6 фактов о титане - Черри Блоссом Инк.

Титан, названный в честь колоссальных титанов греческой мифологии, является самым прочным металлом на Земле. Хотя это не дефицитный металл, он дорог из-за затрат на его добычу и производство. Возможно, вы слышали о титановых клюшках для гольфа или титановых подводных лодках, но знаете ли вы, что титан содержится в белой глазури для торта? Вот шесть интересных фактов о знаменитом прочном металле.

Еще в 1791 году британский минералог-любитель и церковный пастор Уильям Грегор зачерпнул необычный черный песок в ручье недалеко от города Корнуолл. Часть песка была магнитной и, как определил Грегор, представляла собой оксид железа, но другой материал оставался загадкой. Это определенно был еще один оксид, но не тот, который зарегистрирован в Королевском геологическом обществе.

Немецкий химик Мартин Генрих Клапрот вновь открыл странный оксид в 1795 году и дал ему мифологическое название — оксид титана — в честь божеств, предшествовавших олимпийцам в греческой мифологии.

Несмотря на то, что чистый титан был открыт в конце 18-го века, чистый титан не был выделен из его оксида до 1910 года, когда американский химик Мэтью Хантер, работавший в General Electric, придумал, как отделить серебристый металл от оксида под воздействием высокой температуры и давления. в запечатанной «бомбе».

Титановые сплавы (смесь титана и других металлов) обладают самым высоким соотношением прочности к весу среди всех металлов на планете. Чистый титан так же прочен, как сталь, но на 45 процентов легче.

Впечатляющее соотношение прочности и веса титана сделало титановые сплавы популярными материалами для двигателей и корпусов самолетов, ракет и ракет — для любого применения, где металлические компоненты должны быть как можно более прочными и легкими.

Airbus A380, крупнейший пассажирский самолет в мире, содержит 77 тонн (70 метрических тонн) титана, в основном в своих массивных двигателях.

Благодаря металлургическому нововведению 1930-х годов, названному «процессом Нокса», коммерческая ковка титана пошла полным ходом в 1940-х и 1950-х годах. Первое применение было в военных самолетах и подводных лодках (как американских, так и российских), а затем в коммерческих самолетах в 1960-х годах.

Коррозия — это электрохимический процесс, который с течением времени медленно разрушает большинство металлов. Когда металлы подвергаются воздействию кислорода, на воздухе или под водой, кислород захватывает электроны, создавая то, что мы называем «оксидами металлов». Одним из наиболее распространенных коррозионных оксидов является оксид железа, он же ржавчина.

Но не все оксиды подвергают основной металл коррозии. Когда титан вступает в контакт с кислородом, на его поверхности образуется тонкий слой диоксида титана (TiO2). Этот оксидный слой фактически защищает лежащий под ним титан от коррозии, вызываемой большинством кислот, щелочей, загрязнений и соленой воды.

Естественные антикоррозионные свойства титана делают его идеальным материалом не только для самолетов, но и для подводных компонентов, подвергающихся воздействию агрессивной соленой воды. Судовые гребные винты почти всегда изготавливаются из титана, как и внутренние системы балласта и трубопроводов корабля, а также бортовое оборудование, подвергающееся воздействию морской воды.

Тот же самый тонкий слой диоксида титана, который защищает титан от коррозии, также делает его самым безопасным материалом для имплантации в человеческое тело. Титан полностью «биосовместим», что означает, что он не токсичен, не вызывает аллергии и может даже соединяться с тканями и костями человека.

Титан является предпочтительным хирургическим материалом для костных и суставных имплантатов, черепных пластин, корней зубных имплантатов, штифтов для искусственных глаз и ушей, сердечных клапанов, спондилодезов и даже стентов уретры. Исследования показали, что титановые имплантаты заставляют иммунную систему организма выращивать кость непосредственно на поверхности титана. Этот процесс называется остеоинтеграцией.

Другая причина, по которой титан используется для замены тазобедренного сустава и штифтов при переломах костей, заключается в том, что титан обладает знаменитым высоким соотношением прочности к весу, что позволяет сохранять имплантаты легкими, а также демонстрирует ту же эластичность, что и человеческая кость.