Titaani nimetas algselt "gregoriidiks" Briti keemik, reverend William Gregor, kes avastas selle 1791. aastal. Seejärel avastas titaani iseseisvalt 1793. aastal saksa keemik M. H. Klaproth. Ta nimetas teda titaaniks kreeka mütoloogiast pärit titaanide auks - "loomuliku jõu kehastus". Alles 1797. aastal avastas Klaproth, et tema titaan on Gregori poolt varem avastatud element.
Omadused ja omadused
Titaan on keemiline element sümboliga Ti ja aatomnumbriga 22. See on hõbedase värvusega, madala tihedusega ja suure tugevusega läikiv metall. See on merevees ja klooris korrosioonikindel.
Element kohtub mitmetes maavarades, peamiselt rutiilis ja ilmeniidis, mis on laialt levinud maakoores ja litosfääris.
Titaani kasutatakse tugevate kergsulamite tootmiseks. Metalli kaks kõige kasulikumat omadust on korrosioonikindlus ning kõvaduse ja tiheduse suhe, mis on metallelementidest kõrgeim. Legeerimata olekus on see metall sama tugev kui mõned terased, kuid vähem tihe.
Metalli füüsikalised omadused
seda vastupidav metall
madala tihedusega, üsna plastiline (eriti anoksilises keskkonnas), briljantne ja metalloidvalge. Selle suhteliselt kõrge sulamistemperatuur üle 1650 °C (või 3000 °F) muudab selle kasulikuks tulekindel metall. See on paramagnetiline ning suhteliselt madala elektri- ja soojusjuhtivusega.
Mohsi skaalal on titaani kõvadus 6. Selle näitaja järgi jääb see veidi alla karastatud terasele ja volframile.
Kaubanduslikult puhta (99,2%) titaani tõmbetugevus on umbes 434 MPa, mis on kooskõlas tavaliste madala kvaliteediga terasesulamitega, kuid titaan on palju kergem.
Titaani keemilised omadused
Nagu alumiinium ja magneesium, oksüdeeruvad ka titaan ja selle sulamid õhuga kokkupuutel koheselt. See reageerib ümbritseva õhu temperatuuril aeglaselt vee ja õhuga, sest see moodustab passiivse oksiidkatte mis kaitseb puistemetalli edasise oksüdeerumise eest.
Atmosfääri passiveerimine annab titaanile suurepärase korrosioonikindluse, mis on peaaegu samaväärne plaatinaga. Titaan on võimeline taluma lahjendatud väävel- ja vesinikkloriidhappe, kloriidilahuste ja enamiku orgaaniliste hapete rünnakut.
Titaan on üks väheseid elemente, mis põleb puhtas lämmastikus, reageerides temperatuuril 800 °C (1470 °F), moodustades titaannitriidi. Tänu nende kõrgele reageerimisvõimele hapniku, lämmastiku ja mõnede muude gaasidega kasutatakse titaanfilamente titaanisublimatsioonipumpades nende gaaside absorbeerijatena. Need pumbad on odavad ja toodavad UHV-süsteemides usaldusväärselt äärmiselt madalat rõhku.
Levinud titaani sisaldavad mineraalid on anataas, brookiit, ilmeniit, perovskiit, rutiil ja titaniit (sfeen). Nendest mineraalidest ainult rutiil ja ilmeniidil on majanduslik tähtsus, kuid isegi neid on suurtes kontsentratsioonides raske leida.
Titaani leidub meteoriitides ja seda on leitud Päikesest ja M-tüüpi tähtedest pinnatemperatuuriga 3200 °C (5790 °F).
Praegu teadaolevad meetodid titaani eraldamiseks erinevatest maakidest on töömahukad ja kallid.
Tootmine ja valmistamine
Praegu on välja töötatud ja kasutusel umbes 50 klassi titaani ja titaanisulameid. Praeguseks on tunnustatud 31 titaanmetalli ja -sulamite klassi, millest klassid 1-4 on kaubanduslikult puhtad (legeerimata). Need erinevad tõmbetugevuse poolest sõltuvalt hapnikusisaldusest, kusjuures 1. aste on kõige plastilisem (madalaim tõmbetugevus 0,18% hapnikuga) ja 4. klass on kõige vähem plastiline (maksimaalne tõmbetugevus 0,40% hapnikuga).
Ülejäänud klassid on sulamid, millest igaühel on spetsiifilised omadused:
- plastist;
- tugevus;
- kõvadus;
- elektritakistus;
- erikorrosioonikindlus ja nende kombinatsioonid.
Lisaks nendele spetsifikatsioonidele toodetakse titaanisulameid ka nii, et need vastaksid kosmosetööstusele ja sõjavarustus(SAE-AMS, MIL-T), ISO standardid ja riigipõhised spetsifikatsioonid ning lõppkasutaja nõuded kosmose-, sõja-, meditsiini- ja tööstuslike rakenduste jaoks.
Kaubanduslikult puhast lamedat toodet (leht, plaat) saab kergesti vormida, kuid töötlemisel tuleb arvestada sellega, et metallil on "mälu" ja kalduvus tagasi pöörduda. See kehtib eriti mõne ülitugeva sulami kohta.
Titaani kasutatakse sageli sulamite valmistamiseks:
- alumiiniumiga;
- vanaadiumiga;
- vasega (karastamiseks);
- rauaga;
- mangaaniga;
- molübdeeni ja teiste metallidega.
Kasutusvaldkonnad
Titaanisulamid lehtede, plaatide, vardade, traadi ja valandite kujul leiavad rakendusi tööstus-, kosmose-, vabaaja- ja arenevatel turgudel. Titaanipulbrit kasutatakse pürotehnikas eredate põlevate osakeste allikana.
Kuna titaanisulamitel on kõrge tõmbetugevuse ja tiheduse suhe, kõrge korrosioonikindlus, väsimuskindlus, kõrge pragunemiskindlus ja mõõdukas kõrge temperatuurikindlus, kasutatakse neid õhusõidukites, turvistes, merelaevad, kosmoselaevad ja raketid.
Nende rakenduste jaoks legeeritakse titaan alumiiniumi, tsirkooniumi, nikli, vanaadiumi ja muude elementidega, et toota mitmesuguseid komponente, sealhulgas kriitilisi konstruktsioonielemente, tuletõkkeseinu, telikuid, väljalasketorusid (helikopterid) ja hüdrosüsteeme. Tegelikult kasutatakse umbes kaks kolmandikku toodetud titaanmetallist lennukite mootorites ja raamides.
Kuna titaanisulamid on merevee korrosioonile vastupidavad, kasutatakse neid valmistamiseks propelleri võllid, soojusvaheti tööriistad jne. Neid sulameid kasutatakse teaduse ja sõjaväe jaoks mõeldud ookeanivaatlus- ja seireseadmete korpustes ja komponentides.
Spetsiifilisi sulameid kasutatakse nende suure tugevuse tõttu puuraukudes ja naftapuurkaevudes ning nikli hüdrometallurgias. Tselluloosi- ja paberitööstus kasutab titaani tehnoloogilised seadmed kokkupuude agressiivse keskkonnaga, nagu naatriumhüpoklorit või märg kloorgaas (pleegitamisel). Muud rakendused hõlmavad ultraheli keevitamist, lainejootmist.
Lisaks kasutatakse neid sulameid autodes, eriti auto- ja mootorrataste võidusõidus, kus väike kaal, suur tugevus ja jäikus on olulised.
Titaani kasutatakse paljudes spordikaupades: tennisereketid, golfikepid, lakrossirullid; kriketi-, hoki-, lakrossi- ja jalgpallikiivrid, samuti jalgrattaraamid ja komponendid.
Tänu oma vastupidavusele on titaan muutunud populaarsemaks disainerehete (eriti titaanist sõrmuste) jaoks. Selle inertsus muudab selle hea valiku allergikutele või neile, kes kannavad ehteid keskkonnas, näiteks basseinis. Titaani legeeritakse ka kullaga, et saada sulam, mida saab müüa 24-karaadise kullana, sest 1% legeeritud Ti-st ei piisa madalama kvaliteediklassi nõudmiseks. Saadud sulam on umbes 14-karaadise kulla kõvadusega ja tugevam kui puhas 24-karaadine kuld.
Ettevaatusabinõud
Titaan on mittetoksiline isegi suurtes annustes. Pulbri kujul või metallilaastudena kujutab see endast tõsist tuleohtu ja õhu käes kuumutamisel plahvatusohtu.
Titaanisulamite omadused ja rakendused
Allpool on ülevaade kõige sagedamini esinevatest titaanisulamitest, mis on jagatud klassidesse, nende omadustest, eelistest ja tööstuslikest rakendustest.
7. klass
7. klass on mehaaniliselt ja füüsiliselt samaväärne 2. klassi puhta titaaniga, välja arvatud pallaadiumi vaheelemendi lisamine, muutes selle sulamiks. Sellel on suurepärane keevitatavus ja elastsus, mis on kõigi seda tüüpi sulamite seas kõige korrosioonikindlam.
Klassi 7 kasutatakse keemilistes protsessides ja komponentides tootmisseadmed.
11. klass
11. klass on väga sarnane 1. klassiga, välja arvatud pallaadiumi lisamine korrosioonikindluse parandamiseks, muutes selle sulamiks.
muud kasulikud omadused hõlmavad optimaalset plastilisust, tugevust, sitkust ja suurepärast keevitatavust. Seda sulamit saab kasutada eriti rakendustes, kus korrosioon on probleemiks:
- keemiline töötlemine;
- kloraatide tootmine;
- magestamine;
- mererakendused.
Ti 6Al-4V klass 5
Kõige sagedamini kasutatakse sulamit Ti 6Al-4V või 5. klassi titaani. See moodustab 50% kogu titaani tarbimisest maailmas.
Kasutuslihtsus seisneb selle paljudes eelistes. Ti 6Al-4V saab selle tugevuse suurendamiseks kuumtöödelda. Sellel sulamil on kõrge tugevus väikese kaalu juures.
See on parim sulam kasutamiseks mitmes tööstusharus nagu lennundus, meditsiin, merendus ja keemia töötlev tööstus. Seda saab kasutada, et luua:
- lennundusturbiinid;
- mootori komponendid;
- õhusõiduki konstruktsioonielemendid;
- kosmosesõiduki kinnitusdetailid;
- suure jõudlusega automaatsed osad;
- spordivarustus.
Ti 6AL-4V ELI klass 23
23. klass - kirurgiline titaan. Ti 6AL-4V ELI ehk klass 23 on Ti 6Al-4V kõrgema puhtusastmega versioon. See võib olla valmistatud rullidest, kiududest, traadist või lamedast traadist. seda parim valik igas olukorras, kus nõutakse suure tugevuse, väikese kaalu, hea korrosioonikindluse ja suure sitkuse kombinatsiooni. Sellel on suurepärane kahjustuskindlus.
Seda saab kasutada biomeditsiinilistes rakendustes, näiteks implanteeritavates komponentides, kuna see on bioühilduv ja hea väsimustugevus. Seda saab kasutada ka kirurgilistes protseduurides nende konstruktsioonide valmistamiseks:
- ortopeedilised tihvtid ja kruvid;
- ligatuuride klambrid;
- kirurgilised klambrid;
- vedrud;
- ortodontilised seadmed;
- krüogeensed anumad;
- luude fikseerimise seadmed.
12. klass
12. klassi titaanil on suurepärane kvaliteetne keevitatavus. See on kõrge tugevusega sulam, mis tagab hea tugevuse kõrgetel temperatuuridel. 12. klassi titaanil on omadused, mis on sarnased 300-seeria roostevaba terasega.
Selle võime mitmel viisil moodustada muudab selle kasulikuks paljudes rakendustes. Selle sulami kõrge korrosioonikindlus muudab selle hindamatuks ka tootmisseadmete jaoks. Klassi 12 saab kasutada järgmistes tööstusharudes:
- soojusvahetid;
- hüdrometallurgilised rakendused;
- kõrgendatud temperatuuriga keemiline tootmine;
- mere- ja õhukomponendid.
Ti5Al-2,5Sn
Ti 5Al-2,5Sn on sulam, mis tagab hea keevitatavuse ja stabiilsuse. Sellel on ka kõrge temperatuuri stabiilsus ja kõrge tugevus.
Ti 5Al-2,5Sn kasutatakse peamiselt lennutööstuses, samuti krüogeensetes seadmetes.
Titaan on Mendelejevi perioodilise süsteemi 4. perioodi IV rühma keemiline element, aatomnumber 22; vastupidav ja kerge hõbevalge metall. See eksisteerib järgmistes kristalsetes modifikatsioonides: α-Ti kuusnurkse tihedalt pakitud võrega ja β-Ti kuupkujulise kehakeskse tihendiga.
Titan sai inimesele tuntuks alles umbes 200 aastat tagasi. Selle avastamise ajalugu on seotud saksa keemiku Klaprothi ja inglise amatööruurija MacGregori nimedega. 1825. aastal eraldas I. Berzelius esimesena puhta metallilise titaani, kuid kuni 20. sajandini peeti seda metalli haruldaseks ja seetõttu praktiliseks kasutamiseks sobimatuks.
Kuid meie aja järgi on kindlaks tehtud, et titaan on teiste keemiliste elementide hulgas arvukuse poolest üheksandal kohal ja massiosa maakoores on 0,6%. Titaani leidub paljudes mineraalides, mille varud ulatuvad sadadesse tuhandetesse tonnidesse. Märkimisväärsed titaanimaakide leiukohad asuvad Venemaal, Norras, USA-s, Lõuna-Aafrikas ning Austraalias, Brasiilias ja Indias, kaevandamiseks sobivad titaani sisaldavate liivade lahtised lademed.
Titaan on kerge ja plastiline hõbevalge metall, sulamistemperatuur 1660 ± 20 C, keemistemperatuur 3260 C, kahe modifikatsiooni tihedus ja vastavalt α-Ti - 4,505 (20 C) ja β-Ti - 4,32 (900 C) g/cm3. Titaanile on iseloomulik kõrge mehaaniline tugevus, mis säilib ka kõrgetel temperatuuridel. Sellel on kõrge viskoossus, mis nõuab töötlemise ajal lõikeriistale spetsiaalsete kattekihtide kandmist.
Tavalistel temperatuuridel on titaani pind kaetud passiveeriva oksiidkilega, mis muudab titaani enamikus keskkondades korrosioonikindlaks (välja arvatud leeliseline). Titaanlaastud on tuleohtlikud ja titaanitolm on plahvatusohtlik.
Titaan ei lahustu paljude hapete ja leeliste lahjendatud lahustes (v.a vesinikfluoriid-, ortofosfor- ja kontsentreeritud väävelhape), kuid kompleksimoodustajate juuresolekul interakteerub kergesti isegi nõrkade hapetega.
Õhus kuumutamisel temperatuurini 1200C süttib titaan, moodustades muutuva koostisega oksiidfaase. Titaanhüdroksiid sadestub titaanisoolade lahustest, mille kaltsineerimine võimaldab saada titaandioksiidi.
Kuumutamisel interakteerub titaan ka halogeenidega. Eelkõige saadakse sel viisil titaantetrakloriid. Titaantetrakloriidi redutseerimisel alumiiniumi, räni, vesiniku ja mõne muu redutseeriva ainega saadakse titaantrikloriid ja dikloriid. Titaan interakteerub broomi ja joodiga.
Temperatuuril üle 400C reageerib titaan lämmastikuga, moodustades titaannitriidi. Titaan reageerib ka süsinikuga, moodustades titaankarbiidi. Kuumutamisel neelab titaan vesinikku ja tekib titaanhüdriid, mis uuesti kuumutamisel vesiniku vabanemisega laguneb.
Enamasti toimib titaani tootmise lähteainena väikese koguse lisanditega titaandioksiid. See võib olla nii ilmeniidikontsentraatide töötlemisel saadud titaanräbu kui ka titaanimaakide rikastamise käigus saadav rutiilikontsentraat.
Titaanimaagi kontsentraati töödeldakse pürometallurgiliselt või väävelhappega. Väävelhappega töötlemise saadus on titaandioksiidi pulber. Pürometallurgilise meetodi kasutamisel paagutatakse maak koksiga ja töödeldakse klooriga, saades titaantetrakloriidi auru, mis seejärel redutseeritakse magneesiumiga 850C juures.
Saadud titaanist "käsn" sulatatakse ümber, sulatis puhastatakse lisanditest. Titaani rafineerimiseks kasutatakse jodiidi meetodit või elektrolüüsi. Titaani valuplokid saadakse kaare-, plasma- või elektronkiire töötlemisel.
Suurem osa titaani toodangust läheb lennu- ja raketitööstuse, aga ka merelaevaehituse vajadusteks. Titaani kasutatakse kvaliteetteraste legeeriva lisandina ja deoksüdeerijana.
Sellest valmistatakse mitmesuguseid elektrovaakumseadmete osi, kompressoreid ja pumpasid agressiivse keskkonna pumpamiseks, keemilisi reaktoreid, magestamistehaseid ja paljusid muid seadmeid ja konstruktsioone. Bioloogilise ohutuse tõttu on titaan suurepärane materjal kasutamiseks toiduainetööstuses ja meditsiinitööstuses.
1. lehekülg
Titaani soojusjuhtivus on -14 0 W / m deg, mis on mõnevõrra madalam legeerterase soojusjuhtivusest. Materjal on hästi sepistatud, stantsitud, töödeldud. Titaantooted keevitatakse volframelektroodiga kaitsvas argooni keskkonnas. Hiljuti on titaani kasutatud mitmesuguste torude, lehtede ja valtstoodete valmistamiseks.
Titaani soojusjuhtivus on madal - umbes 13 korda madalam kui alumiiniumil ja 4-4 korda madalam kui raual.
Titaani soojusjuhtivus on lähedane roostevaba terase omale ja on 14 kcal/m C tunnis. Titaan on hästi sepistatud, stantsitud ja rahuldavalt töödeldud. Temperatuuril üle 200 C kipub gaase absorbeerima. Titaan keevitatakse volframelektroodiga kaitsvas argooni keskkonnas.
Titaani ja selle sulamite soojusjuhtivus on umbes 15 korda madalam kui alumiiniumil ja 35-5 korda madalam kui terasel. Titaani lineaarse soojuspaisumise koefitsient on samuti oluliselt madalam kui alumiiniumil ja roostevabal terasel.
Titaani soojusjuhtivus on - 14 0 W / (m - K), mis on mõnevõrra madalam kui legeerterase soojusjuhtivus. Materjal on hästi sepistatud, stantsitud, töödeldud. Titaantooted keevitatakse volframelektroodiga kaitsvas argooni keskkonnas. Hiljuti on titaani kasutatud mitmesuguste torude, lehtede ja valtstoodete valmistamiseks.
Titaani soojusjuhtivuse koefitsient töötemperatuuri vahemikus (20–400 C) on 0 057–0 055 cal / (cm-s - C), mis on umbes 3 korda väiksem kui raua soojusjuhtivus, 16 korda väiksem kui vase soojusjuhtivus ja lähedane austeniitse klassi roostevaba terase soojusjuhtivusega.
Seetõttu on näiteks titaani soojusjuhtivus 8–10 korda väiksem kui alumiiniumi soojusjuhtivus.
Saadud titaani fononi soojusjuhtivuse arvutatud väärtused langevad kokku selle väärtuse hinnanguga, mis on tehtud töös, kus see on võrdne 3 -: - 5 W / m-deg.
Legeerimisel, aga ka lisandite sisalduse suurenemisel, titaani soojusjuhtivus reeglina väheneb. Kuumutamisel suureneb sulamite, nagu puhta titaani, soojusjuhtivus; juba 500 - 600 C juures läheneb see legeerimata titaani soojusjuhtivusele.
Titaani elastsusmoodul on peaaegu poole väiksem raua omast, on samal tasemel vasesulamite mooduliga ja on palju kõrgem kui alumiiniumil. Titaani soojusjuhtivus on madal: see moodustab umbes 7% alumiiniumi ja 165% raua soojusjuhtivusest. Seda tuleb arvestada metalli kuumutamisel vormimiseks ja keevitamiseks. Titaani elektritakistus on umbes 6 korda suurem kui raual ja 20 korda suurem kui alumiiniumil.
Esiteks tuleb arvestada, et titaani ja selle sulamite soojusjuhtivus madalatel temperatuuridel on väga madal. Toatemperatuuril on titaani soojusjuhtivus ligikaudu 3% vase soojusjuhtivusest ja on mitu korda väiksem kui näiteks terasel (titaani soojusjuhtivus on 0 0367 cal/cm s C ja soojusjuhtivus terase 40 juhtivus on 0 142 cal. Temperatuuri tõustes titaanisulamite soojusjuhtivus suureneb ja läheneb terase soojusjuhtivusele.See mõjutab titaanisulamite kuumenemiskiirusi sõltuvalt temperatuurist, milleni neid kuumutatakse, nagu on näha kaubanduslikult puhta 150 mm ristlõikega titaani (VT1 sulam) kuumutus- ja jahutuskiirustest (joonis 1).
Titaanil on madal soojusjuhtivus, mis on 13 korda väiksem kui alumiiniumi soojusjuhtivus ja 4 korda väiksem kui raua soojusjuhtivus. Temperatuuri tõustes titaani soojusjuhtivus mõnevõrra väheneb ja 700 C juures on see 0 0309 cal/cm sek SS.
Titaanil on madal soojusjuhtivus, mis on 13 korda väiksem kui alumiiniumi soojusjuhtivus ja 4 korda väiksem kui raua soojusjuhtivus. Temperatuuri tõustes titaani soojusjuhtivus mõnevõrra väheneb ja 700 C juures on see 0 0309 cal / cm s.
Liitkeevitamisel vuugi saamiseks hea kvaliteetÜle 400 C kuumutatud keevisliite metalli mõlemal pool keevisõmblust on vaja usaldusväärset kaitset atmosfäärigaaside (O2, Nj, H2) eest. Terade kasvu kiirendab titaani madal soojusjuhtivus, mis suurendab keevismetalli viibimisaega kõrgel temperatuuril. Nende raskuste ületamiseks keevitatakse võimalikult madala soojussisendiga.
Rahvamajanduse jaoks olid ja jäävad kõige olulisemad sulamid ja metallid, mis ühendavad kerguse ja tugevuse. Titaan kuulub sellesse materjalide kategooriasse ja lisaks on sellel suurepärane korrosioonikindlus.
Titaan on 4. perioodi 4. rühma siirdemetall. Molekulmass see on ainult 22, mis näitab materjali kergust. Samal ajal eristab ainet erakordne tugevus: kõigist konstruktsioonimaterjalidest on titaanil kõrgeim eritugevus. Värvus on hõbedane valge.
Mis on titaan, räägib allolev video:
Kontseptsioon ja omadused
Titaan on üsna levinud – maakoore sisalduse poolest on see 10. koht. Tõeliselt puhas metall eraldati aga alles 1875. aastal. Enne seda saadi ainet kas lisanditega või nimetati selle ühendeid metalliliseks titaaniks. See segadus tõi kaasa asjaolu, et metalliühendeid kasutati palju varem kui metalli ennast.
Selle põhjuseks on materjali iseärasus: kõige ebaolulisemad lisandid mõjutavad oluliselt aine omadusi, jättes mõnikord selle loomupärased omadused täielikult ilma.
Seega võtab teiste metallide väikseim osa titaanilt kuumakindlust, mis on üks selle väärtuslikke omadusi. Ja väike mittemetalli lisamine muudab vastupidava materjali rabedaks ja kasutuskõlbmatuks.
See omadus jagas saadud metalli kohe 2 rühma: tehniline ja puhas.
- Esimene kasutatakse juhtudel, kui tugevus, kergus ja korrosioonikindlus on kõige vajalikumad, kuna titaan ei kaota kunagi viimast kvaliteeti.
- Kõrge puhtusastmega materjal kasutatakse seal, kus on vaja materjali, mis töötab väga suure koormuse ja kõrge temperatuuriga, kuid on samal ajal kerge. See on muidugi lennuki- ja raketiteadus.
Aine teine eripära on anisotroopia. Osa sellest füüsilised omadused muutuda olenevalt jõudude rakendamisest, mida rakendamisel tuleb arvestada.
Normaaltingimustes on metall inertne, ei korrodeeru ei merevees ega mere- ega linnaõhus. Pealegi on see teadaolevalt bioloogiliselt kõige inertsem aine, mille tõttu kasutatakse meditsiinis laialdaselt titaanproteese ja implantaate.
Samal ajal hakkab see temperatuuri tõustes reageerima hapniku, lämmastiku ja isegi vesinikuga ning neelab vedelal kujul gaase. See ebameeldiv omadus muudab äärmiselt keeruliseks nii metalli enda hankimise kui ka sellel põhinevate sulamite valmistamise.
Viimane on võimalik ainult vaakumseadmete kasutamisel. Kõige keerulisem tootmisprotsess on muutnud üsna tavalise elemendi väga kalliks.
Liimimine teiste metallidega
Titaan on vahepealsel positsioonil kahe teise tuntud konstruktsioonimaterjali - alumiiniumi ja raua või õigemini rauasulamite vahel. Paljudes aspektides on metall oma "konkurentidest" parem:
- titaani mehaaniline tugevus on 2 korda kõrgem kui raual ja 6 korda kõrgem kui alumiiniumil. Sellisel juhul suureneb tugevus temperatuuri langusega;
- korrosioonikindlus on palju suurem kui raual ja isegi alumiiniumil;
- Normaaltemperatuuril on titaan inertne. Kui see aga tõuseb 250 C-ni, hakkab see absorbeerima vesinikku, mis mõjutab omadusi. Keemilise aktiivsuse poolest on see madalam kui magneesium, kuid paraku ületab see rauda ja alumiiniumi;
- metall juhib elektrit palju nõrgemini: selle elektritakistus on 5 korda suurem kui raual, 20 korda suurem kui alumiiniumil ja 10 korda suurem kui magneesiumil;
- soojusjuhtivus on samuti palju madalam: 3 korda väiksem kui raud 1 ja 12 korda väiksem kui alumiiniumil. Selle omaduse tulemuseks on aga väga madal soojuspaisumistegur.
Plussid ja miinused
Tegelikult on titaanil palju puudusi. Kuid tugevuse ja kerguse kombinatsioon on nii nõutud, et ei keeruline tootmismeetod ega vajadus erakordse puhtuse järele ei peata metallitarbijaid.
Aine vaieldamatute eeliste hulka kuuluvad:
- madal tihedus, mis tähendab väga väikest kaalu;
- nii titaanmetalli enda kui ka selle sulamite erakordne mehaaniline tugevus. Temperatuuri tõustes ületavad titaanisulamid kõiki alumiiniumi- ja magneesiumisulameid;
- tugevuse ja tiheduse suhe - eritugevus ulatub 30–35-ni, mis on peaaegu 2 korda kõrgem kui parimate konstruktsiooniteraste puhul;
- õhus on titaan kaetud õhukese oksiidikihiga, mis tagab suurepärase korrosioonikindluse.
Metallil on ka oma puudused:
- Korrosioonikindlus ja inertsus kehtivad ainult mitteaktiivsete pinnatoodete puhul. Näiteks titaanitolm või laastud süttivad iseeneslikult ja põlevad temperatuuril 400 C;
- väga keeruline meetod titaanmetalli saamiseks annab väga kõrge hinna. Materjal on palju kallim kui raud või;
- võime absorbeerida atmosfääri gaase tõusva temperatuuriga nõuab sulatamiseks ja sulamite saamiseks vaakumseadmete kasutamist, mis suurendab ka oluliselt kulusid;
- titaanil on halvad hõõrdevastased omadused - see ei tööta hõõrdumise korral;
- metall ja selle sulamid on altid vesiniku korrosioonile, mida on raske vältida;
- titaani on raske töödelda. Selle keevitamine on keeruline ka kuumutamise ajal toimuva faasisiirde tõttu.
Titaanist leht (foto)
Omadused ja omadused
Sõltub tugevalt puhtusest. Viiteandmed kirjeldavad loomulikult puhast metalli, kuid tehnilise titaani omadused võivad märkimisväärselt erineda.
- Metalli tihedus väheneb kuumutamisel 4,41-lt 4,25 g/cm3-le. faasisiire muudab tihedust vaid 0,15%.
- Metalli sulamistemperatuur on 1668 C. Keemistemperatuur on 3227 C. Titaan on tulekindel aine.
- Keskmiselt on tõmbetugevus 300–450 MPa, kuid kõvenemise ja vananemise ning täiendavate elementide kasutuselevõtu abil saab seda arvu suurendada 2000 MPa-ni.
- HB skaalal on kõvadus 103 ja see pole piir.
- Titaani soojusmahtuvus on madal - 0,523 kJ/(kg K).
- Elektriline eritakistus - 42,1 10 -6 oomi cm.
- Titaan on paramagnet. Temperatuuri langedes väheneb selle magnetiline vastuvõtlikkus.
- Metalli tervikuna iseloomustab elastsus ja vormitavus. Neid omadusi mõjutavad aga tugevalt sulamis sisalduv hapnik ja lämmastik. Mõlemad elemendid muudavad materjali rabedaks.
Aine on vastupidav paljudele hapetele, sealhulgas lämmastik, madalas kontsentratsioonis väävelhape ja peaaegu kõik orgaanilised happed, välja arvatud sipelghape. See kvaliteet tagab titaani nõudluse keemia-, naftakeemia-, paberitööstuses jne.
Struktuur ja koostis
Titaan - kuigi see on siirdemetall ja selle elektritakistus on madal, on see siiski metall ja juhib elektrivoolu, mis tähendab korrastatud struktuuri. Teatud temperatuurini kuumutamisel muutub struktuur:
- kuni 883 C on α-faas stabiilne tihedusega 4,55 g / cu. vaata Seda eristab tihe kuusnurkne võre. Hapnik lahustub selles faasis interstitsiaalsete lahuste moodustumisega ja stabiliseerib α-modifikatsiooni - surub temperatuuri piiri;
- üle 883 C on kehakeskse kuupvõrega β-faas stabiilne. Selle tihedus on mõnevõrra väiksem - 4,22 g / cu. vt Vesinik stabiliseerib seda struktuuri – titaanis lahustumisel tekivad ka interstitsiaalsed lahused ja hüdriidid.
See omadus muudab metallurgi töö väga keeruliseks. Vesiniku lahustuvus väheneb titaani jahutamisel järsult ja sulamis sadestub vesinikhüdriid, γ-faas.
See tekitab keevitamisel külmpragusid, mistõttu peavad tootjad pärast metalli sulatamist pingutama, et see vesinikust puhastada.
Sellest, kust leiate ja kuidas titaani valmistada, räägime allpool.
See video on pühendatud titaani kui metalli kirjeldamisele:
Tootmine ja kaevandamine
Titaan on väga levinud, nii et metalli sisaldavate maakide ja üsna suurtes kogustes pole raskusi. Tooraineks on rutiil, anataas ja brookiit – titaandioksiid erinevates modifikatsioonides, ilmeniit, pürofaniit – ühendid rauaga jne.
Kuid see on keeruline ja nõuab kalleid seadmeid. Saamismeetodid on mõnevõrra erinevad, kuna maagi koostis on erinev. Näiteks ilmeniidimaagidest metalli saamise skeem näeb välja selline:
- titaanräbu saamine - kivim laaditakse elektrikaarahju koos redutseeriva ainega - antratsiidiga, süsi ja kuumutatakse temperatuurini 1650 C. Samal ajal eraldatakse raud, mida kasutatakse räbusse malmi ja titaandioksiidi saamiseks;
- räbu klooritakse kaevandustes või soolaklooraatorites. Protsessi olemus on tahke dioksiidi muutmine gaasiliseks titaantetrakloriidiks;
- resistentsusahjudes spetsiaalsetes kolbides redutseeritakse metall naatriumi või magneesiumiga kloriidist. Selle tulemusena saadakse lihtne mass - titaanist käsn. See on tehniline titaan, mis sobib üsna hästi näiteks keemiaseadmete valmistamiseks;
- kui on vaja puhtamat metalli, kasutavad nad rafineerimist - samal ajal kui metall reageerib joodiga, et saada gaasilist jodiidi, ja viimane laguneb temperatuuri - 1300-1400 C ja elektrivoolu mõjul, vabastades puhta titaani. Elektrivool antakse läbi retordis venitatud titaantraadi, millele ladestatakse puhas aine.
Titaani valuplokkide saamiseks sulatatakse titaankäsn vaakumahjus, et vältida vesiniku ja lämmastiku lahustumist.
Titaani hind 1 kg kohta on väga kõrge: olenevalt puhtusastmest maksab metall 25–40 dollarit 1 kg kohta. Teisest küljest maksab happekindla roostevabast terasest aparaadi korpus 150 rubla. ja see ei kesta kauem kui 6 kuud. Titaan maksab umbes 600 r, kuid seda kasutatakse 10 aastat. Venemaal on palju titaani tootmisrajatisi.
Kasutusvaldkonnad
Puhastusastme mõju füüsikalistele ja mehaanilistele omadustele sunnib meid sellest vaatenurgast käsitlema. Seega on tehnilisel, st mitte kõige puhtamal metallil, suurepärane korrosioonikindlus, kergus ja tugevus, mis määrab selle kasutamise:
- keemiatööstus– soojusvahetid, torud, korpused, pumba osad, liitmikud jne. Materjal on asendamatu piirkondades, kus nõutakse happekindlust ja tugevust;
- transporditööstus- ainet kasutatakse sõidukite valmistamiseks rongid jalgratastele. Esimesel juhul annab metall väiksema ühendite massi, mis muudab veojõu efektiivsemaks, viimasel annab kergust ja tugevust, asjata ei peeta parimaks titaanist jalgrattaraami;
- mereasjad- titaani kasutatakse soojusvahetite, allveelaevade väljalaske summutite, ventiilide, propellerite jms valmistamiseks;
- sisse Ehitus laialdaselt kasutatav - titaan - suurepärane materjal fassaadide ja katuste viimistlemiseks. Lisaks tugevusele annab sulam veel ühe arhitektuuri jaoks olulise eelise – võimalus anda toodetele kõige veidram konfiguratsioon, sulami vormimise võimalus on piiramatu.
Puhas metall on ka väga vastupidav kõrgetele temperatuuridele ja säilitab oma tugevuse. Rakendus on ilmne:
- raketi- ja lennukitööstus - sellest valmistatakse mantlit. Mootori osad, kinnitusdetailid, šassii osad ja nii edasi;
- meditsiin - bioloogiline inertsus ja kergus teeb titaanist palju perspektiivsema materjali proteesides kuni südameklappideni välja;
- krüogeenne tehnoloogia – titaan on üks väheseid aineid, mis temperatuuri langedes ainult tugevamaks muutub ega kaota plastilisust.
Titaan on sellise kerguse ja elastsusega kõrgeima tugevusega konstruktsioonimaterjal. Need ainulaadsed omadused pakuvad talle üha enamat oluline roll rahvamajanduses.
Allolev video ütleb teile, kust noa jaoks titaani hankida:
Titaan(lat. titaan), ti, Mendelejevi perioodilisuse süsteemi IV rühma keemiline element; aatomarv 22, aatommass 47,90; on hõbedaselt valget värvi kergmetallid. Looduslik T. koosneb viie stabiilse isotoobi segust: 46 ti (7,95%), 47 ti (7,75%), 48 ti (73,45%), 49 ti (5,51%), 50 ti (5 ,34%). Teada on kunstlikke radioaktiivseid isotoope 45 ti (ti 1/2 = 3,09 h, 51 ti (ti 1/2 = 5,79 min) ja jne.
Ajaloo viide. T. dioksiidi kujul avastas inglise amatöörmineraloog W. Gregor 1791. aastal Menakani (Inglismaa) linna magnetilistes raudliivates; 1795. aastal tegi saksa keemik M. G. Klaproth kindlaks, et mineraal rutiil on sama metalli looduslik oksiid, mida ta nimetas "titaaniks" [kreeka mütoloogias on titaanid Uraani (Taevas) ja Gaia (Maa) lapsed]. T.-d puhtal kujul ei olnud võimalik pikka aega isoleerida; Alles 1910. aastal sai Ameerika teadlane M. A. Hunter metallilise naatriumi, kuumutades selle kloriidi naatriumiga suletud teraspommis. tema saadud metall oli plastiline ainult kõrgendatud temperatuuril ja suure lisandite sisalduse tõttu rabe toatemperatuuril. Võimalus uurida puhta titaani omadusi tekkis alles 1925. aastal, kui Hollandi teadlased A. Van Arkel ja J. de Boer said titaanjodiidi termilise dissotsiatsiooni teel madalal temperatuuril kõrge puhtusastmega metallplasti.
levik looduses. T. on üks levinumaid elemente, selle keskmine sisaldus maakoores (clarke) on 0,57 massiprotsenti (konstruktsioonimetallide hulgas on ta arvukuse poolest neljandal kohal, raua, alumiiniumi ja magneesiumi järel). Kõige rohkem T. nn "basalt kesta" põhilistes kivimites (0,9%), vähem "graniitkoore" kivimites (0,23%) ja veelgi vähem ultraaluselistes kivimites (0,03%) jne. . kivid T.-ga rikastatud mineraalide hulgas on põhiliste kivimite pegmatiite, leeliselisi kivimeid, süeniite ja nendega seotud pegmatiite.T.-mineraale on teada kuuskümmend seitse, enamasti tardse päritoluga; olulisemad on rutiil ja ilmeniit.
Biosfääris on T. enamasti hajutatud. Merevees sisaldab 1 10 -7%; T. on nõrk migrant.
füüsikalised omadused. T. eksisteerib kahe allotroopse modifikatsiooni kujul: temperatuuril alla 882,5 ° C on kuusnurkse tihedalt pakitud võrega a-vorm stabiilne ( a= 2,951 å, Koos= 4,679 å) ja sellest kõrgemal temperatuuril - b-vorm kuubikujulise kehakeskse võrega a = 3,269 naela Lisandid ja lisandid võivad oluliselt muuta a/b transformatsiooni temperatuuri.
Tihedus a-vorm 20 °C juures 4,505 g/cm 3a 870 °C juures 4,35 g/cm 3 b-vormid 900 °C juures 4.32 g/cm 3; aatomiraadius ti 1,46 å, ioonraadius ti + 0,94 å, ti 2+ 0,78 å, ti 3+ 0,69 å, ti 4+ 0,64 å , t pl 1668±5°С, t kip 3227 °C; soojusjuhtivus vahemikus 20-25 °С 22,065 teisipäev/(m? TO) ; lineaarpaisumise temperatuuritegur 20 °C juures 8,5? 10 -6, vahemikus 20-700 ° C 9,7? 10-6; soojusmahtuvus 0,523 kJ/(kg? TO) ; elektritakistus 42,1? 10-6 ohm? cm temperatuuril 20 °C; elektritakistuse temperatuuritegur 0,0035 20 °C juures; mille ülijuhtivus on alla 0,38 ± 0,01 K. T. paramagnetiline, spetsiifiline magnetiline vastuvõtlikkus (3,2 ± 0,4)? 10-6 temperatuuril 20 °C. Tõmbetugevus 256 Mn/m 2 (25,6 kgf / mm 2) , venivus 72%, Brinelli kõvadus alla 1000 Mn/m 2 (100 kgf / mm 2) . Normaalelastsusmoodul 108000 Mn/m 2 (10800 kgf / mm 2) . Kõrge puhtusastmega sepistatud metall normaaltemperatuuril.
Tööstuses kasutatav tehniline klass sisaldab hapniku, lämmastiku, raua, räni ja süsiniku lisandeid, mis suurendavad selle tugevust, vähendavad plastilisust ja mõjutavad polümorfse muundumise temperatuuri, mis toimub vahemikus 865–920 °C. Tehniliste klasside VT1-00 ja VT1-0 puhul on tihedus umbes 4,32 g/cm 3 , tõmbetugevus 300-550 Mn/m 2 (30-55 kgf / mm 2) , venivus mitte alla 25%, Brinelli kõvadus 1150-1650 Mn/m 2 (115-165 kgf / mm 2) . Aatomi välise elektronkihi konfiguratsioon ti 3 d 2 4 s 2 .
Keemilised omadused . Puhas T. – reaktiivne ülemineku element,ühendites on sellel oksüdatsiooniaste + 4, harvem +3 ja +2. Tavalistel temperatuuridel ja kuni 500-550 ° C on see korrosioonikindel, mis on seletatav õhukese, kuid tugeva oksiidkile olemasoluga selle pinnal.
Interakteerub märkimisväärselt õhuhapnikuga temperatuuril üle 600 ° C, moodustades tio 2 . Ebapiisava määrimisega õhukesed titaanlaastud võivad töötlemise ajal süttida. Piisava hapniku kontsentratsiooniga keskkond ja oksiidkile kahjustamine löögi või hõõrdumise tõttu, on võimalik metalli toatemperatuuril ja suhteliselt suurte tükkidena süüdata.
Oksiidkile ei kaitse vedelas olekus termomeetrit edasise kokkupuute eest hapnikuga (erinevalt näiteks alumiiniumist) ning seetõttu tuleb selle sulatamine ja keevitamine läbi viia vaakumis, neutraalse gaasi atmosfääris või voog. T.-l on võime absorbeerida atmosfäärigaase ja vesinikku, moodustades praktiliseks kasutamiseks sobimatuid hapraid sulameid; aktiveeritud pinna juuresolekul toimub vesiniku neeldumine isegi toatemperatuuril madala kiirusega, mis suureneb oluliselt temperatuuril 400 °C ja üle selle. Vesiniku lahustuvus T.-s on pöörduv ja selle gaasi saab peaaegu täielikult eemaldada vaakumlõõmutamise teel. Lämmastik reageerib lämmastikuga temperatuuril üle 700°C, moodustades tina tüüpi nitriide; peene pulbri või traadi kujul võib T. lämmastikuatmosfääris põleda. Lämmastiku ja hapniku difusioonikiirus T.-s on palju väiksem kui vesinikul. Nende gaasidega interaktsiooni tulemusena saadud kihti iseloomustab suurenenud kõvadus ja rabedus ning see tuleb eemaldada titaantoodete pinnalt söövitamise või töötlemise teel. T. interakteerub intensiivselt kuivade halogeenidega , märgade halogeenide suhtes on see stabiilne, kuna niiskus mängib inhibiitori rolli.
Metall on stabiilne kõigis kontsentratsioonides lämmastikhappes (välja arvatud punane suitsev hape, mis põhjustab happe korrosioonipragusid ja mõnikord toimub reaktsioon plahvatusega), nõrkades väävelhappe lahustes (kuni 5 massiprotsenti) ). T-ga reageerivad vesinikkloriid-, fluorvesinik-, kontsentreeritud väävelhape, aga ka kuumad orgaanilised happed: oblik-, sipelg- ja trikloroäädikhape.
T. on korrosioonikindel atmosfääriõhus, merevees ja mereatmosfääris, niiskes klooris, kloorivees, kuumades ja külmades kloriidilahustes, erinevates tehnoloogilistes lahendustes ja reagentides, mida kasutatakse keemia-, õli-, paberi- ja muudes tööstusharudes nagu hüdrometallurgias. T. moodustab C, B, se ja si-ga metallitaolisi ühendeid, mis eristuvad nende tulekindluse ja suure kõvadusega. karbiid ( t pl 3140 °C) saadakse tio 2 ja tahma segu kuumutamisel 1900-2000 °C juures vesiniku atmosfääris; tinanitriid ( t pl 2950 ° C) - T. pulbri kuumutamisel lämmastikus temperatuuril üle 700 ° C. Tuntud on silitsiidid tisi 2, ti 5 si 3, tisi ja boriidid tib, ti 2 b 5, tib 2. Temperatuuridel 400–600 °C neelab T. vesinikku, moodustades tahkeid lahuseid ja hüdriide (tih, tih 2). Tio 2 sulatamisel leelistega tekivad meta- ja ortotitanaatide titaanhappesoolad (näiteks na 2 tio 3 ja na 4 tio 4), aga ka polütitanaadid (näiteks na 2 ti 2 o 5 ja na 2 ti 3 või 7). Titanaatide hulka kuuluvad teetanuse kõige olulisemad mineraalid, nagu ilmeniit fetio 3 ja perovskiit katio 3 . Kõik titanaadid lahustuvad vees vähe. Titaandioksiid, titaanhapped (sademed) ja titanaadid lahustuvad väävelhappes, moodustades tioso4-titanüülsulfaati sisaldavad lahused. Lahuste lahjendamisel ja kuumutamisel sadestub hüdrolüüsi tulemusena h 2 tio 3, millest saadakse T-dioksiid Vesinikperoksiidi lisamisel ti (iv) ühendeid sisaldavatele happelistele lahustele peroksiid (supertitaan)happed koostisega h. Moodustuvad 4 tio 5 ja h 4 tio 8 ja nende vastavad soolad; need ühendid on värvitud kollaseks või oranžikaspunaseks (olenevalt T. kontsentratsioonist), mida kasutatakse T analüütiliseks määramiseks.
Kviitung. Kõige tavalisem meetod metallilise elavhõbeda saamiseks on magneesium-termiline meetod, st naatriumtetrakloriidi redutseerimine metallilise magneesiumiga (harvemini naatriumiga):
ticl 4 + 2mg = ti + 2mgcl 2.
Mõlemal juhul on lähtetoormena titaani oksiidmaagid – rutiil, ilmeniit jt. Ilmeniidi tüüpi maakide puhul eraldatakse titaan rauast räbu kujul elektriahjudes sulatamise teel. Räbu (nagu rutiil) klooritakse süsiniku juuresolekul, moodustades T. tetrakloriidi, mis pärast puhastamist siseneb neutraalse atmosfääriga redutseerimisreaktorisse.
Selle protsessi kohaselt saadakse teras käsna kujul ja sulatatakse pärast jahvatamist vaakumkaarahjudes legeerivate lisandite lisamisega valuplokkideks, kui see on vajalik sulami saamiseks. Magneesiumi termiline meetod võimaldab teil luua suure tööstuslik tootmine T. suletud tehnoloogilise tsükliga, kuna redutseerimisel tekkinud kõrvalsaadus - magneesiumkloriid saadetakse magneesiumi ja kloori saamiseks elektrolüüsile.
Titaanist ja selle sulamitest toodete valmistamiseks on paljudel juhtudel otstarbekas kasutada pulbermetallurgia meetodeid. Eriti peente pulbrite saamiseks (näiteks raadioelektroonika jaoks) on võimalik kasutada titaandioksiidi redutseerimist kaltsiumhüdriidiga.
Metalli tootmine maailmas arenes väga kiiresti: umbes 2 t aastal 1948, 2100 t 1953. aastal 20 000 t aastal 1957; 1975. aastal ületas see 50 000 piiri t.
Rakendus . T. peamised eelised teiste konstruktsioonimetallide ees on kerguse, tugevuse ja korrosioonikindluse kombinatsioon. Titaanisulamid ületavad absoluutse ja veelgi enam eritugevuse (st tihedusega seotud tugevuse) poolest temperatuuridel -250 kuni 550 ° C enamikku teistel metallidel (näiteks raud või nikkel) põhinevaid sulameid ja need on võrreldavad. korrosioonis väärismetallisulamitega . Iseseisva konstruktsioonimaterjalina hakati T.-d kasutama aga alles 1950. aastatel. 20. sajandil selle maakidest kaevandamise ja töötlemise suurte tehniliste raskuste tõttu (sellepärast viidati T.-le tinglikult haruldased metallid ) . Põhiosa tehnoloogiast kulub lennunduse ja raketitehnoloogia ning merelaevaehituse vajadustele. . Ferrotitaani sulamid rauaga, tuntud kui ferrotaan (20-50% rauda), on legeeriva lisandi ja deoksüdeerijana kvaliteetsete teraste ja erisulamite metallurgias.
Tehnilist tehnoloogiat kasutatakse mahutite, keemiareaktorite, torustike, liitmike, pumpade ja muude agressiivses keskkonnas töötavate toodete valmistamiseks, näiteks keemiatööstuses. Värviliste metallide hüdrometallurgias kasutatakse T seadmeid, mis on mõeldud terastoodete katmiseks. . Termodünaamika kasutamine annab paljudel juhtudel suure tehnilise ja majandusliku efekti mitte ainult tänu seadmete kasutusea pikenemisele, vaid ka protsesside intensiivistumise võimalusele (nagu näiteks nikli hüdrometallurgia puhul). T. bioloogiline kahjutus muudab selle suurepäraseks materjaliks toiduainetööstuse seadmete tootmiseks ja rekonstruktiivses kirurgias. Sügava külma tingimustes suureneb T. tugevus, säilitades samal ajal hea plastilisuse, mis võimaldab seda kasutada krüogeense tehnoloogia konstruktsioonimaterjalina. T. sobib hästi poleerimiseks, värvi anodeerimiseks ja muudeks pinnaviimistlusmeetoditeks ning seetõttu kasutatakse seda mitmesuguste kunstitoodete, sealhulgas monumentaalskulptuuride valmistamiseks. Näiteks võib tuua Moskvas asuva monumenti, mis püstitati esimese kunstliku Maa satelliidi startimise auks. Titaaniühenditest on praktilise tähtsusega titaani oksiidid, titaani halogeniidid ja ka titaani silitsiidid, mida kasutatakse kõrgtemperatuuritehnoloogias; T. boriidid ja nende sulamid, mida nende infusioonivõime ja suure neutronite püüdmise ristlõike tõttu kasutatakse tuumaelektrijaamades moderaatoritena. Kõrge kõvadusega karbiid T. on tööriista osa kõvad sulamid kasutatakse lõikeriistade valmistamiseks ja abrasiivmaterjalina.
Aluseks on titaandioksiid ja baariumtitanaat titaankeraamika, ja baariumtitanaat on kõige olulisem ferroelektriline.
S. G. Glazunov.
Titaan kehas. T. esineb pidevalt taimede ja loomade kudedes. Maismaataimedes on selle kontsentratsioon umbes 10–4%. , merenduses - alates 1,2? 10-3 kuni 8? 10-2% , maismaaloomade kudedes - vähem kui 2? 10–4% , mere - alates 2? 10-4 kuni 2? 10-2%. Selgroogsetel akumuleerub peamiselt sarvjas moodustistes, põrnas, neerupealistes, kilpnäärmes, platsentas; imendub seedetraktist halvasti. Inimestel on T. päevane tarbimine koos toidu ja veega 0,85 mg; eritub uriini ja väljaheitega (0,33 ja 0,52 mg vastavalt). Suhteliselt madal toksilisus.
Lit.: Glazunov S. G., Moiseev V. N., Struktuursed titaanisulamid, M., 1974; Titaani metallurgia, M., 1968; Goroštšenko Ya. G., Titaani keemia, [ptk. 1-2], K., 1970-72; zwicker u., titan und titanlegierungen, sünd, 1974; Bowen h. i. m., mikroelemendid biokeemias, l.- n. a., 1966.
