Титан цвет – Какого цвета титан ?

mineralpro.ru

Двоякость свойств металла титан

Многих интересует немного загадочный и не до конца изученный титан — металл, свойства которого отличаются некоторой двоякостью. Металл и самый прочный, и самый хрупкий.

Самый прочный и самый хрупкий металл

Его открыли двое ученых с разницей в 6 лет — англичанин У. Грегор и немец М. Клапрот. Название титана связывают, с одной стороны, с мифическими титанами, сверхъестественными и бесстрашными, с другой стороны, с Титанией — королевой фей.
Это один из самых распространенных в природе материалов, но процесс получения чистого металла отличается особой сложностью.

Свойства титана

22 химический элемент таблицы Д. Менделеева Titanium (Ti) относится к 4 группе 4 периода.

Цвет титана серебристо-белый с выраженным блеском. Его блики переливаются всеми цветами радуги.

Это один из тугоплавких металлов. Он плавится при температуре +1660 °С (±20°). Титан отличается парамагнитностью: он не намагничивается в магнитном поле и не выталкивается из него.

1. Титан чистого вида используют там, где требуется очень легкое вещество, выдерживающее большие нагрузки и сверхвысокие температурные диапазоны.
2.  Технический материал применяется там, где ценятся такие параметры, как легкость, прочность и устойчивость к коррозии.

Вещество обладает свойством анизотропности. Это означает, что металл может изменять свои физические характеристики, исходя из приложенных усилий. На эту особенность следует обращать внимание, планируя применение материала.

Титан теряет прочность при малейшем присутствии в нем примесей других металлов

Проведенные исследования свойств титана в нормальных условиях подтверждают его инертность. Вещество не реагирует на элементы, находящиеся в окружающей атмосфере.
Изменение параметров начинается при повышении температуры до +400°С и выше. Титан вступает в реакцию с кислородом, может воспламеняться в азоте, впитывает газы.
Эти свойства затрудняют получение чистого вещества и его сплавов. Производство титана основано на применении дорогостоящей вакуумной аппаратуры.

Титан и конкуренция с другими металлами

Этот металл постоянно сравнивают с алюминием и сплавами железа. Многие химические свойства титаназначительно лучше, чем у конкурентов:

1. По механической прочности титан превосходит железо в 2 раза, а алюминий в 6 раз. Прочность его увеличивается при снижении температуры, чего не отмечается у конкурентов.
   Антикоррозионные характеристики титана значительно превышают показатели других металлов.
2. При температурах окружающей среды металл абсолютно инертен. Но при повышении температуры свыше +200°С вещество начинает поглощать водород, изменяя свои характеристики.
3. При более высоких температурах титан вступает в реакции с другими химическими элементами. Он обладает высокой удельной прочностью, что в 2 раза превосходит свойства лучших сплавов железа.
4. Антикоррозионные свойства титана значительно превышают показатели алюминия и нержавеющей стали.
5. Вещество плохо проводит электричество. Титан имеет удельное электросопротивление в 5 раз выше, чем у железа, в 20 раз, чем у алюминия, и в 10 раз выше, чем у магния.
6. Титан характеризуется низкой теплопроводностью, это обусловлено низким коэффициентом температурного расширения. Она меньше в 3 раза, чем у железа, и в 12, чем у алюминия.
   

Какими способами получают титан?

Материал занимает 10 место по распространению в природе. Существует около 70 минералов, содержащих титан в виде титановой кислоты или его двуокиси. Наиболее распространенные из них и содержащие высокий процент производных металла:

• ильменит;
• рутил;
• анатаз;
• перовскит;
• брукит.

Основные залежи титановых руд находятся в США, Великобритании, Японии, большие месторождения их открыты в России, Украине, Канаде, Франции, Испании, Бельгии.

Добыча титана — дорогой и трудозатратный процесс

Получение металла из них стоит очень дорого. Ученые разработали 4 способа производства титана, каждый из которых рабочий и эффективно используется в промышленности:

1. Магниетермический способ. Добытое сырье, содержащее титановые примеси, перерабатывают и получают диоксид титана. Это вещество подвергается хлорированию в шахтных или солевых хлораторах при повышенном температурном режиме. Процесс очень медленный, ведется в присутствии углеродного катализатора. При этом твердый диоксид переводится в газообразное вещество — тетрахлорид титана. Полученный материал восстанавливается магнием или натрием. Сплав, образовавшийся при реакции, подвергают нагреванию в вакуумной установке до сверхвысоких температур. В результате реакции происходит испарение магния и его соединений с хлором. В конце процесса получают губкоподобный материал. Его плавят и получают титан высокого качества.
2. Гидридно-кальциевый способ. Руду подвергают химической реакции и получают гидрид титана. Следующий этап — разделение вещества на составляющие. Титан и водород выделяют в процессе нагревания в вакуумных установках. По окончании процесса получают оксид кальция, который отмывают слабыми кислотами. Первые два способа относятся к промышленному производству. Они позволяют получать в кратчайшие сроки чистый титан с относительно небольшими издержками.
3. Электролизный метод. Титановые соединения подвергают воздействию током большой силы. В зависимости от исходного сырья, соединения разделяются на составляющие: хлор, кислород и титан.
4. Йодидный способ или рафинирование. Полученный из минералов диоксид титана обдают парами йода. В результате реакции образуется йодид титана, который нагревают до высокой температуры — +1300…+1400°С и воздействуют на него электрическим током. При этом из исходного материала выделяются составляющие: йод и титан. Металл, полученный данным способом, не имеет примесей и добавок.

Области применения

Применение титана зависит от степени его очистки от примесей. Наличие даже небольшого количества других химических элементов в составе сплава титана кардинально меняет его физико-механические характеристики.

Титан с некоторым количеством примесей называется техническим. Он имеет высокие показатели коррозийной стойкости, это легкий и очень прочный материал. От этих и других показателей зависит его применение.

• В химической промышленности из титана и его сплавов изготавливают теплообменники, различного диаметра трубы, арматуру, корпуса и детали для насосов различного назначения. Вещество незаменимо в местах, где требуются высокая прочность и стойкость к кислотам.
• На транспорте титан используют для изготовления деталей и агрегатов велосипедов, автомобилей, железнодорожных вагонов и составов. Применение материала уменьшает вес подвижных составов и автомобилей, придает легкость и прочность велосипедным деталям.
• Большое значение титан имеет в военно-морском ведомстве. Из него изготавливают детали и элементы корпусов для подводных лодок, пропеллеры для лодок и вертолетов.
• В строительной промышленности применяется сплав цинк-титан. Он используется как отделочный материал для фасадов и кровель. Этот очень прочный сплав имеет важное свойство: из него можно изготавливать архитектурные детали самой фантастической конфигурации. Он может принимать любую форму.
• В последнее десятилетие титан широко применяют в нефтедобывающей отрасли. Сплавы его применяют при изготовлении оборудования для сверхглубокого бурения. Материал используется для изготовления оборудования для добычи нефти и газа на морских шельфах.

У титана очень широкая область применения

Чистый титан имеет свои области применения. Он нужен там, где необходима стойкость к высоким температурам и при этом должна сохраняться прочность металла.

Его применяют в:

• авиастроении и космической отрасли для изготовления деталей обшивки, корпусов, элементов крепления, шасси;
• медицине для протезирования и изготовления сердечных клапанов и других аппаратов;
• технике для работы в криогенной области (здесь используют свойство титана — при снижении температуры усиливается прочность металла и не утрачивается его пластичность).

В процентном соотношении использование титана для производства различных материалов выглядит так:

• на изготовление краски используется 60 %;
• пластик потребляет 20 %;
• в производстве бумаги используют 13 %;
• машиностроение потребляет 7 % получаемого титана и его сплавов.

Сырье и процесс получения титана дорогостоящие, затраты на его производство компенсируются и окупаются сроком службы изделий из этого вещества, его способностью не менять свой внешний вид за весь период эксплуатации.

Похожие статьи

ometallah.com

Титан-первый опыт — DRIVE2

Всем привет, наконец сфоткал покрашенный титаном ховер и можно выложить материал, по первому опыту покраски в ТИТАН и некоторых нюансах.

Полный размер

вот такой хоавер нам достался на опыты-почему ТИТАН, да потому, что владелец его уже купил.На тот момент я не им, ни раптором не работал

Полный размер

машина была разобрана, глянец сбит 120 кругами на орбиталке, очаги коррозии устранены механическим путём

Полный размер

голый металл перекрыт алкидным антикорозийным грунтом, далее всё загрунтованно 300 новоловским акриловым грунтом

Полный размер

Далее акриловый грунт опять перетираю 120й на орбиталке, кто в первый раз-именно 120Й!рекомендуемая риска под титан и ему подобные покрытия для лучшей адгезии с поверхностью, никаких паник, что риска просядет-ничего не будет

Полный размер

Колеруемый ТИТАН сам по себе прозрачный, колер добавляется не более 10 процентов, поэтому укрываемость по цвету у него отвратительная, также была проблема с колеровкой в светло серый цвет, так как нет таких колеров, обычно колеруемые краски белого цвета и серый получаешь, путём добавления небольшого количества черного колера.Пришлось брать светло серую акриловую базу на подборе.но в сочетание с ней титан становится очень густым и надо лить много растворителя, что негативно сказывается на прочности покрытия со слов представителей фирмы.Но у нас выбора не было.

Полный размер

вот собственно образец перекрытия по цвету, мой вывод-цветовую подложку лучше не прошкуривать, если под ней контрастное по цвету покрытие

Полный размер

краска так же как и раптор удобна для использования в гараже-Мусор?какой мусор, не, не слышал)))))

Полный размер

местами попадаются более крупные комочки, это может быть по двум причинам-не промешанный колер, или же вода в воздухе с компрессора./

Полный размер

На машину ушло 4 комплекта ТИТАНА и 400 грамм акриловой базы в качестве колера, но это при условии что машина была покрашена в цвет почти идентичный цвету грунта, если бы грунт отличался координально от желаемого цвета, я не знаю сколько слоёв бы пришлось положить.для экономии места контрастных по цвету прошкуров я подкрашивал акриловой базой нужного цвета.

Полный размер

серый цвет вроде прост и не замысловат, но в ТИТАНЕ он оригинально искрится на солнышке

Полный размер

так же черным титаном покрасили пластик салона, черный укрывает отлично

Полный размер

…

Полный размер

Ну и вот фотки собранной машины-наконец то, месяц спустя, спасибо Илюха))))

Полный размер

За это время машина скаталась в Крым, пошеркалась немного об ветки(следов не осталось) и всё же доехала до меня, что бы сделать фотки

Полный размер

так же помимо титаны-мы еще покрыли фары новоловским лаком

Полный размер

решётка в данном цвете стала смотреться интереснее чем раньше, раньше она сливалась с окружением и была незаметна

Полный размер

…

Полный размер

не удержались и попробовали ключем поцарапать внизу бампера, без особова фанатизма, острой кромкой конечно дерёт, аж стружка лезет, но ей можно и металл поцарапать, если просто носиком ключа с усилием килограмма в 2-3,то царапин не осталось, как по мне это неплохой результат.

www.drive2.ru

титан цвет Видео

4 нед. назад

Please consider supporting the official release 🙂 music used : – Shiro Sagisu CRiSiS POiNT Suite Nanatsu no Taizai – ｢SIN｣ Collapse – myuu …

4 г. назад

1996 Precioso Anuncio Titan Titanlux Pintura Colores Mi Color – Publicidad España Spain Comercial – Titan Export – TitanLak – Titanxyl.

1 мес. назад

Please consider supporting the official release 🙂 music used : On the Chain : https://www.youtube.com/watch?v=5V1or2JQkNI Accel World – Accelerated World …

2 г. назад

Представляем Вашему вниманию новую палитру цветов в продаже, 6 перламутровых цвета для покраски авто в…

9 мес. назад

MANGA SPOILERS* Credit to the colorist, link to their twitter is here: https://twitter.com/roiroi201511 Reddit: https://www.reddit.com/user/animics Billibilli link: …

2 г. назад

К нам обратился клиент который очень сильно пострадал от некачественного покрытия и непрофессионалов….

7 мес. назад

Please consider supporting the official release 🙂 Music used : A.O.T. 2 OST – Main Theme …

2 г. назад

Вот и закончили сложный и затратный проект renault sandero в покрытии ТИТАН цвет хамелеон. Так как мы были первыми…

2 г. назад

Покраска Ниссан Тиида сверхпрочным защитным покрытием Титан. Капот, крыша, крышка багажника и другие мелки…

2 г. назад

Укрепили кузов Ниссан патфайндер защитным покрытием ТИТАН. Цвет белый перламутр. КУПИТЬ ТИТАН http://www.rpcentrum.ru…

4 г. назад

TITAN Evolución en Color.

8 мес. назад

Attack on titan(Shingeki no Kyojin)進撃の巨人 – chapter 104 Eren vs the Jaw titan ▻ List of OST: 0:18 – 1:27 Ao no Exorcist – Technology ORCH 1:27 – 2:09 …

1 г. назад

Наша группа в вк https://vk.com/rezina51.

8 мес. назад

I’m sorry for bad quality. this is my first try in coloring manga. LIKE the video and subscribe for mor and also let me know what you think in comments down …

11 мес. назад

Наша новая и очень крутая работа! Космич в космическом цвете!!! Завершили делать Москвич2141 в Титан! Цвет…

5 мес. назад

This is a reupload of one of the videos posted on the SoulMadness channel. I do not have the rights to any work done in manga or video editing, it’s just a fan …

2 г. назад

Восстановили полностью УАЗ патриот и покрасили в зеленый хаки в сверхпрочном покрытии ТИТАН. На машину…

3 мес. назад

EREN VS WARHAMMER TITAN FULL FIGHT.

videohot.ru

Украшения из титана: свойства и описание

Нам очень интересен этот металл тем, что он, кроме своей прочности, еще и позволяет сделать очень интересную палитру цветов с помощью окисидирования, вставить в украшения золото или просто придать им более интеренсный вид с помощью разнообразных камней. Надеюсь, мы вас заинтересовали и вы с удовольствием ознакомитесь с этим интересным металлом.

Сегодня мы расскажем о главных особенностях этого необычного металла, причинах столь его высокой популярности и о том, как правильно за ним ухаживать.

Титан — это один из металлов в таблице Менделеева, то есть он является естественным природным элементом (не сплав). Это один из самых легких металлов в мире и к тому же очень прочный — прочнее золота, серебра, стали. Естественный цвет титана — серебристый белый. Добавление примесей делает титан еще более прочным. Этот металл не относится к драгоценным, поэтому пробу на нем не ставят

Этот тугоплавкий металл открыли приблизительно в 1790 году, но тогда учёные умы совершенно не представляли, чем он может быть полезен. В то время с ним не умели работать, а за сложность обработки прозвали «Titan», как некогда древние греки называли богов, обладающих огромной силой и мужеством.

Спустя 120 лет, только в 1910 году, англичане начали процесс извлечения титана из руды. Этот процесс постоянно улучшался, и уже к середине 1940-х годов американцы решили использовать его в военной авиации.

Основными критериями в таком выборе послужили:

• соотношение прочности к весу;
• устойчивость к перепадам температур;
• доступная цена;
• антикоррозийные свойства металла.

Начиная с 40-х годов прошлого века титан активно используют в:

Кораблестроении

Самолетостроении

Ракетостроении

Титан — материал будущего

Он является одним из пяти биологически совместимых элементов и не вызывает аллергических реакций даже на самой чувствительной коже. Титан необычайно легкий, но очень прочный материал. Благодаря этим уникальным свойствам 85% конструкционных материалов в космической технике — титан и его сплавы. Украшения производятся именно из авиационного титана.

Часовщики и ювелиры обратили своё внимание на титан не так давно. Впервые его применили для изготовления часов в 1980 году. Первопроходцами стали специалисты из Porsche Design и IWC. Объединив свои силы, компании выпустили титановые часы, которые произвели настоящий фурор. Вскоре после этого появились еще две модели — Ocean 2000 и Ocean 500 — работающие под водой на глубине до 2000 и до 500 метров соответственно.

Главное преимущества титановых часов в том, что они:

• очень лёгкие;
• имеют приятный металлический блеск;
• чем-то схожи по внешним признакам с платиной.

Правда, по деформации и подверженности царапинам такие часы уступают изделиям из стали.

В ювелирном деле титан изначально стали использовать для изготовления обручальных колец, украшений для пирсинга и мужских аксессуаров.

Обручальных колец

Мужских аксессуаров

Его обработка является довольно сложной и затратной, требует определённых знаний и навыков у мастера, поэтому созданием украшений из титана занимается далеко не каждый ювелир. Но есть и те, кто достиг высшего мастерства в обработке этого металла. Например, китайский ювелир Уоллес Чан изготавливает из титана настоящие произведения искусства в виде драгоценных цветов, насекомых или рыб

У титана есть одно интересное свойство: при определённом окислении, нагреве или смешивании с другими металлами он может менять свой цвет. В чистом виде это серый металл, но после обработки он может приобрести зелёный, синий, лиловый и даже красный оттенок. Ювелирные дома пользуются той особенностью в создании своих коллекций.

Как и любые другие украшения, изделия из титана нуждаются в правильном уходе. Существует заблуждение, что этот металл не царапается. На самом деле он может потерять привлекательный внешний вид из-за агрессивного контакта с алмазом, другим металлом или наждачной бумагой. В то же время, титан не боится морской воды, пота и абразивных моющих средств.

Уход за титановыми украшениями

Их нужно хранить отдельно от других украшений, желательно в бархатном мешочке или шкатулке. Во время работы с другими металлами или наждачной бумагой, следует снимать титановое кольцо.

Для профилактики царапин и мелких деформаций, раз в полгода ювелирные изделия из титана необходимо относить на полировку и чистку. Соблюдая эти несложные правила, вы сможете уберечь свои украшения от повреждений. Они будут всегда выглядеть достойно и эффектно.

Основные качества титановых украшений

Любители титановых украшений ценят этот металл за его несколько особых качеств:

• Красивый внешний вид. Кольца из титана не менее красивы, чем из серебра и золота. Их делают и простые — только из металла, и с декором — с различными камнями (в том числе с бриллиантами), вставками, напылениями и так далее. Они могут быть глянцевыми и матовыми, а также различного цвета — синие, черные, фиолетовые и другие.
• Относительно низкая цена. Кольца из титана дешевле, чем из золота. Сам металл стоит недорого, но для его обработки нужно иметь дорогое оборудование. Это образует большую часть цены изделий.
• Прочность. Обручальные кольца из титана более устойчивы к физическим и химическим (например, от бытовой химии) воздействиям, чем золотые или серебряные. Фактор прочности здесь важен, ведь эти кольца люди обычно носят практически не снимая.
• Гипоаллергенность. Титан не окисляется, не ржавеет, не вступает в реакцию ни с какими веществами, находясь на человеческом теле. Люди, у которых есть аллергия на серебро, золото и сплавы, могут позволить себе носить титановые украшения.
• Легкость. Так как титан очень легкий металл, то даже крупные украшения из него обладают относительно маленьким весом.

Недостатки титановых украшений

Из-за прочности материала их очень сложно как-то изменить, в отличие от золотых ювелирных изделий, которые легко переплавить в новые. Если возникнет внештатная ситуация, когда украшение из титана нужно будет распилить, чтобы снять (обычным способом кольцо не снимается, например, потому что палец опух из-за травмы), то сделать это будет очень и очень нелегко.

Титановые кольца

Приобретая такой атрибут, можно быть уверенным в том, что кольца переживут не только своих владельцев, но и много поколений их потомков. Инертные свойства металла и его поразительная твердость послужили причиной его использования при производстве протезов и вооружения — именно эти свойства будут гарантировать долгую службу колец из титана

Титановые кольца не:

• потускнеют;
• не заржавеют;
• не окрасят ваш палец в зеленый цвет.

Драгоценные металлы склонны меняться в цвете с течением времени. А порой оставляют непривлекательные следы на коже. Титан же, оправдывая звание инертного металла, не вступает в химические реакции и сохраняет первозданный вид столетиями.

Титановые кольца не «похудеют» от трения и не погнутся. И вновь виной уникальные свойства металла — а точнее, его поразительная твердость. Этому веществу не страшно ничего — оно чувствует себя комфортно и на пальце невесты, и в двигателе самолета A380 (с той лишь разницей, что на кольцо уходит несколько граммов, а на двигатель самолета — около 11 тонн титана).

Титановые кольца абсолютно не вызывают аллергию. Этот фактор может стать решающим для тех, кто страдает болезненной реакцией на золото или серебро.

uvkt.ru

финальный этап.покраска Титаном — бортжурнал Mazda 626 1997 года на DRIVE2

ну вот и пришло время привести внешний вид Мазды к более цивилизованному.С самого начала была мысль о покрытии Раптор, сидел-читал-смотрел че как.Видел несколько машин в живую, но то были лютые джипы у которых размер шагрени напоминал булыжную мостовую.

Полный размер

поциэнт ждет своей участи

Оказалось что такого покрытия много видов есть Аллигатор, тот же Раптор, короче кто как назовет, суть от этого не меняется.Размер шагрени легко регулируется в любую сторону, что очень порадовало.Не хотелось на легковую машину крупную, хотел вообще гладенько, и это получилось.Чем еще понравилось это покрытие это то что у него достаточно толстый слой и не надо так тщательно выводить эти все мелкие неровности, что меня капец как бесит.
Красил и готовил сам, опыт, хоть и небольшой, в этом есть.

Полный размер

Титан, отвердитель, эмаль, растворитель

Закупил покрытие здесь, на Драйве, Rubberpaint долго мучал их разными вопросами, но надо отдать должное, все разъяснили че к чему и как этим пользоватся.Только с колером и жидкой резиной косяк вышел.
Мне хотелось Титан заколеровать в серебристый металлик( в базе он прозрачный), но таких колеров сказали нету.Очень жаль, пришлось заказать колер серый.По прибытии заказа сделал контрольный прокрас.М-да, просто серый и серебристый металлик — это две большие разницы.
И тут меня торкнуло( Титан-вещь забористая), а что мне мешает добавить базовой эмали металлик в покрытие?
Оказалось что ничего не мешает, да и база, вот она, от какой то машины аж целая банка осталась.Результат очень порадовал, все смешивается, никаких ненужных реакций не происходит.Контрольный прокрас и наблюдение в течении суток ничего пугающего не выявили.И было принято решение колеровать базовой эмалью Снежная королева.
Теперь по жидкой резине.
Заказал два баллончика (там же где и Титан) для покраски молдингов, зеркал и проч.мелочевки.баллона хватило на 2 молдинга, ОЧЕНЬ жидкая, никакой укрывистости нету.4 слоя для того что покрасить серый в черный.Молдинги те что в переднем бампере, на углах.Может на разлив для машины она другая, а если такая то это-ад.В общем дальше не стал мучатся, купил матовой по пластику в автомагазине и одним баллоном все покрасил.

Полный размер

В общем смешал Титан (белая масса) и начал.

Полный размер

Пульвер с дюзой 1.5 (другого нету) давление 6 атм.
Без косяков никуда.
Сначала сделал слишком густую, расход материала бешенный, крашенной площади — нету.В общем, когда я утром брился то понял что видел в зеркале идиота.Кароче, мне на Мазду не хватило 3 литра Титана, 3 литра КАРЛ!
Ну не то что совсем не хватило, но несколько полос можно было бы прокрасить.Разведя до нужной консистенции Титан ложится как краска, но не настолько гладкий, что и требовалось.
В общем к материалу претензий нет, только к малоопытному рукожопому жопоруку.
Будем посмотреть как он поведет себя в дальнейшем, это я про Титан))).Брательник тоже хочет свою Сузуки покрыть, но там уже с шагренью, всеж таки внедорожник, а они должны быть шершавые.)))

Полный размер

поциэнт балдеет на солнышке

Полный размер

Полный размер

www.drive2.ru

Титан — свойства, характеристики, сплаты

В периодической системе химический элемент титан обозначается, как Ti (Titanium) и располагается в побочной подгруппе IV группы, в 4 периоде под атомным номером 22. Это серебристо-белый твёрдый металл, который входит в состав большого количества минералов. Купить титан вы можете на нашем сайте.

Открыли титан в конце 18 века химики из Англии и Германии Ульям Грегор и Мартин Клапрот, причём независимо друг от друга с шестилетней разницей. Название элементу дал именно Мартин Клапрот в честь древнегреческих персонажей титанов (огромных, сильных, бессмертных существ). Как оказалось, название стало пророческим, но чтобы познакомиться со всеми свойствами титана, человечеству понадобилось ещё больше 150 лет. Только через три десятилетия удалось получить первый образец металла титана. На тот момент времени его практически не использовали из-за хрупкости. В 1925 году после ряда опытов, при помощи йодидного метода химики Ван Аркель и Де Бур добыли чистый титан.

Благодаря ценным свойствам металла, на него сразу же обратили внимание инженеры и конструкторы. Это был настоящий прорыв. В 1940 году Кролль разработал магниетермический способ получения титана из руды. Этот способ актуален и на сегодняшний день.

Физические и механические свойства

Титан является довольно тугоплавким металлом. Температура его плавления составляет 1668±3°С. По этому показателю он уступает таким металлам, как тантал, вольфрам, рений, ниобий, молибден, тантал, цирконий. Титан – это парамагнитный металл. В магнитном поле он не намагничивается, но не выталкивается из него. Изображение 2
Титан обладает низкой плотностью (4,5 г/см³) и высокой прочностью (до 140 кг/мм²). Эти свойства практически не меняются при высоких температурах. Он более чем в 1,5 раза тяжелее алюминия (2,7 г/см³), зато в 1,5 раза легче железа (7,8 г/см³). По механическим свойствам титан намного превосходит эти металлы. По прочности титан и его сплавы располагаются в одном ряду со многими марками легированных сталей.

По стойкости к коррозии титан не уступает платине. Металл обладает отличной устойчивостью в условиях кавитации. Пузырьки воздуха, образующиеся в жидкой среде при активном движении титановой детали, практически не разрушают её.

Это прочный металл, способный сопротивляться разрушению и пластической деформации. Он в 12 раз твёрже алюминия и в 4 раза – меди и железа. Ещё один важный показатель – это предел текучести. С увеличением этого показателя улучшается сопротивление деталей из титана эксплуатационным нагрузкам.

В сплавах с определёнными металлами (особенно с никелем и водородом) титан способен «запоминать» форму изделия, созданную при определённой температуре. Такое изделие потом можно деформировать и оно надолго сохранит это положение. Если же изделие нагреть до температуры, при которой оно было сделано, то изделие примет первоначальную форму. Называют это свойство «памятью».

Теплопроводность титана сравнительно низкая и коэффициент линейного расширения соответственно тоже. Из этого следует, что металл плохо проводит электричество и тепло. Зато при низких температурах он является сверхпроводником электричества, что позволяет ему передавать энергию на значительные расстояния. Также титан обладает высоким электросопротивлением.
Чистый металл титан подлежит различным видам обработки в холодном и горячем состоянии. Его можно вытягивать и делать проволоку, ковать, прокатывать в ленты, листы и фольгу с толщиной до 0,01 мм. Из титана изготавливают такие виды проката: титановая лента, титановая проволока, титановые трубы, титановые втулки, титановый круг, титановый пруток.

Химические свойства

Чистый титан – это химически активный элемент. Благодаря тому, что на его поверхности формируется плотная защитная плёнка, металл обладает высокой устойчивостью к коррозии. Он не подвергается окислению на воздухе, в соленой морской воде, не меняется во многих агрессивных химических средах (например: разбавленная и концентрированная азотная кислота, царская водка). При высоких температурах титан взаимодействует с реагентами намного активнее. На воздухе при температуре 1200°С происходит его воспламенение. Возгораясь, металл даёт яркое свечение. Активная реакция происходит и с азотом, с образованием нитридной плёнки желто-коричневого цвета на поверхности титана.

Реакции с соляной и серной кислотами при комнатной температуре слабые, но при нагреве металл усиленно растворяется. В результате реакции образуются низшие хлориды и моносульфат. Также происходят слабые взаимодействия с фосфорной и азотной кислотами. Металл реагирует с галогенами. Реакция с хлором происходит при 300°С.
Активная реакция с водородом протекает при температуре чуть выше комнатной. Титан активно поглощает водород. 1 г титана может поглотить до 400 см³ водорода. Нагретый металл разлагает двуокись углерода и пары воды. Взаимодействие с парами воды происходит при температуре более 800°С. В результате реакции образуется окисел металла и улетучивается водород. При более высокой температуре горячий титан поглощает углекислый газ и образует карбид и окисел.

Способы получения

Титан является одним из самых распространённых элементов на Земле. Содержание его в недрах планеты по массе составляет 0,57%. Самая большая концентрация металла наблюдается в «базальтовой оболочке» (0,9%), в гранитных породах (0,23%) и в ультраосновных породах (0,03%). Существует около 70 минералов титана, в которых он содержится в виде титановой кислоты или двуокиси. Главные минералы титановых руд это: ильменит, анатаз, рутил, брукит, лопарит, лейкоксен, перовскит и сфен. Основные мировые производители титана – это Великобритания, США, Франция, Япония, Канада, Италия, Испания и Бельгия.
Существует несколько способов получения титана. Все они применяются на практике и вполне эффективны.

1. Магниетермический процесс.

Добывают руду, содержащую титан и перерабатывают его в диоксид, который медленно и при очень высоких температурных значениях подвергают хлорированию. Хлорирование проводят в углеродной среде. Затем хлорид титана, образовавшийся в результате реакции, восстанавливают магнием. Полученный металл нагревают в вакуумном оборудовании при высокой температуре. В результате магний и хлорид магния испаряются, остаётся титан с множеством пор и пустот. Губчатый титан переплавляют для получения качественного металла.

2. Гидридно-кальциевый метод.

Сначала получают гидрид титана, а затем разделяют его на компоненты: титан и водород. Процесс происходит в безвоздушном пространстве при высокой температуре. Образуется оксид кальция, который проходит отмывку слабыми кислотами.
Гидридно-кальциевый и магниетермический методы обычно используются в промышленных масштабах. Эти методы позволяют получить значительное количество титана за небольшой промежуток времени, с минимальными денежными затратами.

3. Электролизный метод.

Хлорид или диоксид титана подвергается воздействию высокой силы тока. В результате происходит разложение соединений.

4. Йодидный метод.

Диоксид титана взаимодействует с парами йода. Далее на титановый йодид воздействуют высокой температурой, в результате чего получается титан. Этот метод является наиболее эффективным, но и самым дорогостоящим. Титан получается очень высокой чистоты без примесей и добавок.

Применение титана

Благодаря хорошим антикоррозионным свойствам титан используют для изготовления химической аппаратуры. Высокая жаростойкость металла и его сплавов способствует применению в современной технике. Сплавы титана – это прекрасный материал для самолётостроения, ракетостроения и судостроения.

Из титана создают памятники. А колокола из этого металла известны необычайным и очень красивым звучанием. Двуокись титана является компонентом некоторых лекарственных препаратов, например: мази против кожных заболеваний. Также большим спросом пользуются соединения металла с никелем, алюминием и углеродом.

Титан и его сплавы нашли применение в таких сферах, как химическая и пищевая промышленность, цветная металлургия, электроника, ядерная техника, энергомашиностроение, гальванотехника. Вооружение, броневые плиты, хирургические инструменты и имплантаты, оросительные установки, спортинвентарь и даже украшения делают из титана и его сплавов. В процессе азотирования на поверхности металла образуется золотистая плёнка, не уступающая по красоте даже настоящему золоту.

cu-prum.ru