Титан: Что Вы должны знать и почему Вас это должно волновать
Титан — это особый металл, который часто остается незамеченным.
Более прочный, чем алюминий, и более легкий, чем сталь, титан обладает уникальными свойствами, которые позволили использовать его в самых разных отраслях промышленности, таких как оборона и медицина.
Эта инфографика от нашего спонсора IperionX рассказывает о том, что вам нужно знать о титане, от его уникальных свойств до использования металла в современной экономике. Это первая часть из трех инфографик в серии Titanium 101.
Свойства титана
Что делает титан таким особенным? Вот некоторые из свойств, которые делают титан естественным образом превосходящим более распространенные заменители, такие как нержавеющая сталь и алюминий:
Высокое соотношение прочности и веса:
Титан в два раза прочнее алюминия и на 45% легче стали при сопоставимой прочности.
Устойчивость к коррозии:
Природная устойчивость титана к коррозии позволяет применять его в суровых условиях, в том числе под морской водой.
Изобилие:
Титан - 9-й по распространенности элемент в земной коре, встречающийся почти во всех горных породах и отложениях.
Биосовместимость:
Инертность титана внутри человеческого тела делает его биосовместимым и пригодным для медицинских и зубных имплантатов у людей.
Термостойкость:
Титан имеет температуру плавления 1670 ° C и может выдерживать температуры выше и ниже, чем нержавеющая сталь и алюминий.Несколько отраслей промышленности по-разному используют уникальные свойства титана. В то время как некоторые полагаются на него из-за его естественной устойчивости к коррозии, другие используют его высокую прочность и малый вес.
Применение титана
После того, как титан добыт и очищен от земли, он в основном потребляется в двух формах. Большая его часть, около 95% в Соединенных Штатах, потребляется в виде диоксида титана (TiO2). TiO2 — это блестящий белый пигмент, используемый во всем, от красок до пищевых красителей и косметических средств.
Оставшиеся 5% титана потребляются в его металлической форме для узкоспециализированных целей, что также делает его критически важным минералом для национальной безопасности:
Аэрокосмический:
Высокая прочность титана и относительно меньший вес делают его пригодным для изготовления каркасов корпусов самолетов в сочетании с алюминием. Он также используется в турбовентиляторных двигателях из-за его термостойкости.
Защита:
Военно-морские корабли и подводные лодки используют непревзойденную коррозионную стойкость титана под водой, а наземные транспортные средства, такие как танки, часто частично покрываются титановыми деталями. Кроме того, многие самолеты вооруженных сил США изготавливаются из значительного количества титановых сплавов.
Медицинские имплантаты и протезирование:
Биосовместимость титана делает его особенно полезным для изготовления протезов, таких как искусственные суставы, спинномозговые приспособления и зубные имплантаты.
Установки для опреснения морской воды:
Титан используется в трубопроводах, насосно-компрессорных трубах и клапанах на установках по опреснению морской воды из-за его естественной коррозионной стойкости.
Чистая энергия:
Литий-титанатные батареи, используемые в некоторых электромобилях, используют титан в аноде для более быстрой подзарядки. Кроме того, титан также используется на геотермальных электростанциях, чтобы справиться с высокой температурой и давлением при производстве электроэнергии.Титановый век
Несмотря на свои превосходные свойства и естественное преимущество перед другими металлами, титан не так широко распространен, как нержавеющая сталь и алюминий, в основном из-за его высокой стоимости производства.
Титан в настоящее время производить сложно и дорого, поскольку он очищается с использованием 80-летнего процесса Kroll, который является как энергоемким, так и углеродоемким.
При более низких экономических и экологических затратах на производство применение титана может выйти далеко за рамки его нынешних высокопроизводительных применений, что потенциально позволит ему бросить вызов массовым рынкам нержавеющей стали и алюминия.
В следующей части серии Titanium 101, спонсируемой IperionX, мы продолжим изучение потенциала титана для роста и массового применения в будущем.
Источник: https://www.visualcapitalist.com/sp/titanium-what-you-should-know-and-why-you-should-care/