Deblocarea Științei Metalelor Magice

„Titanul, numit după uriașul Titan în mitologia greacă, este cel mai puternic metal de pe pământ. Probabil ați auzit de titan la un moment dat în viața voastră și, deși este scump pentru ceea ce este astăzi, nu este un metal rar - este doar scump pentru mine și pentru a produce.

Poate știi despre articulații artificiale, crose de golf sau submarine din titan, dar știai că titanul se găsește și în glazura albă pentru tort? Ei bine, iată o poveste interesantă despre acest metal faimos de dur!

01Acest metal „divin” nu a fost falsificat până în secolul al XX-lea.

Încă din 1791, un mineralog amator englez și slujitor al bisericii, William Gregor, a găsit nisip negru ciudat într-un pârâu din apropierea orașului Cornwall. O parte din acest nisip negru era magnetic, despre care Gregor a concluzionat că era oxid de fier, dar cealaltă substanță era un mister. Desigur, trebuie să fi fost un alt oxid, dar nu era în manualele Societății Regale de Geologie la acea vreme.
Pulbere de oxid de titan

În 1795, chimistul german Martin Heinrich Klaproth a redescoperit acest oxid ciudat și l-a numit oxid de titan după zeii pre-olimpici ai mitologiei grecești. Deși titanul pur a fost descoperit la sfârșitul secolului al XVIII-lea, abia în 1910 Matthew Hunt, un chimist la General Electric din SUA, a reușit să-l izoleze de oxidul său, iar în 1910, Hunt a descoperit cum să scoate metalul argintiu din oxidul său la temperaturi și presiuni ridicate într-o „bombă” sigilată.

02 Este cel mai ușor și mai puternic metal de pe Pământ.

Titanul pur are cel mai mare raport rezistență-greutate dintre orice metal de pe Pământ. Este la fel de puternic ca oțelul, dar cu 45% mai ușor.
Corpuri de titan

Acest raport extraordinar rezistență-greutate a făcut din titan și aliaje de titan (amestecuri de titan și alte metale) materialul de alegere pentru motoarele de avioane și fuzelaje, rachete, rachete și chiar nave spațiale. În industria modernă, orice echipament care nu se poate lipsi de piese metalice trebuie să fie furnizat cu materiale cât mai rezistente și ușoare.
Lamele motorului din titan

De exemplu, Airbus A380, cel mai mare avion de pasageri din lume, conține până la 77 de tone de titan în fuselaj. Cea mai mare parte este în motoarele sale uriașe. Datorită unei tehnici metalurgice inovatoare din anii 1930 numită procesul Knox, forjarea comercială a titanului a început în anii 1940 și 1950. A fost folosit pentru prima dată în avioane militare și submarine (în principal în Statele Unite și Rusia), iar apoi, în anii 1960, în avioanele comerciale.

03 Titanul este mai rezistent la coroziune

Coroziunea este un proces electrochimic care distruge lent majoritatea metalelor în timp. Când metalele sunt expuse la oxigen, fie în aer, fie sub apă, oxigenul captează electroni și produce ceea ce numim „oxizi” ai metalului. Un oxid corosiv comun este oxidul de fier sau rugina.

Dar nu toți oxizii corodează metalul subiacent. De exemplu, titanul este acoperit cu un strat subțire de dioxid de titan (TiO2), care protejează de fapt titanul subiacent de orice tip de coroziune, inclusiv coroziunea galvanică, microbiană și coroziunea la stres.
Rezistența naturală la coroziune a titanului îl face un material ideal nu numai pentru aeronave, ci și pentru componentele submarine expuse apei de mare foarte corozive. Elicele navelor sunt realizate aproape exclusiv din titan, la fel ca balastul intern și sistemele de conducte ale navelor și hardware-ul de bord expus la apa de mare.

04 Titanul poate fi implantat în fiecare parte a corpului uman, de la cap până la picioare.

Stratul subțire de dioxid de titan care protejează titanul de coroziune îl face, de asemenea, sigur pentru implantare în corpul uman. Titanul este complet „biocompatibil”, adică nu este toxic, nu provoacă alergii sau respingere și poate fuziona chiar cu țesutul uman și oasele.
Plăci craniene de titan

Titanul este un material chirurgical excelent pentru implanturi osoase și articulare, plăci craniene, rădăcini de implant dentar, ochi și cercei artificiali, valve cardiace, fuziuni ale coloanei vertebrale și chiar stricturi uretrale. Studiile au arătat că implanturile de titan declanșează sistemul imunitar al organismului să crească os direct pe suprafața titanului, proces cunoscut sub numele de osteointegrare.
Articulațiile șoldurilor din titan

Titanul este utilizat în protezele de șold și în șoldurile de fractură datorită raportului său neegalabil rezistență-greutate, care face implanturile umane mai ușoare și elasticității sale, care este aceeași cu cea a osului uman.

05 Rolul titanului în echipamentele sportive

Pe măsură ce prețul titanului pur a scăzut la sfârșitul secolului al XX-lea, producătorii au început să găsească mai multe utilizări comerciale pentru acest metal minune. Greutatea ușoară și rezistența ridicată a titanului l-au făcut ideal pentru fabricarea de articole sportive.