Титан ашигладаг. Титан бол металл юм. Титаны шинж чанарууд. Титаны хэрэглээ. Титаны зэрэглэл ба химийн найрлага. Титаны тухай сонирхолтой баримтууд

Энэ нь хүч чадал, хатуулаг, хөнгөн байдлыг хослуулсан тул хамгийн чухал бүтцийн материалуудын нэг юм. Гэсэн хэдий ч металын бусад шинж чанарууд нь маш өвөрмөц бөгөөд энэ нь бодисыг олж авах үйл явцыг төвөгтэй, үнэтэй болгодог. Өнөөдөр бид титан үйлдвэрлэх дэлхийн технологийг авч үзэх болно, бид товч дурдах болно.

Металл нь хоёр төрлийн өөрчлөлттэй байдаг.

α-Ti– 883 С хүртэл температуртай, өтгөн зургаан өнцөгт тортой.
β-Ti– бие төвтэй куб тортой.

Шилжилт нь нягтралын маш бага өөрчлөлтөөр явагддаг, учир нь сүүлийнх нь халах үед аажмаар буурдаг.

Титан бүтээгдэхүүнийг ажиллуулах явцад ихэнх тохиолдолд тэдгээр нь α-фазтай харьцдаг. Гэхдээ хайлш хайлуулах, үйлдвэрлэхэд металлургийн мэргэжилтнүүд β-өөрчлөлттэй ажилладаг.
Материалын хоёр дахь онцлог нь анизотропи юм. Бодисын уян хатан байдлын коэффициент ба соронзон мэдрэмж нь чиглэлээс хамаардаг бөгөөд ялгаа нь мэдэгдэхүйц юм.
Гурав дахь шинж чанар нь металлын шинж чанар нь түүний цэвэршилтээс хамаардаг. Энгийн техникийн титан нь жишээлбэл, пуужингийн шинжлэх ухаанд ашиглахад тохиромжгүй, учир нь хольцын улмаас халуунд тэсвэртэй байдлаа алддаг. Аж үйлдвэрийн энэ салбарт зөвхөн маш цэвэр бодис хэрэглэдэг.

Энэ видео нь титаны найрлагын талаар танд хэлэх болно.

Титан үйлдвэрлэл

Металлын хэрэглээ өнгөрсөн зууны 50-аад оноос л эхэлсэн. Үүнийг олборлох, үйлдвэрлэх нь нарийн төвөгтэй үйл явц тул харьцангуй түгээмэл элементийг нөхцөлт ховор гэж ангилсан. Дараа нь бид титан үйлдвэрлэх цехүүдийн технологи, тоног төхөөрөмжийг авч үзэх болно.

Түүхий эд

Титан нь байгальд элбэг дэлбэг байдлаараа 7-р байранд ордог. Ихэнхдээ эдгээр нь исэл, титанат, титаносиликат юм. Бодисын хамгийн их хэмжээ нь давхар исэлд агуулагддаг - 94-99%.

Рутил- хамгийн тогтвортой өөрчлөлт нь хөхөвтөр, хүрэн шар, улаан өнгөтэй эрдэс юм.
Анатаз- 800-900 С-ийн температурт энэ нь рутил болж хувирдаг нэлээд ховор эрдэс юм.
Брукит– орторомбын системийн талст, 650С-т эргэлт буцалтгүй рутил болж хувирдаг.

Илүү түгээмэл металл-төмрийн нэгдлүүд ильменит(52.8% хүртэл титан). Энэ бол гейкилит, пирофанит, крихтон - химийн найрлагаИльменит нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд маш олон янз байдаг.
Илменитийн өгөршлийн үр дүнг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашигладаг. лейкоксин. Энд нэлээд төвөгтэй химийн урвал явагддаг бөгөөд төмрийн зарим хэсгийг ильменитийн торноос гаргаж авдаг. Үүний үр дүнд хүдэр дэх титаны хэмжээ 60% хүртэл нэмэгддэг.
Тэд мөн хүдрийг ильменит шиг төмөртэй холбоогүй, харин төмрийн титанат хэлбэрээр харуулдаг хүдрийг ашигладаг. аризонит, псевдобрукит.

Хамгийн чухал ордууд нь ильменит, рутил, титаномагнетит юм. Тэд 3 бүлэгт хуваагдана:

магмын– хэт суурь ба үндсэн чулуулгийн тархалтын газар, өөрөөр хэлбэл магмын тархалттай холбоотой. Ихэнхдээ эдгээр нь ильменит, титаномагнетит ильменит-гематит хүдэр юм;
экзоген ордууд– ильменит ба рутилийн шороон болон үлдэгдэл, шороон, шороон-нуурын ордууд. Түүнчлэн далайн эрэг орчмын шороон орд, титан, анатазын хүдэр өгөршлийн царцдас дахь . Далайн эрэг орчмын шороон ордууд хамгийн чухал;
хувирсан ордууд– лейкоксин, ильменит-магнетит хүдэр бүхий элсэн чулуу, тасралтгүй ба тархсан .

Экзоген ордууд - үлдэгдэл буюу шороон ордуудыг ил уурхайн аргаар боловсруулдаг. Үүний тулд экскаватор, экскаватор ашигладаг.

Анхдагч ордуудыг ашиглах нь уурхайнуудын живэхтэй холбоотой. Үүссэн хүдрийг газар дээр нь буталж баяжуулдаг. Таталцлын хүчээр баяжуулах, хөвүүлэн баяжуулах, соронзон ялгах аргыг ашигладаг.

Титан шаарыг түүхий эд болгон ашиглаж болно. Энэ нь 85% хүртэл металлын давхар ислийг агуулдаг.

Хүлээн авах технологи

Ильменитийн хүдрээс металл үйлдвэрлэх үйл явц нь хэд хэдэн үе шатаас бүрдэнэ.

титан шаарыг авахын тулд хайлалтыг багасгах;
шаарыг хлоржуулах;
сэргээн засварлах замаар металл үйлдвэрлэх;
Титан цэвэршүүлэх нь дүрмээр бол бүтээгдэхүүний шинж чанарыг сайжруулах зорилгоор хийгддэг.

Уг процесс нь нарийн төвөгтэй, олон үе шаттай, үнэтэй байдаг. Үүний үр дүнд нэлээд боломжийн металл үйлдвэрлэхэд маш үнэтэй болж хувирдаг.

Энэ видео нь титан үйлдвэрлэх талаар танд хэлэх болно.

Шаар хүлээн авах

Ильменит нь титаны исэл ба төмрийн нэгдэл юм. Тиймээс үйлдвэрлэлийн эхний шатны зорилго нь диоксидыг төмрийн исэлээс салгах явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд төмрийн ислийг бууруулдаг.

Уг процессыг цахилгаан нуман зууханд хийдэг. Илменитийн баяжмалыг зууханд ачиж, дараа нь бууруулагч бодис - нүүрс, антрацит, коксыг нэвтрүүлж, 1650 С хүртэл халаана. Энэ тохиолдолд төмрийг исэлээс бууруулна. Цутгамал төмрийг бууруулж, нүүрстөрөгчжүүлсэн төмрөөс гаргаж авдаг бөгөөд титаны исэл нь шаар болж хувирдаг. Сүүлийнх нь 82-90% титан агуулдаг.

Цутгамал төмөр, шаарыг тус тусад нь хэвэнд хийнэ. Цутгамал төмрийг металлургийн үйлдвэрлэлд ашигладаг.

Шаарыг хлоржуулах

Процессын зорилго нь металл тетрахлоридыг цаашид ашиглах зорилгоор олж авах явдал юм. Их хэмжээний төмрийн хлорид үүссэн тул ильменитын баяжмалыг шууд хлоржуулах боломжгүй болж хувирав - нэгдэл нь төхөөрөмжийг маш хурдан устгадаг. Тиймээс төмрийн ислийг урьдчилан зайлуулах үе шатгүйгээр хийх боломжгүй юм. Хлоржуулалтыг уурхайн эсвэл давсны хлораторт хийдэг. Процесс нь арай өөр юм.

Уурхайн хлоратор– 10 м хүртэл өндөр, 2 м хүртэл голчтой, доторлогоотой цилиндр бүтэцтэй, буталсан шаарын шахмал түлшийг хлораторын дээд талд байрлуулж, 65-70% хлор агуулсан магнийн электролизерын хийг түүгээр дамжуулна. . Титан шаар ба хлорын хоорондох урвал нь дулаан ялгарах үед үүсдэг бөгөөд энэ нь процесст шаардагдах температурыг хангадаг. Титан тетрахлоридын хийг дээрээс нь зайлуулж, үлдсэн шаарыг доод талаас нь тасралтгүй зайлуулдаг.
Давсны хлоржуулагч, chamotte доторлогоотой, хагас магнийн электролизерийн зарцуулсан электролитээр дүүргэсэн камер. Хайлмал нь металл хлорид агуулдаг - натри, кали, магни, кальци. Буталсан титаны шаар, коксыг дээрээс нь хайлмал руу оруулж, доороос нь хлорыг шахдаг. Хлоржуулах урвал нь экзотермик байдаг тул температурын горимыг процесс өөрөө хадгалдаг.

Титан тетрахлоридыг хэд хэдэн удаа цэвэршүүлдэг. Хий нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл болон бусад хольц агуулсан байж болох тул цэвэршүүлэх ажлыг хэд хэдэн үе шаттайгаар явуулдаг.

Ашигласан электролитийг үе үе сольж байдаг.

Металл үйлдвэрлэл

Металлыг тетрахлоридоос магни эсвэл натритай хамт багасгадаг. Дулаан ялгарах үед бууралт үүсдэг бөгөөд энэ нь нэмэлт халаалтгүйгээр урвалыг явуулах боломжийг олгодог.

Цахилгаан эсэргүүцлийн зуухыг сэргээн засварлахад ашигладаг. Эхлээд 2-3 м өндөртэй хромын хайлшаар хийсэн битүүмжилсэн колбыг камерт хийнэ.Савыг +750С хүртэл халаасны дараа түүнд магни оруулна. Дараа нь титан тетрахлорид нийлүүлдэг. Тэжээлийг тохируулах боломжтой.

Сэргээх 1 мөчлөг нь 30-50 цаг үргэлжилдэг бөгөөд ингэснээр температур 800-900 С-ээс дээш гарахгүй, ретортыг агаараар үлээж өгдөг. Үүний үр дүнд 1-4 тонн хөвөн массыг олж авдаг - метал нь үйрмэг хэлбэрээр хуримтлагдаж, сүвэрхэг масс болгон шингэлдэг. Шингэн магнийн хлоридыг үе үе шавхдаг.

Сүвэрхэг масс нь магнийн хлоридыг маш ихээр шингээдэг. Тиймээс бууруулсны дараа вакуум нэрэлтийг хийдэг. Үүнийг хийхийн тулд ретортыг 1000 С хүртэл халааж, дотор нь вакуум үүсгэж, 30-50 цагийн турш хадгална. Энэ хугацаанд хольц нь ууршдаг.

Натритай бууруулах нь ижил аргаар явагддаг. Ялгаа нь зөвхөн сүүлийн шатанд л байна. Натрийн хлоридын хольцыг арилгахын тулд титан хөвөнг буталж, давсыг энгийн усаар уусгана.

Цэвэршүүлэх

Дээр дурдсан аргаар олж авсан техникийн титан нь химийн үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж, сав үйлдвэрлэхэд тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч өндөр халуунд тэсвэртэй, ижил шинж чанартай байх шаардлагатай газруудад металл тохиромжтой биш юм. Энэ тохиолдолд тэд цэвэршүүлэх арга хэмжээ авдаг.

Цэвэршүүлэх ажлыг термостатад хийж, температурыг 100-200 С-т байлгадаг. Титан хөвөн бүхий ретортыг камерт байрлуулж, дараа нь тусгай төхөөрөмж ашиглан иод бүхий капсулыг хаалттай камерт эвддэг. Иод нь металтай урвалд орж титан иодид үүсгэдэг.

Титан утаснууд нь цахилгаан гүйдэл дамждаг ретортод сунадаг. Утас нь 1300-1400 С хүртэл халдаг бөгөөд үүссэн иодид нь утсан дээр задарч, хамгийн цэвэр титаны талстыг үүсгэдэг. Иод ялгарч, урвалд ордог. Титан хөвөнгийн шинэ хэсэгтэй бол метал дуусах хүртэл процесс үргэлжилнэ. Титаны өсөлтөөс болж утасны диаметр 25-30 мм болоход үйлдвэрлэл зогсдог. Ийм төхөөрөмжид та 99.9-99.99% -ийн эзлэх хувьтай 10 кг металл авах боломжтой.

Хэрэв уян хатан металлыг ембүү хэлбэрээр авах шаардлагатай бол өөрөөр үргэлжлүүлнэ. Үүнийг хийхийн тулд титан хөвөнг вакуум нуман зууханд хайлуулдаг, учир нь метал нь өндөр температурт хийг идэвхтэй шингээдэг. Хэрэглээний электродыг титаны хаягдал, хөвөнгээс гаргаж авдаг. Шингэн металл нь усаар хөргөсөн талстжуулагчийн төхөөрөмжид хатуурдаг.

Эмбүүгийн чанарыг сайжруулахын тулд хайлалтыг ихэвчлэн хоёр удаа давтан хийдэг.

Бодисын шинж чанараас шалтгаалан хүчилтөрөгч, азот, хийн шингээлттэй урвалд ордог тул бүх титан хайлшийг зөвхөн цахилгаан нуман вакуум зууханд үйлдвэрлэх боломжтой.

Орос болон бусад титан үйлдвэрлэгч орнуудын талаар доороос уншина уу.

Алдартай үйлдвэрлэгчид

Титан үйлдвэрлэлийн зах зээл нэлээд хаалттай. Дүрмээр бол их хэмжээний металл үйлдвэрлэдэг улс орнууд өөрсдөө түүний хэрэглэгчид байдаг.

Орос улсад титан үйлдвэрлэдэг хамгийн том, магадгүй цорын ганц компани бол VSMPO-Avisma юм. Энэ нь хамгийн том металл үйлдвэрлэгч гэж тооцогддог боловч энэ нь бүхэлдээ үнэн биш юм. Тус компани титаны тавны нэгийг үйлдвэрлэдэг боловч дэлхийн хэрэглээ өөр харагдаж байна: ойролцоогоор 5% нь бүтээгдэхүүн, хайлш бэлтгэхэд, 95% нь давхар исэл үйлдвэрлэхэд зарцуулагддаг.

Тэгэхээр дэлхийн улс орнуудад титан үйлдвэрлэл:

Үйлдвэрлэгчээр тэргүүлэгч орон бол Хятад юм. Тус улс титаны хүдрийн хамгийн их нөөцтэй. 18-аас алдартай үйлдвэрүүдтитан хөвөн үйлдвэрлэх зориулалттай 9 Хятадад байрладаг.
Япон хоёрдугаарт жагсчээ. Сонирхуулахад, тус улсад металлын дөнгөж 2-3 хувийг сансар огторгуйн салбарт ашигладаг бол үлдсэн хувийг химийн үйлдвэрт ашигладаг байна.
Орос болон түүний олон тооны үйлдвэрүүд титан үйлдвэрлэлээрээ дэлхийд гуравдугаарт ордог. Дараа нь Казахстан орно.
Жагсаалтын дараагийн үйлдвэрлэгч орон болох АНУ нь титаныг уламжлалт аргаар хэрэглэдэг: титаны 60-75 хувийг сансар огторгуйн салбарт ашигладаг.

Титан үйлдвэрлэх нь технологийн нарийн төвөгтэй, үнэтэй, цаг хугацаа шаардсан үйл явц юм. Гэсэн хэдий ч энэ материалын эрэлт хэрэгцээ маш их байгаа тул металл хайлуулахад мэдэгдэхүйц өсөлтийг урьдчилан таамаглаж байна.

Энэ видео нь Оросын нэгэн үйлдвэрлэлийн байгууламжид титаныг хэрхэн огтолж байгааг танд хэлэх болно.

Титаны физик, химийн шинж чанар, титан үйлдвэрлэх

Титаныг цэвэр хэлбэрээр болон хайлш хэлбэрээр ашиглах, титаныг нэгдэл хэлбэрээр ашиглах, титаны физиологийн нөлөө

Хэсэг 1. Титан байгальд үүссэн түүх, үүссэн.

Титан -ЭнэД.И.Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн дөрөв дэх үе буюу дөрөвдүгээр бүлгийн хоёрдогч бүлгийн элемент, атомын дугаар 22. Титан энгийн бодис (CAS дугаар: 7440-32-6) нь мөнгөн өнгөтэй хөнгөн металл юм. -цагаан өнгө. Энэ нь хоёр талст өөрчлөлттэй байдаг: α-Ti нь зургаан өнцөгт нягт савласан тортой, β-Ti нь куб биет төвлөрсөн савлагаатай, α↔β полиморф хувирлын температур 883 ° C байна. Хайлах цэг 1660±20 °C.

Титан байгальд үүссэн түүх ба илрэл

Титаныг эртний Грекийн дүрүүдийн Титануудын нэрээр нэрлэжээ. Германы химич Мартин Клапрот элементийн химийн шинж чанарын дагуу нэр өгөхийг оролдсон францчуудаас ялгаатай нь өөрийн хувийн шалтгаанаар үүнийг ингэж нэрлэсэн боловч тухайн үед элементийн шинж чанар тодорхойгүй байсан тул энэ нэрийг сонгосон. .

Титан бол манай гаригийн тоо хэмжээний 10 дахь элемент юм. Дэлхийн царцдас дахь титаны хэмжээ массын 0.57%, далайн усанд 1 литр тутамд 0.001 миллиграмм байдаг. Титаны ордууд нь Өмнөд Африк, Украйн, Орос, Казахстан, Япон, Австрали, Энэтхэг, Цейлон, Бразил зэрэг нутаг дэвсгэрт байрладаг. Өмнөд Солонгос.

Физик шинж чанараараа титан нь хөнгөн мөнгөлөг металл бөгөөд үүнээс гадна энэ нь боловсруулах явцад өндөр зуурамтгай чанараараа тодорхойлогддог бөгөөд зүсэх хэрэгсэлд наалддаг тул энэ нөлөөг арилгахын тулд тусгай тосолгооны материал эсвэл шүршигч хэрэглэдэг. Өрөөний температурт энэ нь TiO2 оксидын уян хатан хальсаар хучигдсан байдаг тул шүлтээс бусад ихэнх түрэмгий орчинд зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Титан тоос дэлбэрэх хандлагатай байдаг бөгөөд 400 ° C-ийн анивчдаг. Титан үртэс нь галын аюултай.

Титаныг цэвэр хэлбэрээр эсвэл түүний хайлшаар үйлдвэрлэхийн тулд ихэнх тохиолдолд титаны давхар ислийг цөөн тооны нэгдлүүдийн хамт хэрэглэдэг. Тухайлбал, титаны хүдрийг баяжуулж гаргаж авсан рутилийн баяжмал. Гэхдээ рутилийн нөөц нь маш бага тул ильменитын баяжмалыг боловсруулах замаар олж авсан синтетик рутил буюу титан шаарыг ашигладаг.

Титаныг нээсэн хүн бол 28 настай Англи лам Уильям Грегор гэж тооцогддог. 1790 онд тэрээр сүмдээ эрдэс судлалын судалгаа хийж байхдаа Английн баруун өмнөд хэсэгт орших Менаканы хөндийд хар элсний тархалт, ер бусын шинж чанарыг анзаарч, судалж эхэлжээ. Элсэнд тахилч энгийн соронз татсан хар гялалзсан эрдсийн ширхэгийг олж илрүүлжээ. 1925 онд Ван Аркел, де Боер нарын иодидын аргаар олж авсан хамгийн цэвэр титан нь уян хатан, үйлдвэрлэх боломжтой олон үнэт шинж чанартай металл болж хувирсан нь олон төрлийн дизайнер, инженерүүдийн анхаарлыг татсан. 1940 онд Кролл хүдрээс титан гаргаж авах магнийн дулааны аргыг санал болгосон нь өнөөг хүртэл гол арга хэвээр байна. 1947 онд анхны 45 кг цэвэр титан үйлдвэрлэсэн.

Менделеевийн үелэх системд титан нь серийн дугаар 22. Байгалийн титаны атомын масс нь түүний изотопуудын судалгааны үр дүнд 47,926 байна. Тиймээс төвийг сахисан титан атомын цөм нь 22 протон агуулдаг. Нейтроны тоо, өөрөөр хэлбэл, төвийг сахисан цэнэггүй бөөмс нь өөр өөр байдаг: ихэвчлэн 26, гэхдээ 24-28 хооронд хэлбэлздэг. Тиймээс титан изотопын тоо өөр байна. Одоогийн байдлаар 22-р элементийн нийт 13 изотоп мэдэгдэж байна.Байгалийн титан нь таван тогтвортой изотопын холимогоос бүрддэг бөгөөд хамгийн өргөн тархсан нь титан-48 бөгөөд байгалийн хүдэрт эзлэх хувь нь 73.99% байна. Титан болон IVB дэд бүлгийн бусад элементүүд нь шинж чанараараа IIIB дэд бүлгийн (скандийн бүлэг) элементүүдтэй маш төстэй боловч тэдгээр нь илүү их валентыг харуулах чадвараараа сүүлийнхээс ялгаатай байдаг. Титан нь скандий, иттрий, түүнчлэн VB дэд бүлгийн элементүүд - ванадий, ниобийтэй ижил төстэй байдал нь титан нь эдгээр элементүүдтэй хамт байдгаараа байдгаараа илэрхийлэгддэг. Нэг валент галоген (фтор, бром, хлор, иод) нь хүхэр ба түүний бүлгийн элементүүд (селен, теллур) - моно- ба дисульфидүүд, хүчилтөрөгчтэй - исэл, диоксид, триоксид бүхий хоёр ба тетра нэгдлүүдийг үүсгэж болно.

Титан нь мөн устөрөгч (гидрид), азот (нитрид), нүүрстөрөгч (карбид), фосфор (фосфид), хүнцэл (арсид), түүнчлэн олон металлтай нэгдлүүд - интерметалл нэгдлүүд үүсгэдэг. Титан нь энгийн төдийгүй олон тооны нийлмэл нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд түүний органик бодисуудтай олон нэгдлүүд нь мэдэгдэж байна. Титан оролцож болох нэгдлүүдийн жагсаалтаас харахад энэ нь химийн хувьд маш идэвхтэй байдаг. Үүний зэрэгцээ титан нь зэврэлтэнд маш өндөр эсэргүүцэлтэй цөөн металлуудын нэг юм: энэ нь агаарт, хүйтэн, буцалж буй усанд бараг мөнхийн, далайн ус, олон давс, органик бус болон органик хүчлүүдийн уусмалд маш тэсвэртэй байдаг. . Далайн усанд зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлын хувьд алт, цагаан алт гэх мэт ихэнх төрлийн зэвэрдэггүй ган, никель, зэс болон бусад хайлшаас бусад бүх металлаас давж гардаг. Ус болон олон түрэмгий орчинд цэвэр титан нь зэврэлтэнд өртдөггүй. Титан нь метал дээр химийн болон механик нөлөөллийн хослолын үр дүнд үүсдэг элэгдэлд тэсвэртэй зэврэлтийг тэсвэрлэдэг. Энэ тал дээр тэр хүнээс дутахгүй шилдэг брэндүүдзэвэрдэггүй ган, зэс дээр суурилсан хайлш болон бусад бүтцийн материал. Титан нь ядаргааны зэврэлтийг сайн тэсвэрлэдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн металлын бүрэн бүтэн байдал, бат бөх чанарыг зөрчсөн (хагарал, орон нутгийн зэврэлт гэх мэт) хэлбэрээр илэрдэг. Азот, давс, хүхэр, усан региа болон бусад хүчил, шүлт зэрэг олон түрэмгий орчинд титаны үйлдэл нь энэ металлыг гайхшруулж, биширдэг.

Титан бол галд тэсвэртэй металл юм. Удаан хугацааны туршид энэ нь 1800 ° C-д хайлдаг гэж үздэг байсан ч 50-аад оны дундуур. Английн эрдэмтэд Дирдорф, Хейс нар цэвэр элементийн титан хайлах цэгийг тогтоожээ. Энэ нь 1668±3°С байв. Галд тэсвэртэй байдлын хувьд титан нь вольфрам, тантал, ниобий, рений, молибден, цагаан алтны бүлгийн металл, циркони зэрэг металлын дараа хоёрдугаарт ордог бөгөөд үндсэн бүтцийн металлуудын дунд нэгдүгээрт ордог. Металл болох титаны хамгийн чухал шинж чанар нь түүний өвөрмөц физик, химийн шинж чанар юм: бага нягтрал, өндөр бат бэх, хатуулаг гэх мэт. Хамгийн гол нь эдгээр шинж чанарууд нь өндөр температурт мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөггүй.

Титан бол хөнгөн металл бөгөөд түүний нягт нь 0°С-т ердөө 4.517 г/см8, 100°С-д 4.506 г/см3 байна. Титан нь 5 г/см3-аас бага хувийн жинтэй металлын бүлэгт багтдаг. Үүнд 0.9-1.5 г/см3 хувийн жин, магни (1.7 г/см3), хөнгөн цагаан (2.7 г/см3) гэх мэт бүх шүлтлэг металлууд (натри, кади, литий, рубиди, цезий) багтана. Титан Хөнгөн цагаанаас 1.5 дахин хүнд бөгөөд энэ нь мэдээжийн хэрэг түүнд алдагдах боловч төмрөөс 1.5 дахин хөнгөн (7.8 г / см3). Гэсэн хэдий ч хөнгөн цагаан ба төмрийн хооронд тусгай нягтралын хувьд завсрын байрлалыг эзэлдэг титан нь механик шинж чанараараа тэднээс хэд дахин илүү байдаг.) Титан нь мэдэгдэхүйц хатуулагтай: хөнгөн цагаанаас 12 дахин, төмөр, зэсээс 4 дахин хатуу. Металлын өөр нэг чухал шинж чанар бол түүний уналтын бат бэх юм. Энэ нь өндөр байх тусам энэ металлаар хийсэн эд ангиуд нь ашиглалтын ачааллыг илүү сайн тэсвэрлэдэг. Титаны уналтын бат бэх нь хөнгөн цагаанаас бараг 18 дахин их байдаг. Титан хайлшийн өвөрмөц хүчийг 1.5-2 дахин нэмэгдүүлэх боломжтой. Түүний өндөр механик шинж чанар нь хэдэн зуун градус хүртэл температурт сайн хадгалагддаг. Цэвэр титан нь халуун хүйтэн нөхцөлд бүх төрлийн боловсруулалт хийхэд тохиромжтой: төмөр шиг хуурамчаар хийж, зурж, бүр утас хийж, хуудас, тууз, тугалган цаасыг 0.01 мм хүртэл зузаантай болгож болно.

Ихэнх металлуудаас ялгаатай нь титан нь ихээхэн цахилгаан эсэргүүцэлтэй байдаг: хэрэв мөнгөний цахилгаан дамжуулах чанарыг 100 гэж үзвэл зэсийн цахилгаан дамжуулах чанар 94, хөнгөн цагаан - 60, төмөр, цагаан алт -15, титан нь ердөө 3.8 байна. Титан бол парамагнит металл бөгөөд соронзон орон дахь төмөр шиг соронзлогддоггүй, гэхдээ зэс шиг гадагшаа гардаггүй. Түүний соронзон мэдрэмж нь маш сул тул энэ өмчийг барилгын ажилд ашиглаж болно. Титан нь харьцангуй бага дулаан дамжуулалттай, ердөө 22.07 Вт/(мК) бөгөөд энэ нь төмрийн дулаан дамжилтын илтгэлцүүрээс ойролцоогоор 3 дахин, магнийнхаас 7 дахин, хөнгөн цагаан, зэсээс 17-20 дахин бага байна. Үүний дагуу титаны шугаман дулааны тэлэлтийн коэффициент нь бусад бүтцийн материалаас бага байна: 20 хэмд энэ нь төмрөөс 1.5 дахин, зэсээс 2 дахин, хөнгөн цагаанаас бараг 3 дахин бага байна. Тиймээс титан нь цахилгаан, дулааныг муу дамжуулагч юм.

Өнөөдөр титан хайлшийг нисэхийн технологид өргөнөөр ашиглаж байна. Титан хайлшийг анх үйлдвэрлэлийн хэмжээнд онгоцны тийрэлтэт хөдөлгүүрийн бүтцэд ашигласан. Титаныг тийрэлтэт хөдөлгүүрийн загварт ашиглах нь жинг 10...25% бууруулах боломжтой болгодог. Ялангуяа компрессорын диск ба ир, агаар оруулах хэсэг, чиглүүлэгч сэнс, бэхэлгээг титан хайлшаар хийдэг. Титан хайлш нь дуунаас хурдан нисэх онгоцонд зайлшгүй шаардлагатай. Нислэгийн хурдыг нэмэгдүүлэх нисэх онгоцарьсны температур нэмэгдэхэд хүргэсэн бөгөөд үүний үр дүнд хөнгөн цагаан хайлш нь агаарын хөлгөөс хэт хурдан хурдтайгаар тавигдах шаардлагыг хангахаа больсон. Энэ тохиолдолд бүрээсийн температур 246 ... 316 ° C хүрдэг. Ийм нөхцөлд титан хайлш нь хамгийн хүлээн зөвшөөрөгдсөн материал болж хувирав. 70-аад онд иргэний агаарын хөлгийн онгоцонд титан хайлш хэрэглэх нь ихээхэн нэмэгдсэн. Дунд зайн ТУ-204 онгоцонд титан хайлшаар хийсэн эд ангиудын нийт жин 2570 кг байна. Нисдэг тэрэгний титаныг ашиглах нь аажмаар өргөжиж, голчлон роторын систем, хөтлөгч, удирдлагын системийн хэсгүүдэд зориулагдсан. Титан хайлш нь пуужингийн шинжлэх ухаанд чухал байр суурь эзэлдэг.

Далайн усанд зэврэлтэнд тэсвэртэй тул титан ба түүний хайлшийг хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд сэнс, өнгөлгөө үйлдвэрлэхэд ашигладаг. далайн хөлөг онгоцууд, шумбагч онгоц, торпедо гэх мэт. Бүрхүүл нь титан болон түүний хайлштай наалддаггүй бөгөөд энэ нь хөлөг онгоцны хөдөлгөөнийг эсэргүүцэх чадварыг эрс нэмэгдүүлдэг. Аажмаар титаны хэрэглээний хүрээ өргөжиж байна. Титан ба түүний хайлшийг хими, нефть химийн, целлюлоз, цаас, хүнсний үйлдвэр, өнгөт металлурги, эрчим хүч, электроник, цөмийн инженерчлэл, цахилгаан зэвсгийн үйлдвэрлэл, зэвсгийн үйлдвэрлэл, хуягны хавтан, мэс заслын багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг. мэс заслын суулгац, давсгүйжүүлэх үйлдвэр, уралдааны машины эд анги, спортын тоног төхөөрөмж (гольфын клуб, уулын тоног төхөөрөмж), цагны эд анги, тэр ч байтугай үнэт эдлэл. Титаныг азотжуулах нь түүний гадаргуу дээр алтан хальс үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь гоо үзэсгэлэнгийн хувьд жинхэнэ алтнаас дутахгүй юм.

TiO2-ийн нээлтийг англи хүн В.Грегор, Германы химич М.Г.Клапрот нар бараг нэгэн зэрэг, бие биенээсээ хамааралгүйгээр хийсэн. В.Грегор соронзон төмөрлөг элсний найрлагыг судалж байхдаа (Крид, Корнуолл, Англи, 1791) үл мэдэгдэх металлын шинэ “дэлхий” (оксид) ялгаж авч, түүнийг менакен гэж нэрлэсэн. 1795 онд Германы химич Клапрот эрдсийн рутилийн шинэ элементийг олж, түүнийг титан гэж нэрлэжээ. Хоёр жилийн дараа Клапрот рутил ба гажигтай шороо нь ижил элементийн исэл гэдгийг тогтоож, Клапротын санал болгосон "титан" гэсэн нэрийг бий болгосон. Арван жилийн дараа титан гурав дахь удаагаа нээгдэв. Францын эрдэмтэн Л.Вокэлин анатаз дахь титаныг нээж, рутил болон анатаза нь ижил титаны исэл гэдгийг нотолсон.

Металл титаны анхны дээжийг 1825 онд Ж.Я.Берзелиус гаргаж авсан. Титаны химийн идэвхжил өндөр, түүнийг цэвэршүүлэхэд хүндрэлтэй байсан тул 1925 онд Голландын А.ван Аркел, И.де Боер нар TiI4-ийн титан иодидын уурыг дулаанаар задлах замаар Ti-ийн цэвэр дээжийг гаргаж авсан.

Титан нь байгальд тархалтаараа 10-р байранд ордог. Дэлхийн царцдас дахь агууламж жингийн 0.57%, далайн усанд 0.001 мг/л байна. Хэт суурь чулуулагт 300 г/т, үндсэн чулуулагт 9 кг/т, хүчиллэг чулуулагт 2,3 кг/т, шавар, занарт 4,5 кг/т байна. Дэлхийн царцдас дахь титан нь бараг үргэлж дөрвөн валент бөгөөд зөвхөн хүчилтөрөгчийн нэгдлүүдэд байдаг. Чөлөөт хэлбэрээр олдсонгүй. Цаг агаар, хур тунадасны нөхцөлд титан нь Al2O3-тай геохимийн хамааралтай байдаг. Энэ нь өгөршлийн царцдасын бокситууд болон далайн шаварлаг хурдасуудад төвлөрдөг. Титан нь ашигт малтмалын механик хэлтэрхий болон коллоид хэлбэрээр шилждэг. Зарим шаварт жингийн 30% хүртэл TiO2 хуримтлагддаг. Титан эрдэс нь өгөршилд тэсвэртэй бөгөөд шороон ордонд их хэмжээний концентраци үүсгэдэг. Титан агуулсан 100 гаруй эрдэс бодисыг мэддэг. Тэдгээрийн хамгийн чухал нь: рутил TiO2, ильменит FeTiO3, титаномагнетит FeTiO3 + Fe3O4, перовскит CaTiO3, титанит CaTiSiO5. Анхан шатны титаны хүдэр - ильменит-титаномагнетит ба шороон ордын хүдэр - рутил-илменит-циркон байдаг.

Үндсэн хүдэр: ильменит (FeTiO3), рутил (TiO2), титанит (CaTiSiO5).

2002 оны байдлаар олборлосон титаны 90%-ийг титаны давхар исэл TiO2 үйлдвэрлэхэд ашигласан. Титаны давхар ислийн дэлхийн үйлдвэрлэл жилд 4.5 сая тонн байжээ. Титаны давхар ислийн батлагдсан нөөц (ОХУ-аас бусад) 800 сая тонн орчим байна.2006 оны байдлаар АНУ-ын Геологийн албаны мэдээгээр титаны давхар ислийн хувьд болон Оросыг эс тооцвол ильменитын хүдрийн нөөц 603-673 сая тонн, рутилийн хүдрийн нөөц байна. - 49,7- 52,7 сая тонн.Ийнхүү үйлдвэрлэлийн одоогийн хурдаар дэлхийн титаны баталгаат нөөц (Оросыг эс тооцвол) 150 гаруй жил үргэлжилнэ.

Орос улс титаны нөөцөөрөө дэлхийд Хятадын дараа хоёрдугаарт ордог. ОХУ-ын титаны ашигт малтмалын нөөц нь улс даяар жигд тархсан 20 ордоос бүрддэг (үүний 11 нь анхдагч, 9 нь шороон орд юм. Хайгуул хийсэн ордуудын хамгийн том нь (Ярегское) нь Ухта (Коми Бүгд Найрамдах Улс) хотоос 25 км зайд оршдог. Тус ордын нөөц нь 2 тэрбум тонн хүдэртэй, титаны давхар ислийн дундаж агууламж 10 орчим хувьтай байна.

Дэлхийн хамгийн том титан үйлдвэрлэгч - Оросын компани"VSMPO-AVISMA".

Цэвэр хэлбэрээр болон хайлш хэлбэрээр

Москва дахь Ленинскийн өргөн чөлөөнд байрлах Гагарины титан хөшөө

Металлыг химийн үйлдвэр (реактор, дамжуулах хоолой, насос, дамжуулах хоолойн холбох хэрэгсэл), цэргийн үйлдвэр (биеийн хуяг, нисэхийн хуяг ба галын хаалт, шумбагч онгоцны их бие), үйлдвэрлэлийн процесс (давсгүйжүүлэх үйлдвэр, целлюлоз, цаас боловсруулах), автомашины үйлдвэрлэл, хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэл, хүнсний үйлдвэр, цоолох үнэт эдлэл, эмнэлгийн үйлдвэрлэл (протез, ясны протез), шүдний болон эндодонтийн багаж хэрэгсэл, шүдний имплант, спортын бараа, үнэт эдлэл (Александр Хомов), гар утас, хөнгөн хайлш гэх мэт ... Энэ нь хамгийн чухал бүтцийн материал юм. нисэх онгоц, пуужин, хөлөг онгоцны үйлдвэрлэл.

Титан цутгах ажлыг вакуум зууханд бал чулуун хэвэнд хийдэг. Вакуум алдагдсан лав цутгах аргыг мөн ашигладаг. Технологийн хүндрэлээс шалтгаалан уран сайхны цутгамал хийхэд хязгаарлагдмал хэмжээгээр ашигладаг. Дэлхийн анхны цутгамал титан баримал бол Москва дахь түүний нэрэмжит талбайд Юрий Гагарины хөшөө юм.

Титан бол олон хайлштай ган болон ихэнх тусгай хайлшийн хайлшийн нэмэлт юм.

Нитинол (никель-титан) нь анагаах ухаан, технологид ашиглагддаг хэлбэрийн санах ойн хайлш юм.

Титан алюминид нь исэлдэлт, халуунд тэсвэртэй тул нисэх онгоц, автомашины үйлдвэрлэлд бүтцийн материал болгон ашиглахыг тодорхойлсон.

Титан бол өндөр вакуум шахуургад ашигладаг хамгийн түгээмэл материалуудын нэг юм.

Цагаан титаны давхар исэл (TiO2) нь будаг (титан цагаан гэх мэт) болон цаас, хуванцар үйлдвэрлэлд ашиглагддаг. Хүнсний нэмэлт E171.

Органо-титаны нэгдлүүд (жишээлбэл, тетрабутоксититан) нь химийн болон будаг, лакны үйлдвэрүүдэд катализатор, хатууруулагч болгон ашигладаг.

Органик бус титан нэгдлүүдийг химийн электроник, шилэн эдлэлийн үйлдвэрт нэмэлт, бүрээс болгон ашигладаг.

Титан карбид, титан диборид, титан карбонитрид нь метал боловсруулахад зориулсан хэт хатуу материалын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Титан нитридыг багаж хэрэгсэл, сүмийн бөмбөгөр бүрэх, хувцасны үнэт эдлэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг, учир нь... алттай төстэй өнгөтэй.

Барийн титанат BaTiO3, хар тугалганы титанат PbTiO3 болон бусад хэд хэдэн титанатууд нь ферроэлектрик юм.

Янз бүрийн металлтай олон титан хайлш байдаг. Хайлшийн элементүүдийг полиморф хувирлын температурт үзүүлэх нөлөөллөөс хамааран гурван бүлэгт хуваадаг: бета тогтворжуулагч, альфа тогтворжуулагч, төвийг сахисан бэхжүүлэгч. Эхнийх нь хувиргах температурыг бууруулж, хоёр дахь нь өсгөж, гурав дахь нь нөлөөлөхгүй, харин матрицын уусмалыг бэхжүүлэхэд хүргэдэг. Альфа тогтворжуулагчийн жишээ: хөнгөн цагаан, хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, азот. Бета тогтворжуулагч: молибден, ванади, төмөр, хром, никель. Төвийг сахисан хатууруулагч: циркони, цагаан тугалга, цахиур. Бета тогтворжуулагчийг бета изоморф ба эвтектоид үүсгэдэг бета гэж хуваадаг. Хамгийн түгээмэл титан хайлш бол Ti-6Al-4V хайлш (Оросын ангилалд - VT6).

60% - будаг;

20% - хуванцар;

13% - цаас;

7% - механик инженерчлэл.

Цэвэрлэгээнээс хамаарч нэг кг нь 15-25 доллар.

Барзгар титан (титан хөвөн) -ийн цэвэр байдал, зэрэглэлийг ихэвчлэн түүний хатуулгаар тодорхойлдог бөгөөд энэ нь хольцын агууламжаас хамаардаг. Хамгийн түгээмэл брэндүүд бол TG100 ба TG110 юм.

Ферротитаны үнэ (хамгийн багадаа 70% титан) 2010 оны 12-р сарын 22-ны байдлаар нэг кг нь 6.82 доллар байна. 2010 оны 1-р сарын 1-ний байдлаар нэг кг нь 5.00 доллар байсан.

Орос улсад титаны үнэ 2012 оны эхээр 1200-1500 рубль/кг байв.

Давуу тал:

бага нягтрал (4500 кг / м3) нь ашигласан материалын массыг багасгахад тусалдаг;

өндөр механик хүч чадал. Өндөр температурт (250-500 ° C) титан хайлш нь өндөр бат бэх хөнгөн цагаан, магнийн хайлшаас илүү бат бөх байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй;

металлын масстай нягт наалдсан гадаргуу дээр TiO2 ислийн нимгэн (5-15 микрон) тасралтгүй хальс үүсгэх титан чадвараас шалтгаалж зэврэлтэнд тэсвэртэй ер бусын өндөр;

Шилдэг титан хайлшийн тодорхой хүч чадал (хүч ба нягтын харьцаа) 30-35 ба түүнээс дээш байдаг нь хайлшны гангаас бараг хоёр дахин их байдаг.

Алдаа:

үйлдвэрлэлийн өндөр өртөгтэй, титан нь төмөр, хөнгөн цагаан, зэс, магнигаас хамаагүй үнэтэй байдаг;

өндөр температурт, ялангуяа шингэн төлөвт, агаар мандлыг бүрдүүлдэг бүх хийтэй идэвхтэй харилцан үйлчлэлцэх, үүний үр дүнд титан ба түүний хайлшийг зөвхөн вакуум эсвэл инертийн хийн орчинд хайлуулах боломжтой;

титаны хаягдлыг үйлдвэрлэлд хамруулах хүндрэл;

титан олон материалд наалддаг тул үрэлтийн эсрэг шинж чанар муутай, титантай хосолсон титан нь үрэлтийн хувьд ажиллахгүй;

титан болон түүний олон хайлш нь устөрөгчийн хэврэгшил, давсны зэврэлтэнд өндөр мэдрэмжтэй байх;

аустенитийн зэвэрдэггүй гангийн боловсруулалттай адил боловсруулах чадвар муу;

Химийн өндөр идэвхжил, өндөр температурт үр тариа ургах хандлага, гагнуурын мөчлөгийн үе шатанд хувирах зэрэг нь титаныг гагнахад хүндрэл учруулдаг.

Титаны дийлэнх хэсгийг нисэх, пуужингийн технологи, далайн хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд зарцуулдаг. Титан (ферротитан) нь өндөр чанартай гангийн хайлшийн нэмэлт, исэлдүүлэгч бодис болгон ашигладаг. Техникийн титаныг түрэмгий орчинд ажилладаг сав, химийн реактор, дамжуулах хоолой, холбох хэрэгсэл, шахуурга, хавхлага болон бусад бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Компакт титаныг өндөр температурт ажилладаг цахилгаан вакуум төхөөрөмжийн тор болон бусад хэсгүүдийг хийхэд ашигладаг.

Бүтцийн материалын хэрэглээний хувьд титан нь 4-р байранд, зөвхөн Al, Fe, Mg-ийн дараа ордог. Титан алюминид нь исэлдэлт, халуунд тэсвэртэй тул нисэх онгоц, автомашины үйлдвэрлэлд бүтцийн материал болгон ашиглахыг тодорхойлсон. Титаны биологийн аюулгүй байдал нь түүнийг хүнсний үйлдвэрлэл, нөхөн сэргээх мэс засал хийхэд маш сайн материал болгодог.

Титан ба түүний хайлш нь өндөр температурт, зэврэлтэнд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй, тодорхой хүч чадал, нягтрал багатай болон бусад ашигтай шинж чанаруудад хадгалагддаг өндөр механик бат бөх чанараараа технологийн өргөн хэрэглээг олж авсан. Титан болон түүний хайлшийн өндөр өртөг нь ихэнх тохиолдолд илүү сайн гүйцэтгэлтэй байдаг тул зарим тохиолдолд тэдгээр нь өгөгдсөн тодорхой нөхцөлд ажиллах боломжтой тоног төхөөрөмж, байгууламжийг хийх цорын ганц материал юм.

Титан хайлш нь нисэхийн технологид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээр нь шаардлагатай хүч чадалтай хослуулан хамгийн хөнгөн бүтцийг олж авахыг хичээдэг. Титан нь бусад металлуудтай харьцуулахад хөнгөн боловч өндөр температурт ажиллах чадвартай. Титан хайлшийг бүрээс, бэхэлгээний эд анги, цахилгаан хэрэгсэл, явах эд анги, төрөл бүрийн нэгжийг хийхэд ашигладаг. Эдгээр материалыг онгоцны тийрэлтэт хөдөлгүүрийг бүтээхэд ашигладаг. Энэ нь тэдний жинг 10-25% бууруулах боломжийг олгодог. Титан хайлшийг компрессорын диск ба ир, агаарын хэрэглээ ба чиглүүлэгч сэнсний эд анги, бэхэлгээг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Титан ба түүний хайлшийг пуужингийн шинжлэх ухаанд ч ашигладаг. Хөдөлгүүрийн богино хугацааны ажиллагаа, пуужингийн шинжлэх ухаанд агаар мандлын нягт давхаргууд хурдан дамждаг тул ядрах хүч, статик тэсвэрлэх чадвар, хэсэгчлэн мөлхөх зэрэг асуудлууд ихээхэн арилдаг.

Техникийн титан нь өндөр дулааны бат бөх чанараас шалтгаалан нисэх онгоцонд ашиглахад тохиромжгүй боловч зэврэлтэнд тэсвэртэй тул зарим тохиолдолд химийн үйлдвэр, хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Тиймээс энэ нь хүхрийн болон давсны хүчил, тэдгээрийн давс, дамжуулах хоолой, хаалттай хавхлага, автоклав, төрөл бүрийн сав, шүүлтүүр гэх мэт түрэмгий орчинг шахах компрессор, насос үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Зөвхөн титан нь зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. нойтон хлор, хлорын усан ба хүчиллэг уусмал гэх мэт орчинд байдаг тул хлорын үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийг энэ металлаар хийдэг. Дулаан солилцуур нь титанаар хийгдсэн бөгөөд идэмхий орчинд ажилладаг, жишээлбэл, азотын хүчил (тамхи татдаггүй). Усан онгоцны үйлдвэрлэлд титаныг сэнс үйлдвэрлэх, усан онгоц, шумбагч онгоц, торпедо гэх мэт ажилд ашигладаг. Бүрхүүл нь титан болон түүний хайлштай наалддаггүй бөгөөд энэ нь хөлөг онгоцны хөдөлгөөнийг эсэргүүцэх чадварыг эрс нэмэгдүүлдэг.

Титан хайлшийг бусад олон хэрэглээнд ашиглах ирээдүйтэй боловч титаны өндөр өртөг, хомсдол нь технологид тархахад саад болж байна.

Титаны нэгдлүүдийг мөн янз бүрийн салбарт өргөн ашигладаг. Титан карбид нь өндөр хатуулагтай бөгөөд зүсэх хэрэгсэл, зүлгүүрийн үйлдвэрлэлд ашиглагддаг. Цагаан титаны давхар исэл (TiO2) нь будаг (титан цагаан гэх мэт) болон цаас, хуванцар үйлдвэрлэлд ашиглагддаг. Органо-титаны нэгдлүүд (жишээлбэл, тетрабутоксититан) нь химийн болон будаг, лакны үйлдвэрүүдэд катализатор, хатууруулагч болгон ашигладаг. Органик бус титан нэгдлүүдийг химийн электроник, шилэн эдлэлийн үйлдвэрт нэмэлт болгон ашигладаг. Титан диборид нь метал боловсруулахад зориулагдсан хэт хатуу материалын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Титан нитридыг багаж хэрэгслийг бүрэхэд ашигладаг.

Титаны одоогийн өндөр үнийг харгалзан энэ нь үндсэндээ цэргийн техник үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг бөгөөд гол үүрэг нь өртөгөөр бус техникийн шинж чанараараа тоглодог. Гэсэн хэдий ч титаны өвөрмөц шинж чанарыг иргэний хэрэгцээнд ашиглах тохиолдол байдаг. Титаны үнэ буурч, үйлдвэрлэл нэмэгдэхийн хэрээр энэ металлыг цэргийн болон иргэний зориулалтаар ашиглах нь улам бүр өргөжих болно.

Нисэх. Титан ба түүний хайлшийн хувийн жин бага, өндөр хүч чадал (ялангуяа өндөр температурт) нь тэдгээрийг нисэхийн маш үнэ цэнэтэй материал болгодог. Нисэх онгоцны барилга, онгоцны хөдөлгүүр үйлдвэрлэлийн салбарт титан нь хөнгөн цагаан, зэвэрдэггүй ганг улам бүр орлож байна. Температур өсөхөд хөнгөн цагаан нь хүч чадлаа хурдан алддаг. Нөгөөтэйгүүр, титан нь 430 ° C хүртэл температурт хүч чадлын хувьд тодорхой давуу талтай бөгөөд аэродинамик халаалтаас болж энэ эрэмбийн өндөр температур өндөр хурдтай явагддаг. Нисэхийн салбарт ганг титанаар солихын давуу тал нь хүч чадлаа алдалгүйгээр жингээ багасгах явдал юм. Өндөр температурт гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлснээр жингийн ерөнхий бууралт нь онгоцны даац, хүрээ, маневрлах чадварыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Энэ нь хөдөлгүүр, их биений бүтэц, арьс үйлдвэрлэл, тэр ч байтугай бэхэлгээний үйлдвэрлэлд нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд титан ашиглахыг өргөжүүлэх хүчин чармайлтыг тайлбарлаж байна.

Титан хөдөлгүүрийг бүтээхэд титаныг компрессорын ир, турбины диск болон бусад олон тооны тамгатай эд ангиудыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Энд титан нь зэвэрдэггүй, халуунд боловсруулдаг хайлштай гангаар солигддог. Хөдөлгүүрийн жинг нэг кг хэмнэснээр онгоцны их бие нь хөнгөн тул нийт жинг 10 кг хүртэл хэмнэдэг. Цаашид хөдөлгүүрийн шаталтын камерын бүрхүүл үйлдвэрлэхэд титан хавтанг ашиглахаар төлөвлөж байна.

Онгоцны дизайнд титаныг өндөр температурт ажилладаг их биеийн хэсгүүдэд өргөн ашигладаг. Титан хуудас нь бүх төрлийн бүрхүүл, кабелийн хамгаалалтын бүрээс, сумны чиглүүлэгч үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Төрөл бүрийн хатууруулагч, их биений хүрээ, хавирга гэх мэтийг хайлштай титанаар хийсэн хуудаснаас хийдэг.

Орон сууц, хаалт, кабелийн хамгаалалт, сумны хөтөчийг хайлшгүй титанаар хийсэн. Хайлштай титаныг их биений хүрээ, хүрээ, дамжуулах хоолой, галын хуваалт үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Титаныг F-86, F-100 онгоцыг бүтээхэд улам бүр ашиглаж байна. Цаашид титаныг буух механизмын хаалга, гидравлик системийн шугам хоолой, яндангийн хоолой ба хошуу, яндан, хавчаар, эвхдэг тулгуур гэх мэт ажилд ашиглана.

Титаныг хуягны хавтан, сэнсний ир, бүрхүүлийн хайрцаг хийхэд ашиглаж болно.

Титаныг одоогоор нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд ашиглаж байна цэргийн нисэх онгоцАрьс ширний зориулалттай Дуглас Х-3, Бүгд Найрамдах F-84F, Куртис-Райт Ж-65, Боинг В-52.

Титаныг мөн DC-7 иргэний агаарын хөлгийг бүтээхэд ашигладаг. Дуглас компани хөнгөн цагааны хайлш, зэвэрдэггүй ганг титанаар сольж, хөдөлгүүрийн хайрцаг, галын хуваалтыг хийснээр онгоцны бүтцийн жинг 90 кг хэмнэсэн байна. Одоогийн байдлаар энэ онгоцны титан эд ангиудын жин 2% байгаа бөгөөд энэ үзүүлэлтийг онгоцны нийт жингийн 20% хүртэл нэмэгдүүлэхээр төлөвлөж байна.

Титан ашиглах нь нисдэг тэрэгний жинг багасгах боломжийг олгодог. Титан хуудас нь шал, хаалган дээр ашиглагддаг. Роторын ирийг бүрхэх зориулалттай хайлш ганг титанаар сольсны үр дүнд нисдэг тэрэгний жин (ойролцоогоор 30 кг) мэдэгдэхүйц буурчээ.

Тэнгисийн цэргийн флот. Титан ба түүний хайлшийн зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь тэдгээрийг далайд маш үнэ цэнэтэй материал болгодог. АНУ-ын Тэнгисийн цэргийн яам утаа, уур, газрын тос, далайн усны нөлөөнд өртөх титаны зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлын талаар өргөн хүрээтэй судалгаа хийж байна. Титаны өндөр өвөрмөц хүч нь тэнгисийн цэргийн хэрэгт бараг адилхан чухал юм.

Металлын бага хувийн жин нь зэврэлтэнд тэсвэртэй байх нь хөлөг онгоцны маневрлах чадвар, хүрээг нэмэгдүүлэхээс гадна материалын засвар үйлчилгээ, засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулдаг.

Титаныг тэнгисийн цэргийн хэрэглээнд шумбагч онгоцны дизель хөдөлгүүрт зориулсан яндангийн дуу намсгагч, багажны диск, конденсатор, дулаан солилцогчдод зориулсан нимгэн ханатай хоолой орно. Шинжээчдийн үзэж байгаагаар титан нь бусад металлын адил шумбагч онгоцны яндангийн дуу намсгагчийн ашиглалтын хугацааг уртасгаж чаддаг. Давстай ус, бензин эсвэл тостой харьцах хэмжих хэрэгслийн дискэнд хэрэглэхэд титан нь илүү бат бөх чанарыг хангана. Титаныг дулааны солилцооны хоолой үйлдвэрлэхэд ашиглах боломжийг судалж байгаа бөгөөд энэ нь гаднах хоолойг угааж байгаа далайн усанд зэврэлтэнд тэсвэртэй байх ёстой бөгөөд үүний зэрэгцээ тэдгээрийн дотор урсаж буй яндангийн конденсатын нөлөөг тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой. Утааны хий, далайн усны нөлөөнд тэсвэртэй байх шаардлагатай титанаас антен, радарын суурилуулалтын эд ангиудыг үйлдвэрлэх боломжийг судалж байна. Титаныг хавхлага, сэнс, турбины эд анги гэх мэт эд анги үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно.

Их буу. Титаны хамгийн том боломжит хэрэглэгч нь их буу байж магадгүй бөгөөд одоогоор янз бүрийн прототип дээр эрчимтэй судалгаа хийж байна. Гэсэн хэдий ч энэ чиглэлээр зөвхөн титанаар хийсэн бие даасан эд анги, эд ангиудын үйлдвэрлэлийг стандартчилсан. Судалгааны өргөн цар хүрээтэй байсан ч титаныг их буунд ашиглах нь маш хязгаарлагдмал байгаа нь түүний өндөр өртөгтэй холбоотой юм.

Титаны үнэ буурсан тохиолдолд ердийн материалыг титанаар солих боломжийн үүднээс их бууны тоног төхөөрөмжийн янз бүрийн хэсгүүдийг судалж үзсэн. Гол анхаарал нь жин хэмнэлт ихтэй хэсгүүдэд (гараар зөөвөрлөх болон агаарт тээвэрлэх хэсгүүд) байв.

Зуурмагийн суурь хавтан нь гангийн оронд титанаар хийгдсэн. Энэхүү сольж, дахин боловсруулсны дараа нийт 22 кг жинтэй хоёр хагасаас хийсэн ган хавтангийн оронд 11 кг жинтэй нэг хэсгийг бүтээх боломжтой болсон. Энэхүү орлуулалтын ачаар үйлчилгээний ажилтны тоог гурваас хоёр болгон бууруулах боломжтой. Титаныг бууны дөл хэмжигч үйлдвэрлэхэд ашиглах боломжийг судалж байна.

Титанаар хийсэн бууны бэхэлгээ, тэрэгний хөндлөвч, эргүүлэх цилиндрийг туршиж байна. Титаныг удирддаг пуужин, пуужин үйлдвэрлэхэд өргөнөөр ашиглаж болно.

Титан ба түүний хайлшийн анхны судалгаанууд нь тэдгээрээс хуягны хавтан үйлдвэрлэх боломжийг харуулсан. Ган хуяг (12.7 мм зузаантай) ижил зэвсгийн эсэргүүцэлтэй (16 мм зузаантай) титан хуягтай солих нь эдгээр судалгаагаар жинг 25% хүртэл хэмнэх боломжийг олгодог.

Чанарыг сайжруулсан титан хайлш нь ган хавтанг ижил зузаантай титан хавтангаар солих боломжийг найдах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь жинг 44% хүртэл хэмнэдэг. Титаныг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглах нь маневрлах чадварыг нэмэгдүүлж, зэвсгийн тээвэрлэлтийн хүрээ, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх болно. Агаарын тээврийн хөгжлийн өнөөгийн түвшин нь хөнгөн хуягт машин болон титанаар хийсэн бусад тээврийн хэрэгслийн давуу талыг илт харуулж байна. Цаашид их бууны хэлтсээс явган цэргийн дуулга, жад, гранат харвагч, титанаар хийсэн гар галын зэвсгээр тоноглох бодолтой байна. Титан хайлшийг их бууны зэвсэглэлд анх удаа зарим автомат бууны бүлүүр хийхэд ашиглаж байжээ.

Тээвэрлэлт. Титаныг хуягт машинд ашиглахын олон давуу тал нь тээврийн хэрэгсэлд ч хамаатай.

Тээврийн инженерийн аж ахуйн нэгжүүдэд одоо хэрэглэж буй бүтцийн материалыг титанаар солих нь түлшний зарцуулалтыг бууруулах, ачааны даацыг нэмэгдүүлэх, бүлүүрт механизмын хэсгүүдийн ядрах хязгаарыг нэмэгдүүлэх гэх мэт. Төмөр замд үүнийг багасгах нь туйлын чухал юм. үхсэн ачаалал. Титан ашигласаны улмаас хөдлөх бүрэлдэхүүний нийт жин мэдэгдэхүйц буурах нь зүтгүүрийг хэмнэх, журнал, тэнхлэгийн хайрцгийн хэмжээг багасгах боломжийг олгоно.

Чирэх тээврийн хэрэгслийн хувьд жин нь бас чухал юм. Энд тэнхлэг, дугуй үйлдвэрлэхэд ганг титанаар солих нь даацыг нэмэгдүүлэх болно.

Титан хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүний нэг фунт титаны үнийг 15 доллараас 2-3 доллар болгон бууруулснаар эдгээр бүх боломжуудыг хэрэгжүүлэх боломжтой.

Химийн үйлдвэр. Химийн үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд металлын зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь хамгийн чухал юм. Мөн жинг бууруулж, тоног төхөөрөмжийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх нь чухал юм. Логикийн хувьд титан нь хүчил, шүлт, органик бус давсыг тээвэрлэх тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд хэд хэдэн ашиг тусыг өгч чадна гэж үзэх нь зүйтэй. Танк, багана, шүүлтүүр, бүх төрлийн өндөр даралтын цилиндр зэрэг тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд титан ашиглах нэмэлт боломжууд нээгдэж байна.

Титан дамжуулах хоолойг ашиглах нь лабораторийн автоклав, дулаан солилцуур дахь халаалтын батерейны үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Титаныг даралтын дор удаан хугацаагаар хадгалдаг цилиндр үйлдвэрлэхэд ашиглах боломжтой нь шаталтын бүтээгдэхүүний бичил шинжилгээ хийхэд илүү хүнд шилэн хоолой ашиглан нотлогддог (зурагны дээд хэсэгт харуулав). Ханын зузаан, бага хэмжээтэй тул тодорхой татах хүчЭнэ хоолойг жижиг, илүү мэдрэмтгий аналитик жин дээр жинлэж болно. Энд хөнгөн, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлын хослол нь химийн шинжилгээний нарийвчлалыг сайжруулдаг.

Бусад програмууд. Титаныг хүнс, газрын тос, цахилгааны үйлдвэрлэл, мэс заслын багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэх, мэс засалд ашиглахыг зөвлөж байна.

Титанаар хийсэн хоол бэлтгэх, уураар жигнэх ширээ нь ган бүтээгдэхүүнээс чанарын хувьд илүү байдаг.

Газрын тос, байгалийн хийн өрөмдлөгийн талбайнуудад зэврэлттэй тэмцэх нь чухал ач холбогдолтой тул титан ашиглах нь зэврэлтээс хамгаалах хэрэгслийн бариулыг бага хэмжээгээр солих боломжийг олгоно. Каталитик үйлдвэрлэл, газрын тос дамжуулах хоолой үйлдвэрлэхэд өндөр температурт механик шинж чанарыг хадгалж, зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй титаныг ашиглах нь зүйтэй.

Цахилгааны салбарт титаныг тусгай хүч чадал, өндөр цахилгаан эсэргүүцэл, соронзон бус шинж чанараас шалтгаалан кабелийг хуяглахад ашиглаж болно.

Төрөл бүрийн үйлдвэрүүд титанаар хийсэн нэг хэлбэрийн бэхэлгээг ашиглаж эхэлж байна. Титаны хэрэглээг цаашид өргөжүүлэх нь голчлон зэврэлтэнд тэсвэртэй тул мэс заслын багаж хэрэгслийг үйлдвэрлэх боломжтой юм. Титан багаж нь энэ талаараа дахин буцалгах эсвэл автоклавт оруулахад ердийн мэс заслын багажаас давуу юм.

Хагалгааны салбарт титан нь vitalium болон зэвэрдэггүй гангаас давуу болох нь батлагдсан. Бие махбодид титан байгаа нь нэлээд хүлээн зөвшөөрөгддөг. Титан хавтан ба ясыг бэхлэх эрэг нь амьтны биед хэдэн сарын турш байсан бөгөөд яс нь шурагны утас, хавтангийн нүхэнд ургасан байв.

Титаны давуу тал нь булчингийн эд нь хавтан дээр үүсдэг.

Дэлхий дээр үйлдвэрлэсэн титан бүтээгдэхүүний бараг тал хувь нь ихэвчлэн иргэний нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд илгээгддэг боловч алдартай эмгэнэлт үйл явдлын дараа түүний бууралт нь салбарын олон оролцогчдыг титаныг ашиглах шинэ чиглэл хайхад хүргэж байна. Энэ материал нь титаны хэтийн төлөвт зориулсан гадаадын металлургийн хэвлэлд гарсан нийтлэлүүдийн эхний хэсгийг төлөөлдөг. орчин үеийн нөхцөл. Америкийн тэргүүлэгч титан үйлдвэрлэгчдийн нэг болох RT1-ийн тооцоолсноор дэлхийн хэмжээнд жилд 50-60 мянган тонн титан үйлдвэрлэх нийт хэмжээнээс сансар огторгуйн сегмент нь 40 хүртэлх хэрэглээ, аж үйлдвэрийн хэрэглээ болон Өргөдөл 34, цэргийн бүс 16, 10 орчим нь хэрэглээний бүтээгдэхүүнд титан ашигласантай холбоотой. Титаны үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд химийн процесс, эрчим хүч, газрын тос, байгалийн хийн үйлдвэр, давсгүйжүүлэх үйлдвэрүүд. Цэргийн нисэхийн бус хэрэглээнд голчлон их бууны болон байлдааны машинд ашигладаг. Титан их хэмжээгээр хэрэглэдэг салбар бол автомашин, архитектур, барилга, спортын бараа, үнэт эдлэл юм. Бараг бүх титан ембүүг АНУ, Япон, ТУХН-д үйлдвэрлэдэг - Европ нь дэлхийн хэмжээний ердөө 3.6 хувийг эзэлдэг. Бүс нутгийн титаны эцсийн хэрэглээний зах зээлүүд маш олон янз байдаг - ялгарах хамгийн тод жишээ бол иргэний агаарын сансарын салбар нь химийн үйлдвэрүүдийн тоног төхөөрөмж, бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нийт титаны хэрэглээний 30-ыг л ашигладаг бол ердөө 2-3 хувийг эзэлдэг Япон улс юм. Японы нийт хэрэгцээний 20 орчим хувийг цөмийн эрчим хүч, хатуу түлшний цахилгаан станцууд, үлдсэн хувийг архитектур, анагаах ухаан, спортоос бүрдүүлдэг. Үүний эсрэг дүр зураг АНУ, Европт ажиглагдаж байгаа бөгөөд сансрын салбарын хэрэглээ маш чухал байдаг - бүс бүрт 60-75, 50-60 байна. АНУ-д уламжлалт хүчтэй зах зээл нь химийн бодис, эмнэлгийн хэрэгсэл, үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж байдаг бол Европт газрын тос, байгалийн хий, барилгын салбар хамгийн их хувийг эзэлдэг. Сансар судлалын салбараас ихээхэн хамааралтай байх нь титаны хэрэглээг өргөжүүлэхийг хичээж буй титаны салбарын удаан хугацааны туршид санаа зовоосон асуудал байсаар ирсэн бөгөөд энэ нь өнөөгийн уналтын нөхцөлд ялангуяа чухал ач холбогдолтой юм. иргэний нисэхдэлхийн хэмжээнд. АНУ-ын Геологийн албаны мэдээлснээр 2003 оны эхний улиралд титан хөвөнгийн импорт мэдэгдэхүйц буурсан буюу ердөө 1319 тонн буюу 2002 оны мөн үеийнхээс 3431 тонноор 62 тонноор бага байна. Америкийн аварга том титан үйлдвэрлэгч, ханган нийлүүлэгч Tipe компанийн зах зээлийг хөгжүүлэх захирал Жон Барберын хэлснээр, сансрын салбар нь титаны тэргүүлэх зах зээлийн нэг хэвээр байх болно, гэхдээ бид сорилтыг даван туулж, манай салбар үйлдвэрлэлийн мөчлөгийг дагаж мөрдөхгүй байх ёстой. сансрын салбарын өсөлт ба бууралт. Титан үйлдвэрлэлийн зарим тэргүүлэх үйлдвэрлэгчид одоо байгаа зах зээлд өсөн нэмэгдэж буй боломжуудыг олж хардаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь далайн доорх тоног төхөөрөмж, материалын зах зээл юм. RT1-ийн борлуулалт, түгээлтийн менежер Мартин Прокогийн хэлснээр 1980-аад оны эхэн үеэс эхлэн титаныг эрчим хүч болон далайн гүний салбарт нэлээд удаан хугацаанд ашиглаж ирсэн боловч сүүлийн таван жилд л эдгээр салбарууд зохих өсөлтийн дагуу тогтвортой хөгжиж байна. зах зээлийн үүрэнд. Далайн гүнд өсөлт нь голчлон илүү гүнд өрөмдлөг хийх замаар явагддаг бөгөөд титан нь хамгийн тохиромжтой материал юм. Түүний усан доорх амьдралын мөчлөг нь тавин жил буюу усан доорх төслүүдийн хэвийн үргэлжлэх хугацаа юм. Титаны хэрэглээ нэмэгдэх магадлалтай газруудыг дээр дурдсан болно. Борлуулалтын менежерийн хэлснээр Америкийн компани Howmet Ti-Cast Bob Funnell, Одоогийн байдалАчааны турбо цэнэглэгч, пуужин, насосны эргэдэг эд анги зэрэг шинэ салбаруудад зах зээл өсөн нэмэгдэж буй боломжууд гэж үзэж болно.

Бидний одоогийн хэрэгжүүлж буй төслүүдийн нэг бол 155 мм-ийн калибрын BAE Novitzer XM777 хөнгөн их бууны системийг хөгжүүлэх явдал юм. Howmet нь 2004 оны 8-р сард USMC-ийн нэгжүүдэд нийлүүлэх төлөвтэй байгаа бууны угсралт тус бүрт 28 бүтцийн титан цутгамалаас 17-г нийлүүлэх болно. BAE 8u81et8 галын дэмжлэгийн системийн менежер Фрэнк Хрстер хэлэхдээ, бууны нийт жин нь 9,800 фунт, ойролцоогоор 4,44 тонн, титан нь ойролцоогоор 1,18 тонн титаны 2,600 фунтыг эзэлдэг - олон тооны цутгамал бүхий 6A14U хайлшийг ашигладаг. Энэхүү XM777 систем нь ойролцоогоор 17,000 фунт (ойролцоогоор 7,71 тонн) жинтэй одоогийн M198 Hovitzer системийг орлуулах зорилготой юм. 2006-2010 онуудад бөөнөөр үйлдвэрлэхээр төлөвлөж байгаа бөгөөд эхний ээлжинд АНУ, Их Британи, Италид нийлүүлэлт хийхээр төлөвлөж байгаа боловч хөтөлбөрийг НАТО-гийн гишүүн орнуудад нийлүүлэх зорилгоор өргөжүүлж магадгүй юм. Титаны Жон Барбер дизайндаа их хэмжээний титан ашигласан цэргийн техник хэрэгслийн жишээнд Абрамс танк болон Брэдлигийн байлдааны машин багтана гэж онцолжээ. Хоёр жилийн турш НАТО, АНУ, Их Британийн хамтарсан хөтөлбөр зэвсэг, батлан хамгаалах системд титан ашиглахыг эрчимжүүлж байна. Нэгээс олон удаа тэмдэглэснээр титан нь автомашины үйлдвэрлэлд ашиглахад маш тохиромжтой боловч энэ чиглэлийн эзлэх хувь маш бага байдаг - нийт хэрэглэсэн титаны ойролцоогоор 1 нь буюу жилд 500 тонн гэж Италийн хэлснээр. Формула-1 болон уралдааны мотоциклийн титан эд анги, эд анги үйлдвэрлэгч Poggipolini компани. Тус компанийн судалгаа, хөгжлийн хэлтсийн дарга Даниэле Стопполини энэ зах зээлийн сегмент дэх титаны өнөөгийн эрэлт хэрэгцээ 500 тонн түвшинд байгаа бөгөөд энэ материалыг хавхлага, булаг, яндангийн дизайнд их хэмжээгээр ашигладаг гэж үзэж байна. систем, дамжуулах босоо ам, боолт зэрэг нь жилд бараг 16,000 тонн хүртэл өсөх боломжтой Тэрээр түүний компани үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулахын тулд титан боолтыг автоматжуулсан үйлдвэрлэлийг дөнгөж эхлүүлж байгааг нэмж хэлэв. Түүний бодлоор автомашины үйлдвэрлэлд титаны хэрэглээ төдийлөн өргөжихгүй байгаа хязгаарлагдмал хүчин зүйлүүд нь эрэлтийг урьдчилан таамаглах боломжгүй, түүхий эдийн нийлүүлэлтийн тодорхойгүй байдал юм. Үүний зэрэгцээ автомашины үйлдвэрлэлд титан үйлдвэрлэх томоохон боломж байсаар байгаа бөгөөд энэ нь ороомог булаг, яндангийн хийн яндангийн системийн оновчтой жин, бат бэхийн шинж чанарыг хослуулсан болно. Харамсалтай нь Америкийн зах зээл дээр титаныг эдгээр системд өргөнөөр ашиглах нь зөвхөн Chevrolet Corvette Z06 хагас спортын онцгой загвараар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь ямар ч тохиолдолд олноор үйлдвэрлэгдсэн машин гэж хэлж чадахгүй. Гэсэн хэдий ч түлшний хэмнэлт, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлын сорилтууд үргэлжилсээр байгаа тул энэ хэсэгт титаныг ашиглах хэтийн төлөв хэвээр байна. Сансар огторгуй болон цэргийн бус зах зээлд батлуулахын тулд саяхан өөрийн нэрээр UNITI хамтарсан үйлдвэр байгуулагдаж, эв нэгдэл - эв нэгдэл ба Ти - дэлхийн тэргүүлэх титаны нэг хэсэг болох үелэх систем дэх титаныг тэмдэглэсэн үгийн талаар тоглосон. үйлдвэрлэгчид - Америкийн Allegheny Technologies болон Оросын VSMPO-Avisma. Шинэ компанийн ерөнхийлөгч Карл Мултоны хэлснээр эдгээр зах зээлийг зориудаар хассан - бид шинэ компанийг титан эд анги, угсралт, тэр дундаа нефтийн химийн болон эрчим хүч ашигладаг салбаруудад тэргүүлэх нийлүүлэгч болгохыг зорьж байна. Үүнээс гадна бид давсгүйжүүлэх төхөөрөмж, тээврийн хэрэгсэл, өргөн хэрэглээний бараа бүтээгдэхүүн, цахилгаан барааны зах зээлд идэвхтэй оролцохыг зорьж байна. Манай үйлдвэрлэлийн байгууламжууд бие биенээ сайн нөхдөг гэдэгт би итгэдэг - VSMPO нь эцсийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх гайхалтай чадвартай, Allegheny нь хүйтэн, халуун титан цувисан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх маш сайн уламжлалтай. UNITI-ийн бүтээгдэхүүн дэлхийн титаны зах зээлд 45 сая фунт буюу ойролцоогоор 20,411 тонн хувийг эзлэх төлөвтэй байна. Эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн зах зээлийг тогтвортой хөгжиж буй зах зээл гэж үзэж болно - Английн Титан Интернэшнл группын мэдээлснээр дэлхий даяар төрөл бүрийн имплант, протез дэх титаны жилийн агууламж 1000 орчим тонн байдаг бөгөөд мэс заслын аргаар солих боломж нэмэгдэх тусам энэ тоо нэмэгдэх болно. осол буюу ослын дараах хүний үе мөч ихсэх.гэмтэл Уян хатан байдал, хүч чадал, хөнгөн зэрэг илэрхий давуу талуудаас гадна титан нь хүний биеийн эд, шингэнд зэврэлт үүсгэдэггүй тул биологийн утгаараа биед маш сайн нийцдэг. Шүдний эмчилгээнд хиймэл шүд, суулгацын хэрэглээ мөн эрс нэмэгдэж байгаа нь сүүлийн 10 жилийн хугацаанд гурав дахин нэмэгдсэн нь титаны шинж чанараас ихээхэн шалтгаалсан гэж Америкийн Шүдний Холбооноос мэдэгджээ. Архитектурт титаныг ашиглах нь 25 гаруй жилийн тэртээгээс эхэлсэн ч энэ салбарт сүүлийн жилүүдэд өргөн хэрэглэгдэж эхэлсэн. 2006 онд дуусгахаар төлөвлөж буй АНЭУ-ын Абу Даби нисэх онгоцны буудлын өргөтгөлд ойролцоогоор 680 тонн титанаас 1.5 сая фунт зарцуулна. АНУ, Канад, Их Британи, Герман, Швейцарь, Бельги, Сингапур зэрэг өндөр хөгжилтэй орнуудаас гадна Египет, Перу зэрэг улсуудад титан ашиглан архитектур, барилгын олон янзын төслүүдийг хэрэгжүүлэхээр төлөвлөж байна.

Өргөн хэрэглээний барааны зах зээлийн сегмент нь одоогоор титаны зах зээлийн хамгийн хурдацтай хөгжиж буй сегмент юм. 10 жилийн өмнө энэ сегмент титаны зах зээлийн ердөө 1-2 хувийг эзэлж байсан бол өнөөдөр зах зээлийн 8-10 болж өссөн байна. Ерөнхийдөө хэрэглээний бүтээгдэхүүн дэх титаны хэрэглээ титаны нийт зах зээлээс ойролцоогоор хоёр дахин өссөн байна. Титаныг спортод ашиглах нь хамгийн удаан үргэлжилдэг бөгөөд титаны хэрэглээнд хамгийн их хувийг эзэлдэг. өргөн хэрэглээний бараа . Спортын тоног төхөөрөмжид титан ашиглах түгээмэл болсон шалтгаан нь энгийн бөгөөд энэ нь бусад металлаас илүү жин ба хүч чадлын харьцааг бий болгох боломжийг олгодог. Титаныг унадаг дугуйнд ашиглах нь ойролцоогоор 25-30 жилийн өмнө эхэлсэн бөгөөд титаныг спортын тоног төхөөрөмжид ашигласан анхны тохиолдол юм. Гол хоолой нь Ti3Al-2.5V ASTM 9-р зэрэглэлийн хайлш юм. Титан хайлшаар хийсэн бусад хэсгүүдэд тоормос, араа, суудлын пүрш орно. Гольфын клуб үйлдвэрлэхэд титаныг анх 80-аад оны сүүл, 90-ээд оны эхээр Японы клуб үйлдвэрлэгчид ашиглаж эхэлсэн. 1994-1995 он хүртэл титаны энэ хэрэглээ АНУ болон Европт бараг мэдэгддэггүй байв. Callaway өөрийн Ruger Titanium хийсэн титан шидэгчийг Их Big Bertha гэж нэрлэснээр энэ байдал өөрчлөгдсөн. Илэрхий ашиг тус, Каллавэйгийн сайн бодож боловсруулсан маркетингийн тусламжтайгаар титан клубууд асар их нэр хүндтэй болсон. Богино хугацаанд титан клубууд нь цөөн тооны гольфчдын онцгой, үнэтэй тоног төхөөрөмж байснаас ихэнх гольфчдын өргөн хэрэглэгддэг, харин ган дугуйнаас илүү үнэтэй хэвээр байна. Миний бодлоор гольфын зах зээлийн хөгжлийн гол чиг хандлагыг дурдахыг хүсч байна, энэ нь 4-5 жилийн богино хугацаанд өндөр технологиос масс үйлдвэрлэл рүү шилжиж, өндөр хүчин чадалтай бусад салбаруудыг дагаж мөрддөг. хувцас, тоглоом, хэрэглээний цахилгаан бараа үйлдвэрлэх зэрэг зардал; гольфын клубын үйлдвэрлэл хамгийн хямд ажиллах хүчтэй орнууд руу эхлээд Тайвань, дараа нь Хятад руу орж, одоо Вьетнам, Вьетнам зэрэг илүү хямд ажиллах хүчтэй орнуудад үйлдвэрүүд баригдаж байна. Тайландын титаныг жолооч нарт ашиглах нь гарцаагүй бөгөөд түүний давуу тал нь илт давуу тал болж, өндөр үнийг зөвтгөх болно. Гэсэн хэдий ч титан нь дараагийн клубуудад тийм ч өргөн тархсан хараахан олдоогүй байна, учир нь өртгийн мэдэгдэхүйц өсөлт нь тоглолтын зохих сайжруулалтаар хангагдаагүй байна.Одоогоор жолооч нарыг үндсэндээ хуурамч нүүр, хуурамч эсвэл цутгамал дээд зэргээр үйлдвэрлэдэг. цутгамал ёроол Саяхан Мэргэжлийн Гольфийн Холбоо ROA нь буцах коэффициент гэж нэрлэгддэг дээд хязгаарыг нэмэгдүүлэхийг зөвшөөрсөн бөгөөд үүнтэй холбогдуулан бүх клуб үйлдвэрлэгчид цохилтын гадаргуугийн хаврын шинж чанарыг нэмэгдүүлэхийг хичээх болно. Үүнийг хийхийн тулд цохилтын гадаргуугийн зузааныг багасгаж, SP700, 15-3-3-3, VT-23 гэх мэт илүү хүчтэй хайлшийг ашиглах шаардлагатай. Одоо бусад спортын тоног төхөөрөмж дээр титан болон түүний хайлшийг хэрхэн ашиглах талаар авч үзье. Уралдааны дугуй болон бусад эд ангиудын хоолой нь ASTM 9-р зэрэглэлийн Ti3Al-2.5V хайлшаар хийгдсэн. Гайхалтай их хэмжээний титан хуудсыг шумбах хутга үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Ихэнх үйлдвэрлэгчид Ti6Al-4V хайлшийг ашигладаг боловч энэ хайлш нь бусад хүчтэй хайлшийн бат бөх чанарыг хангадаггүй. Зарим үйлдвэрлэгчид VT23 хайлшийг ашиглахад шилжиж байна.

Титан шумбах хутганы жижиглэнгийн үнэ ойролцоогоор 70-80 доллар байдаг. Цутгамал титан тах нь гантай харьцуулахад жинг мэдэгдэхүйц бууруулж, шаардлагатай хүчийг өгдөг. Харамсалтай нь титаны тах нь морийг цочроож, айдаст автуулдаг байсан тул титаны энэ хэрэглээ үр дүнд хүрээгүй. Эхний амжилтгүй туршлагын дараа цөөхөн хүн титан тах ашиглахыг зөвшөөрөх болно. Калифорнийн Ньюпорт Бич, Калифорниа мужийн Ньюпорт Бич хотод байрладаг Titanium Beach компани Ti6Al-4V хайлшаар хийсэн тэшүүрийн ирийг бүтээжээ. Харамсалтай нь хутганы ирмэгийн бат бөх байдал нь энд дахин асуудал болж байна. Хэрэв үйлдвэрлэгчид 15-3-3-3 эсвэл VT-23 гэх мэт илүү бат бөх хайлш ашигладаг бол энэ бүтээгдэхүүн амьдрах боломжтой гэж би бодож байна. Титаныг ууланд авиралт, явган аялалд өргөн ашигладаг бөгөөд уулчид болон явган аялагчдын үүргэвчиндээ авч явдаг бараг бүх зүйлд шил, аяга жижиглэнгийн үнэ 20-30 доллар, хоолны иж бүрдэл жижиглэнгийн үнэ 50 орчим доллар, аяга таваг, ихэвчлэн цэвэр титан 1-р зэрэгтэй байдаг. 2. Уулын болон явган аялалын тоног төхөөрөмжийн бусад жишээ нь авсаархан зуух, майхны шон, бэхэлгээ, мөсөн сүх, мөсөн өрөм юм. Буу үйлдвэрлэгчид сүүлийн үед спортын буудлага болон хууль сахиулах байгууллагад ашиглах зориулалттай титан гар буу үйлдвэрлэж эхэлжээ.

Хэрэглээний электрон бараа бол титаны хувьд нэлээд шинэ бөгөөд хурдацтай хөгжиж буй зах зээл юм. Ихэнх тохиолдолд титаныг Хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэлЭнэ нь зөвхөн түүний маш сайн шинж чанараас гадна бүтээгдэхүүний сэтгэл татам төрхөөс үүдэлтэй. Арилжааны цэвэр 1-р зэргийн титаныг зөөврийн компьютер, гар утас, плазмын хавтгай дэлгэцтэй телевизор болон бусад электрон тоног төхөөрөмжийн гэр хийхэд ашигладаг. Чанга яригчийг үйлдвэрлэхэд титаныг ашиглах нь гантай харьцуулахад титан хөнгөн тул илүү сайн акустик шинж чанарыг хангаж, акустик мэдрэмжийг нэмэгдүүлдэг. Японы үйлдвэрлэгчдийн зах зээлд анх нэвтрүүлсэн титан цаг нь одоо хамгийн боломжийн үнэтэй, хүлээн зөвшөөрөгдсөн титан бүтээгдэхүүнүүдийн нэг болжээ. Уламжлалт болон биеийн үнэт эдлэл гэж нэрлэгддэг титаны дэлхийн хэрэглээ хэдэн арван тонноор хэмжигддэг. Та титан хуримын бөгжийг улам бүр харах боломжтой бөгөөд мэдээжийн хэрэг, биендээ үнэт эдлэл зүүсэн хүмүүс титан ашиглах үүрэгтэй. Титаныг далайн бэхэлгээ, холбох хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд өргөн ашигладаг бөгөөд үүнд зэврэлтэнд тэсвэртэй, бат бөх чанарыг хослуулах нь маш чухал юм. Лос Анжелес хотод байрладаг Atlas Ti нь эдгээр бүтээгдэхүүнийг VTZ-1 хайлшаас өргөн хүрээтэй үйлдвэрлэдэг. ЗХУ-д 80-аад оны эхээр багаж үйлдвэрлэхэд титан ашиглах нь засгийн газраас өгсөн зааварчилгааны дагуу ажилчдын ажлыг хөнгөвчлөх хөнгөн жинтэй, тохиромжтой багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэж эхэлсэн. Зөвлөлтийн титан үйлдвэрлэлийн аварга Верхне-Салдинское металл боловсруулах үйлдвэр Үйлдвэрлэлийн холбооТэр үед титан хүрз, хумс чирэгч, ломбо, бөгс, түлхүүр үйлдвэрлэдэг байсан.

Хожим нь Япон, Америкийн багаж үйлдвэрлэгчид титаныг бүтээгдэхүүндээ ашиглаж эхэлсэн. Тун удалгүй VSMPO компани Boeing-тэй титан хавтан нийлүүлэх гэрээ байгуулав. Энэхүү гэрээ нь Орос дахь титан үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэхэд маш сайн нөлөө үзүүлсэн нь эргэлзээгүй. Титаныг олон жилийн турш анагаах ухаанд өргөнөөр ашиглаж ирсэн. Давуу тал нь бат бөх, зэврэлтэнд тэсвэртэй, хамгийн чухал нь зарим хүмүүс зэвэрдэггүй гангийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болох никельд харшилтай байдаг бол титан харшилтай хүн байдаггүй. Ашигласан хайлш нь цэвэр титан ба Ti6-4Eli юм. Титаныг мэс заслын багаж хэрэгсэл, дотоод болон гадаад протез, түүний дотор зүрхний хавхлага зэрэг чухал хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Суга таяг, тэргэнцрийг титанаар хийдэг. Титаныг урлагт ашиглах нь 1967 онд Москвад анхны титан хөшөө босгосон үеэс эхлэлтэй.

Одоогийн байдлаар бараг бүх тивд нэлээд олон тооны титан хөшөө, барилгууд баригдсан, тэр дундаа Билбао хотод архитектор Фрэнк Геригийн барьсан Гуггенхаймын музей зэрэг алдартай дурсгалт газрууд байдаг. Энэ материал нь өнгө, үзэмж, хүч чадал, зэврэлтээс хамгаалах чадвараараа зураачдын дунд маш их алдартай. Эдгээр шалтгааны улмаас титаныг бэлэг дурсгалын зүйл, хувцасны гоёл чимэглэлд ашигладаг бөгөөд энэ нь мөнгө, тэр ч байтугай алт зэрэг үнэт металлуудтай амжилттай өрсөлддөг. Титаны тухай нийтлэлүүдийн нэгэнд дурдсанчлан, титаныг өргөн цар хүрээтэй болгоход саад болсон гол шалтгаануудын нэг юм. зах зээл нь түүний өндөр өртөг юм. RTi-ээс Мартин Прокогийн тэмдэглэснээр, АНУ-д титан хөвөнгийн дундаж үнэ фунт тутамд 3.80, Орост 3.20 фунт байна. Түүнчлэн, металлын үнэ нь арилжааны сансрын салбарын мөчлөгийн шинж чанараас ихээхэн хамаардаг. Титан үйлдвэрлэх, боловсруулах, хаягдал боловсруулах, хайлуулах технологийн зардлыг бууруулах арга замыг олж чадвал олон төслийн хөгжил эрс хурдасна гэж Германы Deutshe Titan компанийн гүйцэтгэх захирал Маркус Холц тэмдэглэв. Бритиш Титаниумын төлөөлөгч титан бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийг өргөжүүлэхэд үйлдвэрлэлийн өндөр өртөг саад болж байгаа бөгөөд титаныг масс үйлдвэрлэлд нэвтрүүлэхээс өмнө олон сайжруулалт хийх шаардлагатай байгаатай санал нэг байна. орчин үеийн технологи.

Энэ чиглэлийн алхамуудын нэг нь титан металл, хайлш үйлдвэрлэх шинэ электролитийн процесс болох FFC процессыг хөгжүүлэх явдал бөгөөд өртөг нь хамаагүй бага юм. Даниэль Стопполинигийн хэлснээр титаны үйлдвэрлэлийн ерөнхий стратеги нь шинэ зах зээл бүрт хамгийн тохиромжтой хайлш, үйлдвэрлэлийн технологи, титаныг ашиглахыг шаарддаг.

Эх сурвалжууд

Википедиа – Чөлөөт нэвтэрхий толь бичиг, Википедиа

metotech.ru - Метотехник

housetop.ru - Хаусны дээд

atomsteel.com – Атом технологи

domremstroy.ru - DomRemStroy

Титан (лат. Titanium; Ti тэмдэгээр тэмдэглэсэн) нь атомын дугаар 22, химийн элементүүдийн үелэх системийн дөрөв дэх үе буюу дөрөвдүгээр бүлгийн хоёрдогч дэд бүлгийн элемент юм. Титан энгийн бодис (CAS дугаар: 7440- 32-6) нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй цайвар металл юм.

Өгүүллэг

TiO 2-ийн нээлтийг англи хүн В.Грегор, Германы химич М.Г.Клапрот нар бараг нэгэн зэрэг, бие биенээсээ хамааралгүйгээр хийсэн. В.Грегор соронзон төмрийн элсний найрлагыг судалж байхдаа (Крид, Корнуолл, Англи, 1789) үл мэдэгдэх металлын шинэ “дэлхий” (оксид) ялгаж авч, түүнийг менакен гэж нэрлэжээ. 1795 онд Германы химич Клапрот эрдсийн рутилийн шинэ элементийг олж, түүнийг титан гэж нэрлэжээ. Хоёр жилийн дараа Клапрот рутил ба гажигтай шороо нь ижил элементийн исэл гэдгийг тогтоож, Клапротын санал болгосон "титан" гэсэн нэрийг бий болгосон. Арван жилийн дараа титан гурав дахь удаагаа нээгдэв. Францын эрдэмтэн Л.Вокэлин анатаз дахь титаныг нээж, рутил болон анатаза нь ижил титаны исэл гэдгийг нотолсон.
Металл титаны анхны дээжийг 1825 онд Ж.Я.Берзелиус гаргаж авсан. Титаны химийн идэвхжил өндөр, түүнийг цэвэршүүлэхэд хүндрэлтэй тул 1925 онд Голландын А.ван Аркел, И.де Бур нар TiI 4 титаны иодидын уурын дулааны задралаар Ti-ийн цэвэр дээжийг гаргаж авсан.

нэрний гарал үүсэл

Энэ металл нь эртний Грекийн домог зүйд гардаг Титанууд, Гайагийн хүүхдүүдийн хүндэтгэлд нэрээ авчээ. Элементийн нэрийг Мартин Клапрот химийн нэршлийн талаархи үзэл бодлынхоо дагуу өгсөн бөгөөд Францын химийн сургуулийн эсрэг элементийг химийн шинж чанараар нь нэрлэхийг оролдсон. Германы судлаач өөрөө шинэ элементийн шинж чанарыг зөвхөн исэлээс нь тодорхойлох боломжгүй гэж тэмдэглэсэн тул урьд нь нээсэн урантай зүйрлүүлэн домог зүйгээс нэрийг сонгожээ.
Гэсэн хэдий ч 1980-аад оны сүүлээр "Технологи-Залуус" сэтгүүлд нийтлэгдсэн өөр хувилбараар шинээр олдсон металл нь эртний Грекийн домогт гардаг хүчирхэг титануудад биш, харин Германы домог зүй дэх дагины хатан хаан Титаниагийн нэрээр нэрлэгдсэн юм. Шекспирийн "Зуны шөнийн зүүд" киноны Обероны эхнэр). Энэ нэр нь металын ер бусын "хөнгөн" (бага нягтрал) -тай холбоотой юм.

Баримт

Дүрмээр бол титан ба түүний нэгдлүүдийг үйлдвэрлэх эхлэлийн материал нь харьцангуй бага хэмжээний хольцтой титаны давхар исэл юм. Ялангуяа титаны хүдрийг баяжуулж гаргаж авсан рутил баяжмал байж болно. Гэсэн хэдий ч дэлхий дээрх рутилийн нөөц маш хязгаарлагдмал бөгөөд ильменитийн баяжмалыг боловсруулах явцад олж авсан синтетик рутил буюу титан шаарыг ихэвчлэн ашигладаг. Титан шаарыг авахын тулд ильменитын баяжмалыг цахилгаан нуман зууханд багасгаж, төмрийг металлын үе шатанд (цутгамал) ялгаж, бууруулаагүй титаны исэл ба хольцыг шаарын фазыг бүрдүүлдэг. Баялаг шаарыг хлорид эсвэл хүхрийн хүчлийн аргаар боловсруулдаг.
Титаны хүдрийн баяжмалыг хүхрийн хүчил эсвэл пирометаллургийн боловсруулалтад хамруулдаг. Хүхрийн хүчлийн боловсруулалтын бүтээгдэхүүн нь титаны давхар ислийн нунтаг TiO 2 юм. Пирометаллургийн аргыг ашиглан хүдрийг коксоор шингэлж, хлороор боловсруулснаар титаны тетрахлоридын уур TiCl 4:
TiO 2 + 2C + 2Cl 2 =TiCl 2 + 2CO

Үүссэн TiCl 4 уурыг 850 ° C-т магнигаар багасгадаг.
TiCl 4 + 2Mg = 2MgCl 2 + Ti

Үүссэн титан "хөвөн" -ийг хайлуулж, цэвэрлэнэ. Титаныг иодидын арга буюу электролиз ашиглан цэвэршүүлж, Ti-ийг TiCl 4-ээс ялгаж авдаг. Титан ембүү авахын тулд нуман, электрон цацраг эсвэл плазмын боловсруулалтыг ашигладаг.

Физик шинж чанар

Титан бол мөнгөлөг цагаан өнгөтэй хөнгөн металл юм. Энэ нь хоёр талст өөрчлөлттэй байдаг: α-Ti нь зургаан өнцөгт нягт савласан тортой, β-Ti нь куб биет төвлөрсөн савлагаатай, α↔β полиморф хувирлын температур 883 ° C байна.
Энэ нь өндөр зуурамтгай чанар бөгөөд боловсруулах явцад зүсэх хэрэгсэлд наалддаг тул багаж хэрэгсэл, янз бүрийн тосолгооны материалд тусгай бүрээсийг түрхэх шаардлагатай.
Энгийн температурт энэ нь TiO 2 оксидын хамгаалалтын идэвхгүй хальсаар хучигдсан байдаг тул ихэнх орчинд (шүлтлэгээс бусад) зэврэлтэнд тэсвэртэй болгодог.
Титан тоос нь тэсрэх хандлагатай байдаг. Галын цэг 400 ° C. Титан үртэс нь галын аюултай.

Титан нь үйлдвэрлэлд тархалтаараа 4-р байранд ордог боловч түүнийг олборлох үр дүнтэй технологийг зөвхөн өнгөрсөн зууны 40-өөд онд боловсруулсан. Энэ нь бага хувийн жин, өвөрмөц шинж чанараараа тодорхойлогддог мөнгөн өнгөтэй металл юм. Аж үйлдвэр болон бусад салбарт тархалтын цар хүрээг шинжлэхийн тулд титаны шинж чанар, түүний хайлшийг хэрэглэх газар нутгийг зарлах шаардлагатай.

Үндсэн шинж чанарууд

Металлын хувийн жин багатай - ердөө 4.5 г/см³. Зэврэлтээс хамгаалах чанар нь гадаргуу дээр тогтворжсон оксидын хальстай холбоотой юм. Энэ чанарын ачаар титан нь ус, давсны хүчилд удаан хугацаагаар хадгалахад шинж чанараа өөрчилдөггүй. Гангийн гол асуудал болох стрессийн улмаас эвдэрсэн газар байхгүй.

Цэвэр хэлбэрээрээ титан нь дараахь чанар, шинж чанартай байдаг.

нэрлэсэн хайлах цэг - 1,660 ° C;
+3 227 ° C-ийн халуунд өртөх үед буцалгана;
суналтын бат бэх - 450 МПа хүртэл;
бага уян хатан индексээр тодорхойлогддог - 110.25 GPa хүртэл;
HB масштаб дээр хатуулаг нь 103;
гарцын хүч нь металлын дунд хамгийн оновчтой нэг юм - 380 МПа хүртэл;
нэмэлтгүйгээр цэвэр титаны дулаан дамжилтын илтгэлцүүр – 16.791 Вт/м*С;
дулааны тэлэлтийн хамгийн бага коэффициент;
Энэ элемент нь парамагнет юм.

Харьцуулбал, энэ материалын бат бөх чанар нь цэвэр төмрөөс 2 дахин, хөнгөн цагаанаас 4 дахин их байдаг. Титан нь мөн хоёр полиморф үетэй байдаг - бага температур ба өндөр температур.

Цэвэр титан нь өндөр өртөгтэй, шаардлагатай байдаг тул үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд ашиглагддаггүй гүйцэтгэлийн чанарууд. Хатуу байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд исэл, эрлийз, нитридыг найрлагад нэмнэ. Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлыг сайжруулахын тулд материалын шинж чанарыг өөрчлөх нь бага байдаг. Хайлш үйлдвэрлэх үндсэн төрлийн нэмэлтүүд: ган, никель, хөнгөн цагаан. Зарим тохиолдолд энэ нь нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсэг болж ажилладаг.

Ашиглалтын талбарууд

Хувийн таталцлын хүч, хүч чадлын үзүүлэлт багатай тул титаныг нисэх болон сансрын салбарт өргөнөөр ашигладаг. Энэ нь үндсэн бүтцийн материал болгон цэвэр хэлбэрээр ашиглагддаг. Онцгой тохиолдолд дулааны эсэргүүцлийг багасгах замаар хямд хайлш хийдэг. Үүний зэрэгцээ түүний зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал, механик хүч чадал өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Нэмж дурдахад титан нэмэлт бүхий материалыг дараахь чиглэлээр ашиглах боломжтой.

Химийн үйлдвэр. Органик хүчлээс бусад бараг бүх түрэмгий орчинд тэсвэртэй байдал нь үйлдвэрлэх боломжтой болгодог нарийн төвөгтэй тоног төхөөрөмжзасвар үйлчилгээ шаарддаггүй сайн ашиглалтын хугацаатай.
Тээврийн хэрэгслийн үйлдвэрлэл. Үүний шалтгаан нь бага хувийн жин ба механик хүч юм. Бүтцийн хүрээ эсвэл даацын элементүүдийг үүнээс хийдэг.
Эм. Тусгай зориулалтаар тусгай хайлштай нитинол (титан ба никель) ашигладаг. Түүний өвөрмөц шинж чанар нь хэлбэрийн санах ой юм. Өвчтөнд үзүүлэх ачааллыг бууруулж, биед үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг багасгахын тулд олон төрлийн эмнэлгийн чигжээс болон түүнтэй төстэй төхөөрөмжийг титанаар хийдэг.
Аж үйлдвэрт металлыг орон сууц, бие даасан тоног төхөөрөмжийн элементүүдийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Титан үнэт эдлэл нь өвөрмөц дүр төрх, шинж чанартай байдаг.

Ихэнх тохиолдолд материалыг үйлдвэрт боловсруулдаг. Гэхдээ хэд хэдэн үл хамаарах зүйлүүд байдаг - энэ материалын шинж чанарыг мэддэг тул бүтээгдэхүүний гадаад төрх байдал, түүний шинж чанарыг өөрчлөх зарим ажлыг гэрийн семинарт хийж болно.

Боловсруулалтын онцлогууд

Бүтээгдэхүүнийг хүссэн хэлбэрт оруулахын тулд тусгай тоног төхөөрөмж - токарь, тээрэмдэх машин ашиглах шаардлагатай. Титаныг гар аргаар зүсэх, тээрэмдэх нь хатуулагтай тул боломжгүй юм. Тоног төхөөрөмжийн хүч болон бусад шинж чанарыг сонгохоос гадна зөв зүсэх хэрэгслийг сонгох шаардлагатай: таслагч, таслагч, зүсэгч, өрөм гэх мэт.

Дараахь нюансуудыг харгалзан үзнэ.

Титан үртэс нь маш шатамхай байдаг. Хэсгийн гадаргууг албадан хөргөх, хамгийн бага хурдтайгаар ажиллуулах шаардлагатай.
Бүтээгдэхүүнийг гулзайлгах нь зөвхөн гадаргууг урьдчилан халаасны дараа хийгддэг. Үгүй бол хагарал үүсэх магадлал өндөр байна.
Гагнуур. Онцгой нөхцөлийг дагаж мөрдөх ёстой.

Титан бол сайн гүйцэтгэл, техникийн шинж чанартай өвөрмөц материал юм. Гэхдээ үүнийг боловсруулахын тулд технологийн онцлог, хамгийн чухал нь аюулгүй байдлын урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг мэддэг байх хэрэгтэй.

ТОДОРХОЙЛОЛТ

Титан- үечилсэн системийн хорин хоёр дахь элемент. Тэмдэглэл - Латин "титан" -аас Ti. Дөрөвдүгээр үе, IVB бүлэгт байрладаг. Металлуудыг хэлдэг. Цөмийн цэнэг 22.

Титан нь байгальд маш түгээмэл байдаг; Дэлхийн царцдас дахь титаны агууламж 0.6% (жин.), i.e. зэс, хар тугалга, цайр зэрэг технологид өргөн хэрэглэгддэг металлын агууламжаас өндөр.

Энгийн бодис хэлбэрээр титан нь мөнгөлөг цагаан металл юм (Зураг 1). Хөнгөн металлыг хэлнэ. Галд тэсвэртэй. Нягт - 4.50 г / см3. Хайлах ба буцалгах цэгүүд нь 1668 ° C ба 3330 ° C байна. Энэ нь ердийн температурт агаарт зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг бөгөөд энэ нь түүний гадаргуу дээр TiO 2 найрлагатай хамгаалалтын хальс байгаатай холбоотой юм.

Цагаан будаа. 1. Титан. Гадаад төрх.

Титаны атом ба молекулын масс

Бодисын харьцангуй молекул жин(M r) нь өгөгдсөн молекулын масс нь нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12-оос хэд дахин их болохыг харуулсан тоо бөгөөд элементийн харьцангуй атомын масс(A r) - химийн элементийн атомын дундаж масс нь нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12-ээс хэд дахин их байна.

Чөлөөт төлөвт титан нь нэг атомын Ti молекул хэлбэрээр оршдог тул түүний атом ба молекулын массын утгууд давхцдаг. Тэд 47.867-тай тэнцүү байна.

Титаны изотопууд

Байгаль дээр титаныг 46 Ti, 47 Ti, 48 Ti, 49 Ti, 50 Ti таван тогтвортой изотоп хэлбэрээр олж болно гэдгийг мэддэг. Тэдний массын тоо нь 46, 47, 48, 49, 50 байна. Титан 46 Ti изотопын атомын цөм нь хорин хоёр протон, хорин дөрвөн нейтрон агуулдаг бөгөөд үлдсэн изотопууд нь зөвхөн нейтроны тоогоор л ялгаатай байдаг.

38-аас 64 хүртэлх масстай титаны хиймэл изотопууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн тогтвортой нь 60 жилийн хагас задралын хугацаатай 44 Ti, мөн хоёр цөмийн изотопууд юм.

Титан ионууд

Титан атомын гаднах энергийн түвшинд дөрвөн электрон байдаг бөгөөд эдгээр нь валент юм.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2 .

Химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд титан нь валентын электронуудаа өгдөг, өөрөөр хэлбэл. нь тэдний донор бөгөөд эерэг цэнэгтэй ион болж хувирдаг.

Ti 0 -2e → Ti 2+ ;

Ti 0 -3e → Ti 3+ ;

Ti 0 -4e → Ti 4+ .

Титаны молекул ба атом

Чөлөөт төлөвт титан нь нэг атомын Ti молекул хэлбэрээр оршдог. Титаны атом ба молекулыг тодорхойлох зарим шинж чанарууд энд байна.

Титан хайлш

Титаныг орчин үеийн технологид өргөнөөр ашиглахад хувь нэмэр оруулдаг гол шинж чанар нь титан өөрөө болон түүний хөнгөн цагаан болон бусад металлын хайлшийн өндөр дулаан эсэргүүцэл юм. Үүнээс гадна эдгээр хайлш нь халуунд тэсвэртэй - өндөр температурт өндөр механик шинж чанарыг хадгалахад тэсвэртэй. Энэ бүхэн нь титан хайлшийг нисэх онгоц, пуужин үйлдвэрлэхэд маш үнэ цэнэтэй материал болгодог.

Өндөр температурт титан нь галоген, хүчилтөрөгч, хүхэр, азот болон бусад элементүүдтэй нийлдэг. Энэ нь титан-төмрийн хайлшийг (ферротитан) гангийн нэмэлт болгон ашиглах үндэс суурь юм.

Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ

ЖИШЭЭ 1

ЖИШЭЭ 2

Дасгал хийх

47.5 г жинтэй титан (IV) хлоридыг магнитай хамт ангижруулах үед ялгарах дулааны хэмжээг тооцоол. Урвалын термохимийн тэгшитгэл нь дараах хэлбэртэй байна.

Шийдэл

Урвалын термохимийн тэгшитгэлийг дахин бичье.

TiCl 4 + 2Mg = Ti + 2MgCl 2 =477 кЖ.

Урвалын тэгшитгэлийн дагуу түүнд 1 моль титан (IV) хлорид, 2 моль магни орсон байна. Тэгшитгэлийг ашиглан титан (IV) хлоридын массыг тооцоолъё, өөрөөр хэлбэл. онолын масс (молийн масс - 190 г/моль):

m теор (TiCl 4) = n (TiCl 4) × M (TiCl 4);

m теор (TiCl 4) = 1 × 190 = 190 г.

Пропорцийг гаргацгаая:

m prac (TiCl 4)/ m теор (TiCl 4) = Q prac / Q теор.

Дараа нь титан (IV) хлоридыг магнигаар ангижруулах явцад ялгарах дулааны хэмжээ:

Q prac = Q теор × m prac (TiCl 4)/ m теор;

Q prac = 477 × 47.5/ 190 = 119.25 кЖ.

Хариулт

Дулааны хэмжээ 119.25 кЖ.