Titāna īpašības

Titāns ir viegs sudraba krāsas metāls ar unikālu fiziko-kīmisko īpašībām. Tās sastāvība sasniedz 4,5 g/cm³, kas gandrīz divkārtām mazāks kā stieles, bet piekritējums stiprumam ir līdzīgs augstākajiem stiprākiem stieles īstenojumiem. Titāna pārmales temperatūra ir 1668 °C, kā arī kāpēšanas temperatūra — 3260–3300 °C.

Titāns ir bagāts ar augstu korozijas pastāvību, jo tas ir stiprs oksīdējošs plēksnis virsējā virsmā. Tas ir stipri saglabājas pret jūras vēžu, kā arī pret rūķiem, ēšķiem un hlorīdiem. Metāls ir biokompatīvs un nemagnēts, kas paplašina to lietošanas sfēras. Kad temperatūra pārsniedz 600 °C, titāns aktīvi reaģē ar oksidu, tāpēc rūpniecībā tiek veikta deguma, kas notiek vakuumā vai inertajā vidē.

Pēc izplatības Zemes korā titāns ieņem ceturto vietu starp būvdēļiem, atstājot aukstu, rēžu un magnēju. Galvenie minerāli ir ilmenīts un rutīls.

Titāna lietojums

Aeronautika un kosmisks sektors

Titāns plaši tiek izmantots aviācijā un kosmiskajā raketēm. No tā gatavo detalēs dzinējos, turbinu lopāšus, planēra elementus, piesētas un būvdēļus. Augsta spēkām pieķeršanas īpašība ļauj samazināt gaisa lidojuma aparātu svars. Alūminija, vanāda, cirkonija un molibdēna spāvni tiek izmantoti sietos, kuri darbojas augstās temperatūrās.

Medicīna

Pēc biokompatīvas titāns tiek izmantots implantātu ražošanā: kā arī sintētiskajiem kauliem, zobiem, kaulu plātnēm, vītēm un ārstniecībām. Titāns neizraisa atstardes un alerģiskās reakcijas, kā arī porētais virssala palīdz kaulu ādas iegrēšanai.

Ķīmiskā un naftas un gāzu rūpniecība

Titāna korozijas pastāvība padara to neizbēgamu ražošanā reaktoros, теплоapvienojumos, virzienos un pumpās, kas darbojas agresīvās vidēs. Tas ir stipri saglabājas pret rūķiem, hlorīdiem un citiem korozijs veidojošajiem vielām.

Jachtu būve

Titāns tiek izmantots jachtu ķermeņu, riešu un citu elementu veidošanai, kuri ir izpostīti jūras vēžiem. Metāls nekorodē jūras vēžos, kas paplašina jachtu mūžību.

Atomenerģētika

Titāns tiek izmantots virzienos, теплоapvienojumos un citām atomu elektrības stacijām iekārtās. Tā radiācijas un korozijas pastāvība saglabā elementu nukleiņreāģētāju drošību.

Titāna ražošana

Titāna ražošana ir sarežģīts un enerģijas pieejams processs, kas iekļauj vairākus etapus:

• Rūdas klorēšana. Ilmenīts vai rutīls tiek apstrādāts ar kloru karbonā, iegūstot titāna tetraklorīdu (TiCl₄).
• Atjaunošana. Tetraklorīds tiek atjaunots ar magnētu (magnēttermiskais metodisks) vai natriju, iegūstot titāna gubku.
• Perplāve. Gubku perplāvē vakuumās dūķu rēķos, lai iegūtu slītkārtas.
• Legēšana. Lai iegūtu spāvni ar noteiktām īpašībām, pievieno alūminiju, vanādu, molibdēnu un citus elementus.

Galvenās ražošanas tehnoloģijas ir magnēttermiskais metodisks (Krola) un natriettermiskais. Modernie pētījumi virzīti uz enerģijas izmaksu samazināšanu un ražošanas pieķeršanu, ieskaitot jaunu spāvni un pulkstenveida tehnoloģijas attīstību.

Titāna rūdas ieguves valstis

Pasaulē titāna rūdas rūpniecība ir īpaši koncentrēta pie dažām valstīm. Līderi titāna koncentrātu rūpniecībā ir:

• Ķīna — lielākais ražotājs, kas apmēram nodrošina 34–35% pasaulēs ražošanas.
• Austrālija — otrs lielākais ražotājs, daļa sasniedz 14–17%.
• Mozambika — apmēram 11–12% pasaulēs ražošanas.
• Dienvidāfrikas Republika — daļa apmēram 9%.
• Indija — apmēram 7–8%.
• Senegala — apmēram 4–5%.
• Ukraina — līdz 4–5% (daļa ir samazinājusi pēdējos gados).

Citi nozīmīgie ražotāji ir Vjetnamas, Kanada, ASV, Krievija, Norvēģija un Brazīlija. 2020. gadā pasaulēs titāna koncentrāta ražošanas apjoms tiek novērtēts 7–8 miljoniem tonnu.

Lielākās ilmenīta rūdas atradnes atrodas Austrālijā, Ķīnā, Indijā, Dienvidāfrikā un Brazīlijā. Rutila atradnes koncentrētas galvenokārt Austrālijā, Indijā un Dienvidāfrikā.

Krievijā galvenās ražotājas ir Uralā un Sibīrijā, kā arī tiek attīstīts Tugansko atradne Tomskas apgabalā.
© lib.lv

Permanent link to this publication: