ТИТАН – ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ И ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО?

Титан – это особый металл, о котором часто забывают.

Будучи прочнее алюминия и легче стали, титан обладает уникальными свойствами, которые позволили ему найти применение в различных отраслях производства, таких как оборонная промышленность и медицинское оборудование.

Эта инфографика расскажет вам об уникальных свойствах титана и сферах его применения в современной экономике.

Свойства титана

Что же делает титан таким особенным? Давайте взглянем на несколько свойств, благодаря которым титан превосходит другие популярные материалы, например, нержавеющую сталь и алюминий:

Высокая удельная прочность

Титан в два раза прочнее алюминия и на 45 % легче стали с аналогичной прочностью.

Устойчивость к коррозии

Естественная устойчивость титана к коррозии позволяет применять его в суровых условиях, в том числе в морской воде.

Изобилие запасов

Титан занимает девятое место по объему запасов в земной коре и содержится почти во всех горных и осадочных породах.

Биосовместимость

Титан не оказывает токсического действия на организм человека, что делает его биологически совместимым и пригодным для использования в медицинских и стоматологических имплантатах.

Термостойкость

Температура плавления титана составляет 1 670 °C, поэтому он может выдерживать более высокие и более низкие температуры, нежели нержавеющая сталь и алюминий.

Разные отрасли промышленности по-разному используют уникальные свойства титана. Для одних важна его природная устойчивость к коррозии, для других – его высокая прочность и низкий вес.

Сферы применения титана

После добычи и обогащения титан в основном используется в двух формах. Его основная часть (около 95 % в США) потребляется в виде диоксида титана (TiO2). TiO2 - это ярко-белый порошок, входящий в состав самых разных продуктов - от красок до пищевых красителей и косметических средств.

Оставшиеся 5% титана потребляются в форме металла, который применяется в узкоспециализированных областях, что также делает его критически важным элементом для обеспечения национальной безопасности:

Аэрокосмическая промышленность

Высокая прочность и относительно низкий вес титана делают его идеальным материалом для изготовления каркасов самолетов в комбинации с алюминием. Благодаря своей термостойкости он также используется при производстве турбовентиляторных двигателей.

Оборонная промышленность

Военно-морские суда и подводные лодки пользуются непревзойденной устойчивостью титана к коррозии в подводных условиях, а наземная техника, например танки, зачастую имеют частичное титановое покрытие. Кроме того, многие американские военные самолеты изготавливаются с использованием значительного количества титановых сплавов.

Медицинские имплантаты и протезы

Биологическая совместимость титана делает его идеальным материалом для изготовления протезов, таких как искусственные суставы, фиксаторы позвоночника и зубные имплантаты.

Установки для опреснения морской воды

Благодаря своей природной устойчивости к коррозии титан используется для изготовления трубопроводов, трубопроводной и запорной арматуры в установках для опреснения морской воды.

Чистая энергия

В литий-титанатных аккумуляторах, которые можно встретить в некоторых электромобилях, титан используется в качестве анода для обеспечения быстрой зарядки. Кроме того, он используется при строительстве геотермальных электростанций, поскольку способен выдерживать высокую температуру и давление, создаваемые при генерации электроэнергии.

Титановый век

Несмотря на свои непревзойденные свойства и естественные преимущества перед другими металлами, титан не получил такого широкого распространения, как нержавеющая сталь и алюминий, что во многом объясняется высокой себестоимостью его производства.

В настоящее время производство титана является сложной и затратной процедурой, поскольку его получают с помощью процесса Кролла, который существует уже 80 лет и отличается высокой энергоемкостью и углеродоемкостью.

Если удастся снизить экономические и экологические издержки от производства титана, то область его применения может выйти далеко за рамки нынешних высокотехнологичных отраслей, что в перспективе позволит титану конкурировать с огромными рынками нержавеющей стали и алюминия.