Il titanio è noto come il più potenziale “futuro metallo” a causa della sua resistenza alla corrosione, facile modellatura, alta resistenza e bassa densità, resistenza alle alte temperature, non magnetico, buona biocompatibilità e buona resistenza alla fatica.
Il contenuto di titanio nella formazione è 6 millesimi, che è 61 volte superiore al contenuto di rame. La durezza del titanio è simile a quella dell'acciaio, ma il suo peso è solo la metà di quello dell'acciaio di pari volume. Rispetto all'alluminio, il titanio è due volte più duro dell'alluminio. . La conduttività termica e la conduttività elettrica del titanio sono simili a quelle dell'acciaio inossidabile. Il titanio ha proprietà superconduttrici. La temperatura del papillon superconduttore del titanio puro è 0,38-0,4K. L'allungamento può raggiungere 50-60% e il ritiro della sezione trasversale è 70-80%, quindi è utilizzato in alcune industrie militari. Una grande quantità di titanio ha sostituito l’acciaio nel settore aerospaziale, e la polvere di titanio può essere utilizzata anche come combustibile, confermando ancora una volta che il titanio è a “metallo cosmico, metallo spaziale”
Corrosione a temperatura ambiente del titanio
Il titanio è un metallo molto attivo, ma in realtà il titanio è molto stabile in molti mezzi. Per esempio, il titanio è resistente alla corrosione nell'ossidazione, mezzi neutri e debolmente riducenti. Questo perché il titanio reagisce facilmente con l'ossigeno presente nell'aria e forma una sostanza densa, pellicola di ossido altamente adesiva e inerte sulla superficie del titanio, che protegge la matrice di titanio dalla corrosione.
- Corrosione acida
(UN) Acido cloridrico: Acido cloridrico con una concentrazione <5% non reagisce con il titanio a temperatura ambiente, Mentre 20% l'acido cloridrico reagisce con il titanio a temperatura ambiente. Quando la temperatura diventa alta, anche l'acido cloridrico diluito corroderà il titanio. Sebbene il titanio non sia resistente alla corrosione da parte della soluzione di acido cloridrico, la resistenza alla corrosione dei materiali in titanio può essere migliorata attraverso la lega, passivazione dell'anodo e aggiunta di inibitori di corrosione. Perciò, nella pratica produttiva, i materiali in titanio hanno ancora valore. (B) Acido solforico: A temperatura normale, il titanio ha una certa resistenza alla corrosione alle soluzioni di acido solforico a bassa temperatura e a bassa concentrazione. La velocità di corrosione del titanio è massima quando si trova la soluzione di acido solforico 40%. Quando la concentrazione è maggiore di 40%, il tasso di corrosione viene invertito quando raggiunge 60%. Rallenta e raggiunge la velocità massima a 80%. Acido diluito riscaldato o 50% l'acido solforico concentrato può reagire con il titanio per formare solfato di titanio. La resistenza alla corrosione del titanio nell'acido solforico può essere migliorata introducendo aria, azoto nella soluzione, o aggiungendo ossidanti o ioni di metalli pesanti costosi. Perciò, il titanio non ha molto valore pratico nell'acido solforico. (C) Acido nitrico e acqua regia: Il titanio con una superficie densa e liscia è molto stabile all'acido nitrico. Questo perché l'acido nitrico può formare rapidamente una forte pellicola di ossido sulla superficie del titanio, ma la superficie è ruvida, in particolare spugna di titanio o polvere. Il titanio può reagire con il sub- e acido nitrico diluito caldo, ed entrambi reagiranno con esso quando la temperatura aumenta.
- Corrosione del titanio da parte dell'acqua di mare
Il titanio è molto stabile nell'acqua di mare e non viene facilmente corroso dall'acqua di mare. Questo perché una densa pellicola di ossido sulla superficie del titanio resiste all'erosione della matrice di titanio da parte degli ioni cloruro. Dopo il test, il titanio è stato esposto all'acqua di mare a diverse profondità per molti anni senza alcuna evidente corrosione. Anche se sono presenti depositi sulla superficie del titanio, non si verificheranno corrosione interstiziale e corrosione per vaiolatura. La presenza di solfuri nell'acqua di mare non influisce sulla corrosività del titanio. Nell'atmosfera marina, zona di splash e zona di marea, il titanio non ha problemi di corrosione. Il titanio è anche resistente all'erosione causata dall'acqua di mare ad alta velocità. Le particelle d'attrito sospese nell'acqua di mare sono molto dannose per il rame o le leghe di alluminio, ma hanno scarso effetto sul titanio. Il titanio è stato anche riconosciuto come uno dei migliori materiali metallici resistenti alla corrosione da cavitazione nell'acqua di mare. Poiché il titanio non è tossico per gli organismi marini, è comune che gli organismi marini aderiscano alle superfici in titanio. Non c'è corrosione interstiziale o corrosione per vaiolatura sul titanio sotto gli organismi marini, e la superficie mantiene ancora l'integrità della pellicola di ossido anticorrosivo. Il titanio quasi non soffre di vaiolatura e corrosione interstiziale nell'acqua di mare, quindi il titanio è il materiale più adatto per l'uso in acqua di mare. A causa di questa buona proprietà, il titanio viene utilizzato per realizzare gli alberi delle eliche, attrezzature e scambiatori di calore per impianti di dissalazione; viene utilizzato anche negli scaldabagni caldi e freddi negli acquari marini, lenze da pesca e coltelli da immersione. Il titanio viene utilizzato per realizzare alloggiamenti e altri componenti per la sorveglianza marittima, nonché monitor per uso scientifico o militare. L’ex Unione Sovietica ha sviluppato la tecnologia per produrre sottomarini principalmente in titanio. Ma quando la temperatura sale 90 gradi Celsius, il titanio diventa instabile nell'acqua di mare e inizia a corrodersi.