Tytan jest znany jako mający największy potencjał “metalu przyszłości” ze względu na odporność na korozję, łatwe formowanie, wysoka wytrzymałość i niska gęstość, odporność na wysoką temperaturę, niemagnetyczne, dobra biokompatybilność i dobra odporność na zmęczenie.
Zawartość tytanu w formacji wynosi 6 tysięczne, co jest 61 razy większa od zawartości miedzi. Twardość tytanu jest podobna do stali, ale jego waga jest tylko o połowę mniejsza niż stal o tej samej objętości. W porównaniu z aluminium, tytan jest dwa razy twardszy niż aluminium. . Przewodność cieplna i przewodność elektryczna tytanu są podobne do stali nierdzewnej. Tytan ma właściwości nadprzewodzące. Temperatura muszki nadprzewodzącej czystego tytanu wynosi 0,38-0,4 K. Wydłużenie może osiągnąć 50-60% a skurcz przekroju wynosi 70-80%, dlatego jest stosowany w niektórych gałęziach przemysłu wojskowego. Duża ilość tytanu zastąpiła stal w polach i przemyśle lotniczym, a proszek tytanowy może być również stosowany jako paliwo, po raz kolejny potwierdzając, że tytan jest “kosmiczny metal, kosmicznego metalu”
Korozja tytanu w temperaturze pokojowej
Tytan jest bardzo aktywnym metalem, ale w rzeczywistości tytan jest bardzo stabilny w wielu mediach. Na przykład, tytan jest odporny na korozję w procesie utleniania, media neutralne i słabo redukujące. Dzieje się tak, ponieważ tytan łatwo reaguje z tlenem z powietrza i tworzy gęstą substancję, wysoce przyczepna i obojętna warstwa tlenkowa na powierzchni tytanu, który chroni matrycę tytanową przed korozją.
- Korozja kwasowa
(A) Kwas chlorowodorowy: Kwas solny o stężeniu <5% nie reaguje z tytanem w temperaturze pokojowej, chwila 20% kwas solny reaguje z tytanem w temperaturze pokojowej. Kiedy temperatura staje się wysoka, rozcieńczony kwas solny powoduje również korozję tytanu. Chociaż tytan nie jest odporny na korozję pod wpływem roztworu kwasu solnego, odporność na korozję materiałów tytanowych można poprawić poprzez dodanie stopu, pasywacja anod i dodanie inhibitorów korozji. Dlatego, w praktyce produkcyjnej, materiały tytanowe nadal mają wartość. (B) Kwas siarkowy: W normalnej temperaturze, tytan ma pewną odporność na korozję w przypadku roztworów kwasu siarkowego o niskiej temperaturze i niskim stężeniu. Szybkość korozji tytanu jest największa, gdy występuje roztwór kwasu siarkowego 40%. Gdy stężenie jest większe niż 40%, po osiągnięciu szybkości korozji odwraca się 60%. Zwalnia i osiąga największą prędkość przy 80%. Ogrzany rozcieńczony kwas lub 50% stężony kwas siarkowy może reagować z tytanem, tworząc siarczan tytanu. Odporność na korozję tytanu w kwasie siarkowym można poprawić poprzez wprowadzenie powietrza, azot do roztworu, lub dodawanie utleniaczy lub drogich jonów metali ciężkich. Dlatego, tytan nie ma dużej wartości praktycznej w kwasie siarkowym. (C) Kwas azotowy i woda królewska: Tytan o gęstej i gładkiej powierzchni jest bardzo stabilny w stosunku do kwasu azotowego. Dzieje się tak, ponieważ kwas azotowy może szybko utworzyć mocny film tlenkowy na powierzchni tytanu, ale powierzchnia jest szorstka, zwłaszcza gąbczasty tytan lub proszek. Tytan może reagować z sub- i gorący rozcieńczony kwas azotowy, i oba zareagują z nim, gdy temperatura wzrośnie.
- Korozja tytanu w wodzie morskiej
Tytan jest bardzo stabilny w wodzie morskiej i nie ulega łatwo korozji pod wpływem wody morskiej. Dzieje się tak, ponieważ gęsta warstwa tlenku na powierzchni tytanu jest odporna na erozję matrycy tytanowej przez jony chlorkowe. Po przetestowaniu, tytan był przez wiele lat wystawiony na działanie wody morskiej na różnych głębokościach bez widocznej korozji. Nawet jeśli na powierzchni tytanu znajdują się osady, korozja szczelinowa i wżerowa nie wystąpią. Obecność siarczków w wodzie morskiej nie wpływa na korozyjność tytanu. W atmosferze morskiej, strefa rozprysków i strefa pływów, tytan nie ma problemu z korozją. Tytan jest również odporny na erozję pod wpływem wody morskiej o dużej prędkości. Cząsteczki tarcia zawieszone w wodzie morskiej są bardzo szkodliwe dla stopów miedzi i aluminium, ale mają niewielki wpływ na tytan. Tytan został również uznany za jeden z najlepszych materiałów metalowych odpornych na korozję kawitacyjną w wodzie morskiej. Ponieważ tytan nie jest toksyczny dla organizmów morskich, organizmy morskie często przylegają do powierzchni tytanowych. Na tytanie znajdującym się pod organizmami morskimi nie występuje korozja szczelinowa ani korozja wżerowa, a powierzchnia nadal zachowuje integralność antykorozyjnej warstwy tlenkowej. Tytan prawie nie ulega korozji wżerowej i szczelinowej w wodzie morskiej, dlatego tytan jest najbardziej odpowiednim materiałem do stosowania w wodzie morskiej. Ze względu na tę dobrą właściwość, tytan jest używany do produkcji wałów napędowych, osprzęt i wymienniki ciepła dla zakładów odsalania; jest również stosowany w podgrzewaczach ciepłej i zimnej wody w akwariach morskich, żyłki wędkarskie i noże do nurkowania. Tytan jest używany do produkcji obudów i innych komponentów do zastosowań w monitoringu morskim, a także monitory do użytku naukowego lub wojskowego. Były Związek Radziecki opracował technologię produkcji łodzi podwodnych głównie z tytanu. Ale gdy temperatura wzrośnie do 90 stopni Celsjusza, tytan staje się niestabilny w wodzie morskiej i zaczyna korodować.