Titan được biết đến là loại có tiềm năng nhất “kim loại tương lai” vì khả năng chống ăn mòn của nó, dễ đúc, cường độ cao và mật độ thấp, chịu nhiệt độ cao, không có từ tính, khả năng tương thích sinh học tốt và khả năng chống mệt mỏi tốt.
Hàm lượng titan trong thành hệ là 6 phần nghìn, đó là 61 cao hơn hàm lượng đồng nhiều lần. Độ cứng của titan tương tự như thép, nhưng trọng lượng của nó chỉ bằng một nửa thép có cùng thể tích. So với nhôm, titan cứng gấp đôi nhôm. . Độ dẫn nhiệt và dẫn điện của titan tương tự như thép không gỉ. Titan có đặc tính siêu dẫn. Nhiệt độ thắt nơ siêu dẫn của titan nguyên chất là 0,38-0,4K. Độ giãn dài có thể đạt tới 50-60% và độ co của mặt cắt ngang là 70-80%, vì vậy nó được sử dụng trong một số ngành công nghiệp quân sự. Một lượng lớn titan đã thay thế thép trong lĩnh vực lĩnh vực và hàng không vũ trụ, và bột titan cũng có thể được sử dụng làm nhiên liệu, một lần nữa xác nhận rằng titan là một “kim loại vũ trụ, không gian kim loại”
Ăn mòn titan ở nhiệt độ phòng
Titan là kim loại rất hoạt động, nhưng trên thực tế titan rất ổn định trên nhiều phương tiện truyền thông. Ví dụ, titan có khả năng chống ăn mòn trong quá trình oxy hóa, môi trường trung tính và có tính khử yếu. Điều này là do titan phản ứng dễ dàng với oxy trong không khí và tạo thành một lớp dày đặc., màng oxit trơ và có độ bám dính cao trên bề mặt titan, bảo vệ ma trận titan khỏi bị ăn mòn.
- Ăn mòn axit
(Một) Axit clohydric: Axit clohydric có nồng độ <5% không phản ứng với titan ở nhiệt độ phòng, trong khi 20% axit clohydric phản ứng với titan ở nhiệt độ phòng. Khi nhiệt độ trở nên cao, axit clohydric loãng cũng sẽ ăn mòn titan. Mặc dù titan không có khả năng chống ăn mòn bởi dung dịch axit clohiđric, khả năng chống ăn mòn của vật liệu titan có thể được cải thiện thông qua hợp kim hóa, thụ động anode và thêm chất ức chế ăn mòn. Vì thế, trong thực tế sản xuất, vật liệu titan vẫn có giá trị. (b) Axit sunfuric: Ở nhiệt độ bình thường, titan có khả năng chống ăn mòn nhất định đối với dung dịch axit sunfuric ở nhiệt độ thấp và nồng độ thấp. Tốc độ ăn mòn của titan nhanh nhất khi dung dịch axit sunfuric ở khoảng 40%. Khi nồng độ lớn hơn 40%, tốc độ ăn mòn bị đảo ngược khi nó đạt đến 60%. Nó giảm tốc độ và đạt tốc độ nhanh nhất 80%. Đun nóng axit loãng hoặc 50% Axit sulfuric đậm đặc có thể phản ứng với titan tạo thành titan sunfat. Khả năng chống ăn mòn của titan trong axit sunfuric có thể được cải thiện bằng cách đưa không khí vào, nitơ vào dung dịch, hoặc thêm chất oxy hóa hoặc ion kim loại nặng giá cao. Vì thế, titan không có nhiều giá trị thực tế trong axit sulfuric. (c) Axit nitric và nước cường toan: Titan có bề mặt dày đặc và mịn rất ổn định với axit nitric. Điều này là do axit nitric có thể nhanh chóng tạo thành màng oxit mạnh trên bề mặt titan., nhưng bề mặt gồ ghề, đặc biệt là titan xốp hoặc bột. Titan có thể phản ứng với phụ- và axit nitric loãng nóng, và cả hai sẽ phản ứng với nó khi nhiệt độ tăng.
- Ăn mòn titan trong nước biển
Titan rất ổn định trong nước biển và không dễ bị nước biển ăn mòn. Điều này là do màng oxit dày đặc trên bề mặt titan chống lại sự ăn mòn của nền titan bởi các ion clorua. Sau khi thử nghiệm, titan đã tiếp xúc với nước biển ở các độ sâu khác nhau trong nhiều năm mà không có bất kỳ sự ăn mòn rõ ràng nào. Ngay cả khi có cặn bám trên bề mặt titan, ăn mòn kẽ hở và ăn mòn rỗ sẽ không xảy ra. Sự hiện diện của sunfua trong nước biển không ảnh hưởng đến khả năng ăn mòn của titan. Trong khí quyển biển, vùng nước bắn tung tóe và vùng thủy triều, titan không có vấn đề ăn mòn. Titan còn có khả năng chống xói mòn bởi nước biển tốc độ cao. Các hạt ma sát lơ lửng trong nước biển rất có hại cho hợp kim đồng hoặc nhôm, nhưng ít có tác dụng với titan. Titan cũng được công nhận là một trong những vật liệu kim loại có khả năng chống ăn mòn xâm thực tốt nhất trong nước biển. Vì titan không độc đối với sinh vật biển, việc các sinh vật biển bám vào bề mặt titan là điều bình thường. Không có hiện tượng ăn mòn kẽ hở hoặc ăn mòn rỗ trên lớp titan bên dưới các sinh vật biển, và bề mặt vẫn duy trì tính toàn vẹn của màng oxit chống ăn mòn. Titan gần như không bị ăn mòn rỗ, kẽ hở trong nước biển, vì vậy titan là vật liệu phù hợp nhất để sử dụng trong nước biển. Vì đặc tính tốt này, titan được sử dụng để chế tạo trục chân vịt, thiết bị trao đổi nhiệt và gian lận cho các nhà máy khử muối; nó cũng được sử dụng trong máy nước nóng và lạnh trong bể cá nước mặn, dây câu và dao lặn. Titan được sử dụng để chế tạo vỏ và các bộ phận khác để triển khai giám sát hàng hải, cũng như màn hình dùng cho mục đích khoa học hoặc quân sự. Liên Xô cũ phát triển công nghệ chế tạo tàu ngầm chủ yếu từ titan. Nhưng khi nhiệt độ tăng lên 90 độ C, titan trở nên không ổn định trong nước biển và bắt đầu ăn mòn.