Pesquisa especial sobre a indústria de titânio (Parte I): A origem, aplicações e status atual do “Universal Metal” (Parte 1)

Pesquisa especial sobre a indústria de titânio (Parte I): A origem, aplicações e status atual do “Universal Metal” (Parte 1)

O titânio, com o símbolo químico Ti, é o 22º elemento na tabela periódica. Geralmente associado a setores aeroespacial e outros setores de ponta, o titânio é frequentemente visto como um metal "premium". No entanto, ele já penetrou profundamente em nossas vidas cotidianas: a partir da pasta de dente que você usa diariamente-LIQUENTE contendo dióxido de titânio como agente clareador-às paredes do quarto pintadas com pigmentos à base de titânio e os quadros de óculos de liga de titânio que você usa. Como um Fabricante de válvula de portão de titânio Ou usuário de produtos à base de titânio, rapidamente se aprecia sua relevância generalizada e benefícios de alto desempenho em vários setores.

Devido à sua excelente resistência a temperaturas altas e baixas, ácidos fortes e álcalis, bem como sua alta resistência e baixa densidade, o titânio e suas ligas são reconhecidas como substitutos ideais para aço, aço inoxidável, cobre e suas ligas, chumbo, níquel, zinco, grafite e materiais de pedra. Seu escopo de aplicação está continuamente se expandindo. Assim, o titânio é homenageado como o "metal universal" no reino dos materiais metálicos e é visto como o "terceiro metal" após ferro e alumínio, além de um material estratégico e aeroespacial-crítico.

No entanto, como o titânio não pode ser encontrado na forma metálica pura na natureza e é difícil de extrair, sua descoberta e aplicação industrial adotaram um longo caminho. Embora o clérigo britânico W. Gregor tenha descoberto titânio em ilmenita já em 1791, não era até 1795 que o químico alemão M.H. Klaproth confirmou sua existência durante o estudo de Rutile e o nomeou em homenagem aos titãs mitológicos gregos.

Após mais de um século de exploração, o cientista americano M.A. Hunter extraiu com sucesso o titânio puro usando redução de sódio de Ticl₄ em 1910. Em 1940, o cientista do Luxemburgo W.J. Kroll desenvolveu o método de redução de magnésio, conhecido hoje como o processo de Kroll. Em 1948, os EUA produziram 2 toneladas de titânio de esponja usando esse método, marcando o início da produção em escala industrial de titânio.

Características do metal de titânio
O titânio exibe uma alta taxa de força / peso. Embora as ligas de titânio sejam um pouco menos fortes do que alguns aços tradicionais, sua densidade muito menor lhes dá força específica superior. Isso os torna ideais para as indústrias aeroespaciais, onde os materiais leves e de alta resistência são procurados.

O titânio também oferece excelente resistência à corrosão, o que é crucial, pois a corrosão é uma causa comum de falha de equipamento industrial. Apesar de ser um elemento reativo, as ligas de titânio formam uma camada densa de óxido em suas superfícies, que isola efetivamente o metal de ambientes corrosivos. Essa camada passiva pode se recuperar rapidamente se danificada, mantendo sua proteção até temperaturas de cerca de 315 ° C.

Além disso, o titânio é não magnético, não tóxico e altamente biocompatível. Como o titânio é um elemento de rastreamento no corpo humano e exibe forte compatibilidade com tecidos e sangue, ele é amplamente utilizado no campo médico.

As ligas de titânio também operam em uma ampla faixa de temperatura. Certas ligas podem realizar a longo prazo em temperaturas superiores a 600 ° C. As ligas de titânio de baixa temperatura, como TA7 e TC4, tornam -se mais fortes à medida que a temperatura cai, mantendo boa ductilidade e tenacidade até -196 ° C a -253 ° C, tornando -os ideais para tanques criogênicos e recipientes de armazenamento.

Tipos de produtos e aplicações
Atualmente, os produtos de titânio são categorizados principalmente em três grupos: dióxido de titânio (TiO₂), titânio de esponja e materiais processados ​​por titânio. Outros produtos incluem lingotes de titânio, pó de titânio e equipamentos de titânio. Estes são usados ​​nos setores aeroespacial, industrial e civil.

O dióxido de titânio é um pigmento branco usado principalmente em revestimentos, plásticos, tintas e papel.

O titânio de esponja serve como matéria -prima para processamento adicional e geralmente é de aparência cinza claro.

Os materiais processados ​​de titânio são feitos por derretimento de titânio de esponja em lingotes e moldando -os ainda mais através de forjamento, rolagem ou extrusão em placas, barras, tubos e peças fundidas.