Hindtitaani sulamon 200–400 dollarit kilogrammi kohta, militaarse titaanisulami hind on aga kaks korda kallim. Niisiis, mis on titaan? Miks see pärast legeerimist nii kallis on?
Esiteks mõistame titaani allikat. Titaan pärineb peamiselt ilmeniidist, rutiilist ja perovskiidist. See on hõbevalge metall. Titaani aktiivse olemuse ja kõrgete nõuete tõttu sulatustehnoloogiale ei ole inimesed pikka aega suutnud toota suures koguses titaani, mistõttu liigitatakse see ka "haruldaste" metallide hulka.
Tegelikult avastasid inimesed titaani 1791. aastal, kuid esimenepuhas titaantoodeti 1910. aastal, mis võttis aega üle saja aasta. Peamine põhjus seisneb selles, et titaan on kõrgetel temperatuuridel väga aktiivne ning seda on lihtne kombineerida hapniku, lämmastiku, süsiniku ja muude elementidega. Puhta titaani ekstraheerimiseks on vaja väga karme tingimusi. Hiina titaanitoodang on aga kasvanud eelmise sajandi 200 tonnilt praeguseks 150 000 tonnini, olles praegu maailmas esikohal. Niisiis, kus titaani peamiselt kasutatakse, kui see on nii kallis?
1. Titaanist käsitöö.Titaan on suure tihedusega ja korrosioonikindel, eriti oksüdeeruv ja värvitav. Sellel on suurepärane dekoratiivne efekt ja see on palju odavam kui ehtne kuld, mistõttu kasutatakse seda ehtsa kulla asendamiseks käsitöökeraamika, antiikhoonete ja iidsete hoonete remonditööde, välistingimustes kasutatavate nimesiltide jms jaoks.
2. Titaanist ehted.Titaan on tegelikult vaikselt meie ellu sisenenud. Mõned puhtast titaanist ehted, mida tüdrukud praegu kannavad. Selle uut tüüpi ehete suurim omadus on tervis, ohutus ja keskkonnakaitse. See ei tooda inimese nahale ja kehale kahjulikke aineid ning seda nimetatakse "rohelisteks eheteks".
3. Titaanist klaasid. Titaanil on suurem deformatsioonikindlus kui terasel, kuid selle kaal on vaid pool terase samast mahust. Titaanklaasid ei erine välimuselt tavalistest metallklaasidest, kuid tegelikult on need kerged ja mugavad, sooja ja sujuva puudutusega, ilma teiste metallklaaside külmatundeta. Titaanraamid on palju kergemad kui tavalised metallraamid, ei deformeeru pikaajalisel kasutamisel ning kvaliteet on rohkem tagatud.
4. Lennunduse valdkonnas, paljud praeguste lennukikandjate, rakettide ja rakettide terased on asendatud titaanisulamitega. Mõned inimesed on teinud lõikekatseid terasplaatide ja titaanisulamitega ka selle deformatsioonikindluse ja kerge kaalu tõttu. Lõikamise käigus leiti, et titaanist tekitatud sädemed tundusid olevat veidi erinevad. Terasplaat oli kuldne, titaanisulami sädemed aga valged. See on peamiselt tingitud väikestest osakestest, mida titaanisulam toodavad lõikamisprotsessis. See võib õhus spontaanselt süttida ja eraldada eredaid sädemeid ning nende sädemete temperatuur on palju kõrgem kui terasplaadist sädemetel, mistõttu kasutatakse titaanipulbrit ka raketikütusena.
Statistika järgi kasutatakse maailmas igal aastal navigeerimiseks üle 1000 tonni titaani. Lisaks kosmosematerjalina kasutamisele kasutatakse titaani ka allveelaevade valmistamiseks. Kunagi uputas keegi titaani merepõhja ja leidis viis aastat hiljem välja võttes, et see pole üldse roostetanud, sest titaani tihedus on vaid 4,5 grammi ja kuupsentimeetri tugevus on metallide seas kõrgeim. ja talub 2500 atmosfääri rõhku. Seetõttu võivad titaanist allveelaevad sõita 4500 meetri sügavuses meres, tavalised terasallveelaevad aga kuni 300 meetri sügavusel.
Titaani rakendus on rikkalik ja värviline ningtitaani sulamidkasutatakse laialdaselt ka meditsiinis ning neid kasutatakse hambaravis, plastilises kirurgias, südameklappides, meditsiiniseadmetes jne. Titaantoodete praegune hind turul on aga üldiselt kõrge, mistõttu paljud tarbijad jäävad kõrvale. Niisiis, mis täpselt selle olukorra põhjustab?
Titaanivarude kaevandamine ja kasutamine on väga keeruline. Ilmeniidi liivakaevanduste levik minu riigis on hajutatud ja titaanivarude kontsentratsioon on madal. Pärast aastatepikkust kaevandamist ja kasutamist on kaevandatud kvaliteetseid ja suuremahulisi ressursse, kuid kuna arendus põhineb peamiselt tsiviilotstarbelisel kaevandamisel, on suuremahulist arendust ja kasutust raske kujundada.
Nõudlus titaani järele on väga suur. Uut tüüpi metallmaterjalina on titaani laialdaselt kasutatud kosmose-, ehitus-, ookeani-, tuumaenergia- ja elektritööstuses. Minu riigi igakülgse rahvusliku jõu pideva paranemisega on ka titaani tarbimine näidanud kiiret kasvutendentsi.
Ebapiisav titaani tootmisvõimsus. Praegu on maailmas vaid mõned tööstusriigid, mis suudavad toota titaani.
Titaani töötlemine on keeruline.
Titaanist käsnast titaani valuplokkideni ja seejärel titaanplaatideni on vaja kümneid protsesse. Titaani sulatusprotsess erineb terase omast. On vaja kontrollida sulamiskiirust, pinget ja voolu ning tagada koostise stabiilsus. Arvukate ja keeruliste protsesside tõttu on seda ka raske töödelda.
Puhas titaan on pehme ja üldiselt ei sobi titaantoodetena kasutamiseks. Seetõttu tuleb metalli omaduste parandamiseks lisada muid elemente. Näiteks titaan-64, mida tavaliselt kasutatakse lennundustööstuses, peab oma metalliomaduste parandamiseks lisama suurel hulgal muid elemente.
Titaan reageerib kõrgel temperatuuril tugevalt halogeenide, hapniku, väävli, süsiniku, lämmastiku ja muude elementidega. Seetõttu tuleb saastumise vältimiseks titaani sulatada vaakumis või inertses atmosfääris.
Titaan on aktiivne metall, kuid selle soojusjuhtivus on halb, mistõttu on raske teiste materjalidega keevitada.
Kokkuvõtlikult võib öelda, et titaanisulamite hinda mõjutavad paljud tegurid, sealhulgas kultuuriline väärtus, nõudlus, tootmisraskused jne. Teaduse ja tehnoloogia pideva arenguga võib aga tootmise keerukus tulevikus järk-järgult väheneda.
Postitusaeg: jaan-02-2025