¿Es el titanio un metal raro? ¿Qué propiedades y usos tiene?
El polvo de titanio es un combustible para cohetes muy fino; la resistencia a la corrosión del titanio es 15 veces más fuerte que la del acero inoxidable de uso común y su vida útil es más de 10 veces más larga que la del acero inoxidable. La aplicación del titanio en procedimientos médicos quirúrgicos también es muy fascinante. En la actualidad, todos los huesos utilizados en cirugía están hechos de acero inoxidable. Una desventaja de usar acero inoxidable es que una vez que el hueso sana, la pieza de acero inoxidable debe retirarse nuevamente, lo cual es muy doloroso. De lo contrario, el acero inoxidable se oxidará y será perjudicial para el cuerpo humano. Si se utiliza titanio como "hueso artificial", la tecnología ortopédica cambiará por completo. El área dañada de la cabeza se fija con placas de titanio y tornillos de titanio. Después de unos meses, los huesos volverán a crecer en los pequeños orificios y tornillos de las placas de titanio. Los huesos de titanio son como los huesos reales, como la carne y la sangre, desempeñan el papel de soporte y refuerzo, por lo que el titanio es elogiado como un "metal biofílico". Ahora se ha comenzado a utilizar en articulaciones de rodillas, articulaciones de hombros, articulaciones de costillas, cráneos, válvulas cardíacas activas, clips de fijación ósea, etc.
En la industria siderúrgica, una pequeña cantidad de titanio es un buen desoxidante, agente desnitrificador y desulfurante. El dióxido de titanio es un precioso pigmento blanco llamado blanco de titanio. El blanco de titanio tiene tanto el rendimiento cubriente del blanco de plomo como el rendimiento duradero del blanco de zinc. Es una de las sustancias más blancas del mundo y el blanco de titanio no es tóxico. Hoy en día, cada año se utilizan cientos de miles de toneladas de dióxido de titanio como pigmentos.
Debido a que el dióxido de titanio tiene un alto punto de fusión, a menudo se utiliza en la fabricación de vidrio refractario, vidriados, esmaltes, arcilla y recipientes de laboratorio resistentes a altas temperaturas.
El tetracloruro de titanio emitirá una gran cantidad de humo blanco en el aire húmedo. Debido a sus propiedades, se utiliza a menudo como aerosol artificial en el ejército. Especialmente en el océano, tan pronto como el vapor de agua libera tetracloruro de titanio, el humo se convierte en una Gran Muralla blanca que bloquea la vista del enemigo.
Los cristales de titanato de bario se utilizan ampliamente en instrumentos ultrasónicos y detectores submarinos. Esto se debe a que cortar con presión cambiará la forma, lo que creará una corriente eléctrica, una vez que se aplique la electricidad, cambiará la forma nuevamente; Cuando el titanato de bario se coloca en ondas ultrasónicas, se presuriza para generar una corriente eléctrica. La intensidad de las ondas ultrasónicas se puede medir por la corriente que genera. Por el contrario, cuando la corriente de alta frecuencia pasa a través de él, se producen ondas ultrasónicas. se puede generar.
Cuando el oro se utiliza para decorar artesanías y artículos de primera necesidad, debido a su baja dureza, es fácil de perforar y desgastar, y no es duradero. Cuando se recubre la superficie de estas sustancias con una capa de nitruro de titanio, la apariencia es casi la misma que la del baño de oro, pero es más resistente al desgaste que el oro y el carburo. Se dice que este recubrimiento "nunca se puede usar".
Los polímeros de organotitanio se pueden utilizar como tensioactivos, dispersantes, agentes impermeabilizantes o inhibidores de oxidación.
El titanio es uno de los cuatro principales metales de almacenamiento de hidrógeno utilizados actualmente por los humanos, y también es uno de los metales de almacenamiento de hidrógeno más baratos. Sin embargo, los humanos aún no han encontrado un "metal de almacenamiento de hidrógeno" más ideal. Una vez resuelto este problema, la gente podrá utilizar hidrógeno como combustible.
Los aviones de titanio pueden pesar 5 toneladas menos y transportar a más de 100 pasajeros. En los nuevos motores a reacción, las aleaciones de titanio representan del 18% al 25% del peso total del motor, en los últimos aviones supersónicos, el uso de titanio representa casi el 95% del peso total de toda la estructura del fuselaje, por lo que es muy difícil; operar sin aleaciones de titanio es difícil desarrollar aviones supersónicos actuales.
Los submarinos fabricados con aleación de titanio no solo son más duraderos que los submarinos de acero, sino que también pueden sumergirse en fondos marinos más profundos. Los submarinos de aleación de titanio pueden sumergirse por debajo de los 4.500 metros, lo que es un límite insuperable para los submarinos de acero. Los buques de guerra y los barcos fabricados en titanio no necesitan ser pintados y no se oxidarán después de navegar en agua de mar durante varios años. Debido a que el titanio no es un material ferromagnético y no será detectado por minas magnéticas, esto es particularmente importante en el ejército. Sin acero resistente al calor refinado con titanio, la vida útil inicial de los rifles y ametralladoras convencionales actualmente en uso solo puede ser de 4,5 años. artículos de segunda clase.
La fuerte capacidad de absorción de aire del titanio y el circonio se puede utilizar para excluir el aire y formar un vacío. Las bombas de vacío fabricadas con aleaciones de titanio y circonio pueden bombear aire hasta partes por mil millones.
La aleación de titanio-niobio es un material superconductor ideal. La Universidad de Tsinghua utilizó el principio de interferencia óptica y la tecnología de procesamiento de nitruro de titanio ionizado para dibujar pinturas de paisajes con tinta en capas transparentes.
Entre los dos aceros inoxidables más utilizados en la actualidad, el cromo níquel titanio tipo 18-8-1 (que contiene 18% de cromo, 8% de níquel y 1% de titanio) es el más utilizado en la industria.
El carburo de titanio (TiC) es muy parecido al carburo de hierro y tiene un brillo metálico. Tiene un punto de fusión y una dureza más altos que el carburo de hierro. Por lo tanto, tiene valor de aplicación práctica.
Los utensilios de titanio tienen las características de conservar el color, el aroma y el sabor de los alimentos durante mucho tiempo; los utensilios de cocina de titanio son livianos, no se oxidan y son los más científicos e higiénicos.
Los recipientes de alta presión fabricados con aleación de titanio pueden soportar 2.500 atmósferas.
La aleación de titanio-níquel se denomina "aleación con memoria". Esta aleación se fabrica con una forma predeterminada. Después del proceso de formación, si se deforma por una fuerza externa, se puede restaurar a su forma original con un poco de calentamiento. Esta aleación se ha utilizado en muchos campos. Por ejemplo, la antena de la nave espacial estadounidense Apollo usó este tipo de aleación de memoria; el Noveno Hospital Popular afiliado al Primer Colegio Médico de Shanghai alguna vez usó este tipo de aleación de memoria para la cirugía de esterilización de mujeres, además, también se puede usar en instrumentación; dispositivos electrónicos y otros campos.
En la actualidad, el mayor obstáculo para la aplicación generalizada del titanio es que el titanio es difícil de fundir. Debido a que el titanio tiene un alto punto de fusión, la fundición del titanio debe realizarse a una temperatura más alta y las propiedades químicas del titanio se vuelven muy activas a altas temperaturas. Por lo tanto, la fundición debe realizarse bajo la protección de un gas inerte. no se deben utilizar materiales que contengan oxígeno, lo que impone altas exigencias a los equipos y la tecnología de fundición. Actualmente, alrededor del 70% del titanio fundido se utiliza para fabricar aviones, misiles, naves espaciales, satélites, etc.
El futuro del metal titanio es ilimitado, por eso se le otorga al titanio el título de "Metal del siglo XXI".
El titanio ha sido galardonado con el título de "Metal del Siglo XXI".