Was sind die Eigenschaften von Titan?
Die primären physikalischen Eigenschaften von Titan als metallisches chemisches Element umfassen seine nichtmagnetischen Eigenschaften, seine geringe Dichte und sein zähes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Es wurde zum ersten Mal in England im Jahre 1791 von Reverend William Gregor entdeckt, der auch Minenarbeiter war und den Metallmanaccanit ursprünglich nach der Gemeinde Mannaccan in Cornwall, England, benannte, wo er ihn entdeckte. Titanerz kommt in der Erdkruste häufig in Mineralien wie Ilmenit oder Eisentitanat, FeTiO 3 und Rutil, besser bekannt als Titandioxid, TiO 2, vor .
Zu den chemischen Eigenschaften von Titan gehört seine Korrosionsbeständigkeit, die es für medizinische Instrumente geeignet macht, da es nicht chemisch mit menschlichen Geweben wechselwirkt. Aufgrund seiner Beständigkeit gegen viele Säuren eignet es sich für industrielle Anwendungen, bei denen ätzende Chemikalien verarbeitet werden. Titan ist auch eines der wenigen Elemente, die in Abwesenheit von Sauerstoff brennen können. In einer Atmosphäre aus reinem Stickstoff reagiert es bei einer Temperatur von 800 ° Celsius zu Titannitrid, TiN.
Titandioxid ist eine weit verbreitete Verbindung des Metalls, die als Pigment in Farben, Sonnenschutzmitteln und Lebensmittelfarben verwendet wird. Der überwiegende Teil des weltweit abgebauten Titanerzes wird in eine reine Form von TiO 2 umgewandelt , während der Rest mit Metallen wie Vanadium und Aluminium für den Einsatz auf strukturellen Oberflächen legiert wird, wo er 40% weniger wiegt als kohlenstoffverstärkter Stahl.
Die Oxidmineraleigenschaften von Titanverbindungen führten nach ihrer Entdeckung zu Reinigungsschwierigkeiten. Reines Titan in einer Menge von 99,9% des Metalls wurde erst 119 Jahre später von Matthew Hunter im Jahr 1910 isoliert, einem Metallurgen aus Neuseeland, der die Reinigungsmethode als Hunter-Verfahren bezeichnete. Zusätzliche Methoden zur Reinigung des Metalls wurden 1936 entdeckt, und bis 1948 stieg die weltweite Produktion auf drei Tonnen pro Jahr. Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften von Titan stieg diese Zahl bald in die Höhe, und die weltweite Produktion wird für 2011 auf 223.000 Tonnen geschätzt.
Die starken mechanischen Eigenschaften von Titan machen es für Flugzeugzellenstrukturen, in denen das Metall in großem Umfang verwendet wird, unverzichtbar. Ab 2006 begannen die weltweiten Titanpreise im Flugzeugbau rapide zu steigen. Dies ist teilweise auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Reinigung des Metalls teuer ist und die Raffination fünfmal so teuer ist wie die von Aluminium. Die Kosten für die Herstellung von Titan-Metallblöcken und fertigen Metallprodukten sind zehnmal höher als für Aluminium. Die Weltmarktnachfrage nach Reintitan ist ebenfalls 10.000-mal geringer als die des Stahlmarktes, was zu Preisschwankungen beiträgt. Ab 2005 waren Japan und China die Nationen, die sich als Top-Raffinerien für Titan empfehlen, dicht gefolgt von Russland und den USA.