Wat zijn de eigenschappen van titanium?
De primaire fysische eigenschappen van titanium als een metallisch chemisch element omvatten zijn niet-magnetische eigenschap, lage dichtheid en taaie sterkte-gewichtsverhouding. Het werd voor het eerst ontdekt in Engeland in 1791 door dominee William Gregor, die ook een mineroloog was, die oorspronkelijk de metaalmanaccaniet vernoemde naar de parochie van Mannaccan in Cornwall, Engeland, waar hij het ontdekte. Titaniumerts komt veel voor in de aardkorst in mineralen zoals ilmeniet of ijzertitanaat, FeTiO 3 en rutiel, beter bekend als titaniumdioxide, TiO 2 .
Chemische eigenschappen van titanium zijn onder meer de corrosiebestendige aard die het geschikt maakt voor medische instrumenten, omdat het geen chemische interactie heeft met menselijke weefsels. De weerstand tegen vele vormen van zuur maakt het bruikbaar in industriële toepassingen waar bijtende chemicaliën worden verwerkt. Titanium is ook een van de weinige elementen die kunnen branden zonder zuurstof. In een zuivere stikstofatmosfeer reageert het bij een temperatuur van 1470 ° Fahrenheit (800 ° Celsius) en vormt het titaniumnitride, TiN.
Titaandioxide is een veel gebruikte verbinding van het metaal, toegepast als een vorm van pigment in verven, sunblock lotion en kleurstoffen voor levensmiddelen. Het overgrote deel van titaniumerts dat wereldwijd wordt gedolven, wordt omgezet in een pure vorm van TiO 2 , terwijl de rest wordt gelegeerd met metalen zoals vanadium en aluminium voor gebruik in structurele oppervlakken, waar het 40% minder weegt dan koolstofversterkt staal.
De oxide-minerale eigenschappen van titaniumverbindingen leidden na de ontdekking tot zuiveringsmoeilijkheden. Zuiver titanium op een niveau van 99,9% van het metaal werd pas 119 jaar later geïsoleerd door Matthew Hunter in 1910, een metallurg uit Nieuw-Zeeland die de zuiveringsmethode het Hunter-proces noemde. Bijkomende zuiveringsmethoden van het metaal werden ontdekt in 1936 en tegen 1948 was de wereldwijde productie ervan gestegen tot drie ton per jaar. Dit aantal zou snel stijgen als gevolg van unieke eigenschappen van titanium, en de wereldwijde productie van 2011 wordt geschat op 223.000 ton.
De sterke mechanische eigenschappen van titanium maken het essentieel in vliegtuigcasco-constructies die veel gebruik maken van het metaal, en vanaf 2006 zag de vliegtuigproductie de wereldwijde prijzen voor titanium snel stijgen. Dit is gedeeltelijk te wijten aan het feit dat het duur is om het metaal te zuiveren en het kost vijf keer meer dan aluminium om te raffineren. De kosten zijn 10 keer hoger om titanium metaalblokken en afgewerkte metalen producten te maken dan aluminium. De wereldmarktvraag naar puur titanium is ook 10.000 keer kleiner dan die van de staalmarkt, wat bijdraagt aan prijsschommelingen. Vanaf 2005 waren Japan en China de landen die zich klaarstoomden om de beste titaniumraffinaderijen te worden, op de voet gevolgd door Rusland en de Verenigde Staten.