คุณสมบัติของไทเทเนียมคืออะไร

คุณสมบัติทางกายภาพหลักของไทเทเนียมในฐานะองค์ประกอบทางเคมีของโลหะประกอบด้วยคุณสมบัติที่ไม่ใช่แม่เหล็กความหนาแน่นต่ำและอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่แข็งแกร่ง มันถูกค้นพบครั้งแรกในประเทศอังกฤษในปี ค.ศ. 1791 โดยนายวิลเลียมเกรเกอร์ผู้ซึ่งเป็นนักขุดซึ่งเดิมเรียกว่ามานูแอกซ์โลหะหลังจากที่ตำบลมานาคคานในคอร์นวอลล์ประเทศอังกฤษซึ่งเขาค้นพบมัน แร่ไทเทเนียมเป็นเรื่องปกติในเปลือกโลกในแร่ธาตุเช่น ilmenite หรือ iron titanate, FeTiO 3 และ rutile หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นไทเทเนียมไดออกไซด์ TiO 2

คุณสมบัติทางเคมีของไทเทเนียมรวมถึงธรรมชาติที่ทนต่อการกัดกร่อนทำให้เหมาะสำหรับเครื่องมือทางการแพทย์เนื่องจากไม่ได้มีปฏิกิริยาทางเคมีกับเนื้อเยื่อของมนุษย์ ความต้านทานต่อกรดหลายรูปแบบทำให้มีประโยชน์ในงานอุตสาหกรรมที่ใช้สารเคมีกัดกร่อน ไทเทเนียมก็เป็นหนึ่งในองค์ประกอบไม่กี่อย่างที่สามารถเผาไหม้ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน ในบรรยากาศไนโตรเจนบริสุทธิ์มันจะทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 1,470 °ฟาเรนไฮต์ (800 องศาเซลเซียส) เพื่อสร้างไทเทเนียมไนไตรด์ TiN

ไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นสารประกอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของโลหะนำไปใช้เป็นรูปแบบของเม็ดสีในสี, โลชั่นกันแดดและสีผสมอาหาร แร่ไทเทเนียมจำนวนมากที่ถูกขุดทั่วโลกถูกแปลงเป็นรูปแบบบริสุทธิ์ของ TiO 2 ในขณะที่ส่วนที่เหลือจะถูกผสมด้วยโลหะเช่นวานาเดียมและอลูมิเนียมสำหรับใช้ในพื้นผิวโครงสร้างซึ่งมีน้ำหนักน้อยกว่าเหล็กกล้าที่เสริมคาร์บอน 40%

คุณสมบัติแร่ออกไซด์ของสารประกอบไทเทเนียมนำไปสู่การทำให้บริสุทธิ์หลังจากการค้นพบ ไทเทเนียมบริสุทธิ์ที่ระดับ 99.9% ของโลหะไม่ได้ถูกแยกออกจนกว่าจะถึง 119 ปีต่อมาโดย Matthew Hunter ในปี 1910 นักโลหะวิทยาจากนิวซีแลนด์ที่ตั้งชื่อวิธีการทำให้บริสุทธิ์โดยกระบวนการ Hunter วิธีการเพิ่มเติมของการทำให้บริสุทธิ์ของโลหะถูกค้นพบในปี 1936 และในปี 1948 การผลิตทั่วโลกของมันได้เพิ่มขึ้นถึงสามตันต่อปี ตัวเลขนี้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของไทเทเนียมและการผลิตทั่วโลกในปี 2011 คาดว่าจะอยู่ที่ 223,000 เมตริกตัน

คุณสมบัติเชิงกลที่แข็งแกร่งของไทเทเนียมทำให้จำเป็นต่อโครงสร้างของอากาศยานที่ใช้โลหะอย่างกว้างขวางและในปี 2549 การผลิตอากาศยานเห็นว่าราคาไทเทเนียมในตลาดโลกเริ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว นี่เป็นส่วนหนึ่งเนื่องจากความจริงที่ว่ามีราคาแพงในการชำระล้างโลหะและมีราคาสูงกว่าอะลูมิเนียมถึงห้าเท่าในการปรับแต่ง ค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น 10 เท่าในการสร้างแท่งโลหะไทเทเนียมและผลิตภัณฑ์โลหะสำเร็จรูปกว่าอลูมิเนียม ความต้องการของตลาดโลกสำหรับไทเทเนียมบริสุทธิ์นั้นน้อยกว่าตลาดเหล็กถึง 10,000 เท่าเช่นกันซึ่งก่อให้เกิดความผันผวนของราคา ตั้งแต่ปี 2548 เป็นต้นมาประเทศต่างๆที่มุ่งสู่การเป็นผู้กลั่นไทเทเนียมชั้นนำ ได้แก่ ญี่ปุ่นและจีนตามด้วยรัสเซียและสหรัฐอเมริกา