A mágikus fémek tudományának feltárása

"A titán, amelyet a görög mitológiában az óriás Titánról neveztek el, a legerősebb fém a földön. Valószínűleg hallottál már a titánról életed egy szakaszában, és bár drága a maihoz képest, nem ritka fém -, csak drága a bányászat és az előállítás.

Lehet, hogy ismeri a titánból készült mesterséges ízületeket, golfütőket vagy tengeralattjárókat, de tudtad, hogy a titán a fehér torta cukormázban is megtalálható? Nos, itt egy érdekes történet erről a híresen kemény fémről!

01 Ezt az "isteni" fémet csak a 20. században kovácsolták.

Egy amatőr angol ásványkutató és egyházi lelkész, William Gregor már 1791-ben furcsa fekete homokot talált Cornwall városának közelében egy patakban. A fekete homok egy része mágneses volt, amiről Gregor arra következtetett, hogy vas-oxid, a másik anyag azonban rejtély. Természetesen ez egy másik oxid lehetett, de a Királyi Geológiai Társaság tankönyveiben akkoriban nem szerepelt.
Titán-oxid por

1795-ben Martin Heinrich Klaproth német kémikus újra felfedezte ezt a furcsa oxidot, és titán-oxidnak nevezte el a görög mitológia olümposzi előtti-istenei után. Bár a tiszta titánt a 18. század végén fedezték fel, Matthew Huntnak, az amerikai General Electric vegyészének csak 1910-ben sikerült elkülönítenie az oxidjától, és 1910-ben Hunt kidolgozta, hogyan távolítsa el az ezüstös fémet az oxidjáról magas hőmérsékleten és nyomáson egy zárt „bombában”.

02 Ez a legkönnyebb és legerősebb fém a Földön.

A földi fémek közül a tiszta titánnak van a legnagyobb szilárdsági -/-tömeg aránya. Olyan erős, mint az acél, de 45%-kal könnyebb.
Titán lámpatestek

Ez a rendkívüli szilárdság-/tömeg arány{1}} tette a titánt és a titánötvözeteket (titán és más fémek keverékei) a repülőgép-hajtóművek és törzsek, rakéták, rakéták és még űrhajók választott anyagává. A modern iparban minden olyan berendezést, amely nem nélkülözheti a fém alkatrészeket, a lehető legkeményebb és legkönnyebb anyagokkal kell ellátni.

03 A titán jobban ellenáll a korróziónak

A korrózió egy elektrokémiai folyamat, amely idővel lassan elpusztítja a legtöbb fémet. Amikor a fémek oxigénnek vannak kitéve, akár levegőben, akár víz alatt, az oxigén megragadja az elektronokat, és úgynevezett "oxidokat" termel a fémből. Az egyik gyakori korrozív oxid a vas-oxid vagy a rozsda.

De nem minden oxid korrodálja az alatta lévő fémet. Például a titánt vékony titán-dioxid (TiO2) réteg borítja, amely valójában megvédi az alatta lévő titánt bármilyen típusú korróziótól, beleértve a galvanikus, mikrobiális és feszültségkorróziót is.
A titán természetes korrózióállósága ideális anyaggá teszi nem csak repülőgépekhez, hanem az erősen korrozív tengervíznek kitett tenger alatti alkatrészekhez is. A hajócsavarok szinte kizárólag titánból készülnek, csakúgy, mint a hajók belső ballaszt- és csőrendszerei, valamint a tengervíznek kitett fedélzeti hardverek.

04 A titán az emberi test minden részébe beültethető, tetőtől talpig.

A vékony titán-dioxid réteg, amely megvédi a titánt a korróziótól, biztonságossá teszi az emberi szervezetbe történő beültetést is. A titán teljesen „biológiailag kompatibilis”, vagyis nem-toxikus, nem okoz allergiát vagy kilökődést, sőt összeolvadhat az emberi szövetekkel és csontokkal.
Titán koponyalemezek

A titán kiváló műtéti anyag csont- és ízületi implantátumok, koponyalemezek, fogimplantátum-gyökerek, műszemek és fülbevalók, szívbillentyűk, gerincfúziók és még húgycsőszűkületek esetén is. Tanulmányok kimutatták, hogy a titán implantátumok beindítják a szervezet immunrendszerét, hogy közvetlenül a titán felszínén csontot növesszenek, ezt a folyamatot osszeointegrációnak nevezik.
Titán csípőízületek

A titánt csípőprotéziseknél és törési tűknél alkalmazzák páratlan szilárdsági-/-tömeg aránya miatt, amely könnyebbé teszi az emberi implantátumokat, valamint rugalmassága miatt, amely megegyezik az emberi csontéval.

05 A titán szerepe a sportfelszerelésekben

Ahogy a 20. század végén a tiszta titán ára csökkent, a gyártók egyre több kereskedelmi felhasználást kezdtek találni ennek a csodafémnek. A titán könnyű súlya és nagy szilárdsága ideálissá tette sportszerek gyártásához.