История и значение титана

Титан (химический знак Ti) представляет собой ковкий металл, похожий на сталь. Прочность титана в б раз превышает прочность алюминия, она вдвое выше прочности железа и близка к прочности лучших марок стали. Но сталь в 1,8 раза тяжелее титана, поэтому отношение прочности к весу у титана значительно выше, чем у стали, и как конструкционный материал он превосходит сталь. Кроме того, по устойчивости перед химическим воздействием жидкостей и газов титан превосходит даже нержавеющую сталь, вследствие чего он является наилучшим конструкционным материалом и для создания химической аппаратуры. Как и сталь, титан хорошо поддается горячей и холодной обработке, ковке,  прокатке,  обточке и  пр.

Титан был открыт в конце XVIII века английским ученым Грегором и независимо от него немецким химиком Клапротом. Металлический титан из его природных соединений впервые был выделен в 1825 году русским ученым Д. Кирилловым, однако производство металлического титана в промышленных масштабах началось лишь после второй мировой войны и по размерам еще невелико.

Первое практическое применение в начале XX века нашла двуокись титана, используемая как белая краска наивысшего качества. В настоящее время ее в значительных количествах применяют для обмазки сварочных электродов. В годы первой мировой войны начали применять четыреххлористый титан  для создания дымовых завес. Позже титан стал использоваться в черной металлургии при выплавке ковкого чугуна и также как легирующая примесь к стали, повышающая ее прочность, термическую и коррозионную устойчивость, что дало возможность производить быстрорежущую и нержавеющую сталь.

Введение титана в стекло делает последнее тугоплавким. Свойство титана интенсивно поглощать газы используется в электровакуумной технике при производстве электронных ламп, рентгеновских трубок и пр.

Титан применяется в текстильной промышленности для отбелки тканей, в кожевенной промышленности как дубитель, в производстве синтетического каучука как катализатор. Титан нашел применение в производстве искусственного шелка, искусственных рубинов и сапфиров, а также в производстве абразивов, эмалей, пьезо-кристаллов для радиотехники и в других отраслях промышленности.

Наибольшее же будущее, несомненно, принадлежит металлическому титану как конструкционному материалу авиастроения, транспортного машиностроения, судостроения и всех тех отраслей производства, где требуется металл высокой прочности и малого веса.

Высокая стоимость титана по сравнению со сталью сдерживает пока еще его широкое использование. Металлургия титана находится лишь в начальной стадии своего развития. Несомненно, что дальнейшее совершенствование металлургии титана приведет к снижению стоимости металлического титана, который наряду с железом станет важнейшим металлом техники.

Достаточно ли титана в земных недрах, чтобы можно было обеспечить рудой большие масштабы его металлургического   производства? Геологическая наука дает положительный ответ на этот вопрос. Титан наряду с железом принадлежит к десяти наиболее распространенным в земной коре химическим элементам. Ему принадлежит 0,6% веса всей земной коры. Таким образом, титана в земной коре значительно больше, чем таких химических элементов, как марганец (0,1%), медь (0,01%), олово (0,004) и пр. Этим определяется возможность выявления в недрах крупнейших залежей титановой руды.

Фотографии по теме