تیتانیوم برای اولین بار در سال 1791 توسط فردی به نام ویلیام گرگور در انگلستان کشف شد. تیتان به معنی اساطیر یونانی است که قدرت شگفتانگیزی داشتهاند و به دلیل خواص فوقالعاده این فلز نام تیتانیوم بر آن نهاده شده است. موارد استفاده تیتانیوم در صنعت بسیار گسترده است و امروزه از آن در بخشهای مختلف استفاده میشود. در این مقاله بلاگ آریان فاتح شرق قرار است راجعبه فلز تیتانیوم و کاربردهای مختلف آن بیشتر صحبت کنیم.
همانطور که گفتیم اولینبار تیتانیوم توسط یک راهب انگلیسی به نام ویلیام گرگور در جنوب غربی انگلستان کشف شد. اکنون بیش از 50 سال است که از تیتانیوم و آلیاژهای مختلف آن در صنایع مختلف از هوافضا گرفته تا صنعت ورزش استفاده میشود. تیتانیوم خواص فوقالعادهای دارد که توجه مهندسان را به خود جلب کرده است، برای مثال تیتانیوم خالص نرم و شکننده بوده اما وقتی با عناصر دیگر نظیر قلع و کروم به صورت آلیاژ درمیآید، یک ترکیب فوقالعاده قوی و حتی قدرتمندتر از فولاد ایجاد میکند. همین مساله باعث شده تا موارد استفاده تیتانیوم در صنعت در این 50 سال به شکلی گسترده توسعه پیدا کند.
عنصر تیتانیوم با نماد Ti و عدد اتمی 22، در دسته فلزات واسطه در جدول تناوبی عناصر مندلیف وجود دارد. تیتانیوم علاوه بر سنگهای معدنی در بسیاری از گیاهان نظیر گیاه گزنه وجود دارد. از دیگر ویژگیهای تیتانیوم میتوان به درخشندگی، مقاومت بالا، مقاومت در برابر خوردگی و چگالی بسیار پایین آن اشاره کرد. همچنین تیتانیوم نقطه ذوب بسیار بالایی دارد و میتوان از آن به عنوان یک فلز نسوز استفاده کرد. جالب است بدانید تیتانیوم یک ماده پارامغناطیسی بوده و برخلاف دیگر فلزات هدایت الکتریکی و هدایت حرارتی بسیار پایینی دارد.
تیتانیوم به صورت تجاری با احیای کلرید تیتانیوم (IV) با منیزیم تولید میشود. اکسید تیتانیوم (IV) به صورت تجاری به کمک فرآیند سولفات یا فرآیند کلرید خالصسازی میشود. در هر دو روش از ایلمنیت معدنی به عنوان ماده اولیه استفاده میشود. قبل از اینکه با موارد استفاده تیتانیوم در صنعت آشنا شوید، باید ترکیبات مختلف این عنصر فوقالعاده و مرموز را بشناسید. این عنصر ترکیبهای مختلفی دارد که در ادامه به معرفی هر کدام و کاربردشان میپردازیم.
یکی از رایجترین ترکیبات تیتانیوم، دیاکساید تیتانیوم است که یک فوتوکالیست بسیار محبوب بوده و در تولید رنگدانه سفید و مات مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین از این ترکیب در ساخت کرمهای ضدآفتاب، لوازم آرایشی، سرامیک، لاستیک و تولید پارچه استفاده میشود. از دیگر ترکیبات تیتانیوم میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
تیتانیوم مانند فولاد قوی بوده اما چگالی بسیار کمتری نسبت به آن دارد. بنابراین به عنوان یک عامل آلیاژی با بسیاری از فلزات از جمله آلومینیوم، مولیبدن و آهن به کار برده میشود. از جمله موارد استفاده تیتانیوم در صنعت میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
• آلیاژهای تیتانیوم عمدتاً به دلیل چگالی کم و توانایی مقاومت در برابر دماهای شدید در ساخت هواپیماها، فضاپیماها و موشکها مورد استفاده قرار میگیرند.
علاوه بر این موارد تیتانیوم به دلیل اینکه سلامت انسان را به خطر نمیاندازد، به طور گسترده در پزشکی به کار برده میشود. در بخش بعد کاربردهای معمول تیتانیوم در صنعت پزشکی را بررسی میکنیم.
تیتانیوم در صنعت پزشکی کاربردهای فراوانی دارد که برخی از رایجترین آنها عبارتند از:
در این مقاله راجعبه موارد استفاده تیتانیوم در صنعت و پزشکی توضیح دادیم. فلز تیتانیوم در بین دانشمندان به عنوان فلز آینده مشهور است و به دلیل خواص فوقالعادهای که دارد به طور گسترده در صنایع مختلف به کار برده میشود.