حتماً تابه‌حال نام فلز تیتانیوم (Ti) به گوشتان خورده است. این فلز در صنایع مختلفی مثل جواهرات، دندانپزشکی، خودروسازی و غیره کاربرد دارد. تیتانیوم از مقاومت بالایی برخوردار است. در این مقاله آریان فاتح شرق با چگونگی کشف عنصر تیتانیوم آشنا می‌شوید. همچنین لیستی از کشورهای دارنده معادن تیتانیوم آورده شده است.
تیتانیوم عنصر رایجی است که در پوسته زمین یافت می‌شود. عدد اتمی آن در جدول تناوبی عناصر 22 است. دو کانی اصلی که حاوی تیتانیوم هستند، روتیل و ایلمنیت هستند که 24 درصد از پوسته زمین را تشکیل می‌دهند. این باعث می‌شود که تیتانیوم نهمین فلز فراوان زمین باشد که به طور معمول در سنگ‌ها و رسوبات یافت می‌شود. این فلز به رنگ نقره‌ای است و چگالی کم و استحکام بالایی دارد. این نام از کلمه «Titan» گرفته شده است که از موجودات اساطیری یونانی به نام «Titans» می‌آید که بسیار قوی و انعطاف‌پذیر بودند.
تیتانیوم برای اولین‌بار در سال 1791 توسط یک زمین‌شناس کشیش، ویلیام گرگور، به طور ناآگاهانه کشف شد. او ماده جالبی را در بستر نهر پیدا کرد و پس از تجزیه‌وتحلیل آن متوجه شد که مخلوطی از مگنتیت، اکسید آهن و یک فلز جدید است.
4 سال بعد، دانشمند آلمانی به نام مارتین هاینریش کلاپروت در حال بررسی اجزای یک سنگ معدنی بود و متوجه شد که فلز جدیدی در آن وجود دارد. او آن را تیتانیوم نامید و بعداً این ارتباط را ایجاد کرد که نمونه گرگور حاوی تیتانیوم نیز بود.
در دهه‌های 1950 و 60، اتحاد جماهیر شوروی در زمینه استفاده از این فلز شگفت‌انگیز برای کاربردهای هوافضا و دفاعی در طول جنگ سرد، پیش‌گام بود و بزرگ‌ترین تولیدکننده آن به‌حساب می‌آمد. این فلز یک ماده استراتژیک در نظر گرفته می‌شد که در طول دوره جنگ سرد توسط دولت ایالات متحده گسترش یافت. پس از کشف عنصر تیتانیوم، دولت آمریکا ذخایر بزرگی از اسفنج تیتانیوم را حفظ کرد تا اینکه سرانجام در دهه 2000 تمام شد.
تیتانیوم ماده‌ای شگفت‌انگیز است که خواص منحصربه‌فردی دارد. این خواص، تیتانیوم را در تولید بسیاری از کاربردهای مدرن و نوآورانه موردتوجه قرار می‌دهد. این ماده قوی و سبک است. استحکام کششی تیتانیوم بین 30000 تا 200000 psi است و به نوع تیتانیوم بستگی دارد. همچنین، تیتانیوم چگالی کمی دارد. این ماده بالاترین نسبت مقاومت به چگالی را در بین هر عنصر فلزی دارد.
نقطه ذوب تیتانیوم بسیار بالاتر از فولاد ضدزنگ است. به همین دلیل است که در کنار وزن کم و استحکام بالا، از تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم در هواپیماها و موشک‌ها استفاده می‌شود (به این دلیل که وزن کم، استحکام و مقاومت در برابر دماهای بالا ضروری است).
تیتانیوم خاصیت ارتجاعی بسیار خوبی دارد و مدول یانگ معادل تقریباً 50 درصد فولاد ضدزنگ را نشان می‌دهد که آن را برای کاربردهای فنری خاص مطلوب می‌کند. همچنین در تولید پزشکی بسیار مطلوب است زیرا فلز تیتانیوم یکی از زیست‌سازگارترین فلزات موجود است که منجر به استفاده از آن در همه چیز از مفاصل مصنوعی گرفته تا دریچه‌های قلب و سایر دستگاه‌های کاشتنی جراحی می‌شود.
نرخ انبساط حرارتی تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم معمولاً معادل تقریباً 50 درصد فولاد ضدزنگ است. این بدان معنی است که در مقایسه با فولاد ضدزنگ یا آلومینیوم، تغییر ابعاد کمتری ناشی از گرم‌کردن فلز وجود دارد. این مزیت، همراه با خواص ابررسانایی تیتانیوم، به‌خوبی در دستگاه‌هایی مانند موتورهای القایی و تولید نیمه‌هادی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کشف عنصر تیتانیوم، گامی بزرگی برای صنایع متعدد بود.
• خواص انتقال حرارت عالی
• نقطه ذوب بالا؛ 3135 درجه فارنهایت (این نقطه 400 درجه بالاتر از نقطه ذوب فولاد و 200 درجه بالاتر از نقطه ذوب آلومینیوم است)
• درجه بالایی از مقاومت در برابر مواد معدنی، اسیدها و کلریدها
• غیرسمی؛ این ویژگی تیتانیوم را کاندید استفاده در دستگاه‌های پزشکی که در بدن انسان قرار داده می‌شود، می‌کند.
• درجه مقاومت الکتریکی بالا
ازآنجایی‌که تیتانیوم بسیار قوی است، ریخته‌گری آن دشوار است. همچنین واکنش‌پذیری بالایی دارد، به این معنی که باید در طول هر مرحله از ساخت به‌دقت مدیریت شود. در مقایسه با سایر فلزات، تیتانیوم به دلیل خواص ارزشمند و زمان و منابعی که برای تولید آن صرف می‌شود، گران‌تر است.
تیتانیوم فلزی رایج است که خواص زیادی دارد. ویژگی‌های مثبت این فلز باعث شده تا در صنایع گوناگون کاربرد داشته باشد؛ مثل هوافضا و پزشکی. چین در بین سایر کشورهای جهان، بیشترین تولید تیتانیوم را دارد. چنانچه اطلاعات جالبی در مورد فلز تیتانیوم می‌دانید، برای ما بنویسید.
