धातु प्रोफाइल: टाइटेनियम गुण और विशेषताएं

टाइटेनियम एक मजबूत और हल्के आग रोक धातु है। टाइटेनियम के मिश्र धातुओं एयरोस्पेस उद्योग के लिए महत्वपूर्ण हैं, लेकिन, उनके कई अनूठे गुणों के कारण, चिकित्सा, रासायनिक और सैन्य अनुप्रयोगों में भी उपयोग किया जाता है, साथ ही साथ खेल के सामान भी।

गुण:

• परमाणु प्रतीक: तिवारी
• परमाणु संख्या: 22
• तत्व श्रेणी: संक्रमण धातु
• घनत्व: 4. 506 / सेमी 3
• पिघलने बिंदु: 3034 डिग्री फ़े (1668 डिग्री सेल्सियस )
• उबलते बिंदु: 5949 ° एफ (3287 डिग्री सेल्सियस)

• मोह की कठोरता: 6

अभिलक्षण:

टाइटेनियम युक्त मिश्र धातुएं उनकी उच्च शक्ति, हल्के वजन और असाधारण संक्षारण प्रतिरोध के लिए जाना जाता है।

इस्पात के रूप में मजबूत होने के बावजूद, टाइटेनियम वजन में लगभग 40% हल्का है, जो कि इसके पक्केपन और क्षरण के प्रतिरोध के साथ, एयरोस्पेस इंजीनियरों के लिए एक आवश्यक संरचनात्मक धातु बनाता है।

पानी और रासायनिक मीडिया दोनों द्वारा जंग के विरोध में टाइटेनियम भी मजबूत है। यह अपनी सतह पर टाइटेनियम डाइऑक्साइड (टीआईओ 2) की एक पतली परत बनाकर करता है जो इन सामग्रियों को घुसना करने के लिए बेहद मुश्किल है।

लोच के कम मापांक होने का मतलब है कि टाइटेनियम भी बहुत लचीला नहीं है, लेकिन झुकने के बाद अपनी मूल आकृति पर लौटता है, जिसके परिणामस्वरूप मेमोरी मिश्र के आकार को महत्व मिलता है।

टाइटेनियम गैर-चुंबकीय और जैव-संगत (गैर-विषैले, गैर-एलर्जीनिक) है, जिससे चिकित्सा क्षेत्र में इसका बढ़ता उपयोग हो रहा है।

इतिहास:

टाइटेनियम धातु का उपयोग, किसी भी रूप में, द्वितीय विश्व युद्ध के बाद ही वास्तव में विकसित किया गया।

वास्तव में, टाइटेनियम को धातु के रूप में अलग नहीं किया गया था जब तक कि अमेरिकी रसायनज्ञ मैथ्यू हंटर ने 1 9 10 में टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड (टीआईसी 4) को सोडियम के साथ कम करके इसे पेश किया; एक विधि जिसे हंटर प्रोसेस के रूप में जाना जाता है

हालांकि, व्यावसायिक उत्पादन, विलियम जस्टिन कॉरल्ट से पता चला कि 1 9 30 के दशक में टाइटेनियम को क्लोराइड से मैग्नीशियम का उपयोग करने से भी कम किया जा सकता है।

कोल प्रक्रिया इस दिन के लिए सबसे महत्वपूर्ण व्यावसायिक उत्पादन विधि बनी हुई है

लागत प्रभावी उत्पादन पद्धति के बाद विकसित किया गया था, टाइटेनियम का पहला बड़ा उपयोग सैन्य विमानों में था 1 9 50 और 1 9 60 के दशक में तैयार सोवियत और अमेरिकी सैन्य विमान और पनडुब्बियों (ईएसजी सोवियत अल्फा और माइक क्लास पनडुब्बियों और यूएसएएफ एफ 100 सुपर साबर और लॉकहेड ए -12) दोनों ने टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग करना शुरू कर दिया। 1 9 60 के दशक के शुरूआती दौर में, वाणिज्यिक विमान निर्माताओं द्वारा टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग शुरू किया गया था।

चिकित्सा क्षेत्र, विशेष रूप से दंत प्रत्यारोपण और कृत्रिम अंग, विशेष रूप से दंत प्रत्यारोपण और स्वीडिश डॉक्टर प्रति-इंग्वर ब्रैन्मार्क की पढ़ाई के बाद 1 9 50 के दशक के बाद से पता चला है कि टाइटेनियम ने मनुष्यों में कोई नकारात्मक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया नहीं बनाई है, जिससे धातु को हमारे शरीर में एकीकृत किया जा सकता है। एक प्रक्रिया जिसे उन्होंने ओएससीएनेएक्शन कहा।

उत्पादन: हालांकि टाइटेनियम पृथ्वी की पपड़ी में चौथा सबसे आम धातु तत्व है (एल्यूमीनियम, लोहा और मैग्नीशियम के पीछे), टाइटेनियम धातु का उत्पादन दूषित होने, विशेष रूप से ऑक्सीजन के प्रति अत्यंत संवेदनशील है, जो इसके अपेक्षाकृत हाल के लिए खाता है विकास और उच्च लागत

टाइटेनियम के प्राथमिक उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले मुख्य अयस्क इल्मेनाइट हैं, जो लगभग 9 0% उत्पादन और रूटाइल का हिस्सा है, जो शेष 10% के लिए खाता है।

के बारे में 6. 2010 में टाइटेनियम खनिज ध्यान केंद्रित के 3 लाख टन का उत्पादन किया गया था, हालांकि टाइटेनियम के प्रत्येक छोटे से अंश (लगभग 5%) का उत्पादन होता है, जो अंत में टाइटेनियम धातु में समाप्त होता है। इसके बजाय, अधिकांश टाइटेनियम डाइऑक्साइड (टीआईओ 2) के उत्पादन में उपयोग किया जाता है, जो कि पेंट, खाद्य पदार्थ, दवाइयों और सौंदर्य प्रसाधनों में इस्तेमाल होने वाला एक सफेद रंग का रंग है।

कोरोल प्रक्रिया के पहले चरण में, टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड (टीआईसी 4) के उत्पादन के लिए क्लोरीन वायुमंडल में टाइटेनियम अयस्क को कुचले जाने और कोकिंग कोयला के साथ गरम किया जाता है। क्लोराइड को तब कब्जा कर लिया जाता है और एक कंडेनसर के माध्यम से भेजा जाता है, जो टाइटेनियम क्लोराइड तरल का उत्पादन करता है जो कि 99% शुद्ध है।

टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड को फिर से पिघला हुआ मैग्नीशियम वाले जहाजों में सीधे भेजा जाता है। ऑक्सीजन प्रदूषण से बचने के लिए, यह आर्गन गैस के अतिरिक्त के माध्यम से निष्क्रिय हो जाता है

परिणामी आसवन प्रक्रिया के दौरान, जो कई दिनों तक लग सकता है, पोत 1832 ° F (1000 डिग्री सेल्सियस) के लिए गरम किया जाता है। मैग्नीशियम टाइटेनियम क्लोराइड से प्रतिक्रिया करता है, क्लोराइड को छीनता है और मौलिक टाइटेनियम और मैग्नीशियम क्लोराइड का उत्पादन करता है।

तंतुमय टाइटेनियम जिसे परिणाम के रूप में तैयार किया जाता है उसे टाइटेनियम स्पंज कहा जाता है टाइटेनियम मिश्र धातु और उच्च शुद्धता टाइटेनियम सिल्लियां बनाने के लिए, टाइटेनियम स्पंज को इलेक्ट्रॉन बीम, प्लाज्मा चाप या वैक्यूम-चाप पिघलने का उपयोग करने वाले विभिन्न मिश्र धातु तत्वों के साथ पिघला जा सकता है।

टाइटेनियम की निकासी लागत को कम करने की आशा में, टाइटेनियम धातु के उत्पादन के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक और अन्य प्रक्रियाओं को सक्रिय रूप से शोध किया जाना जारी है।

इसकी रणनीतिक प्रकृति के कारण, टाइटेनियम धातु के उत्पादन पर आंकड़े आना मुश्किल हो सकता है हालांकि, यह अनुमान लगाया गया है कि 2010 में कुल दुनिया टाइटेनियम स्पंज उत्पादन 150,000 टन था। सबसे बड़ा उत्पादक देश चीन, जापान, रूस, कजाखस्तान और संयुक्त राज्य अमेरिका हैं। बड़े टाइटेनियम स्पंज उत्पादकों में वीएसएमपीओ (रूस), टाइटेनियम मेटल्स कार्पोरेशन (यूएसए), आरटीआई इंटरनेशनल शामिल हैं। (यूएसए), फ़ुषुन जिनिंग टाइटेनियम इंडस्ट्री (चीन), लुओयांग सनरूइ वाय टाइटेनियम कं (चीन) और ओसाका टाइटेनियम टेक्नोलॉजी कं। (जापान)।

अनुप्रयोग:

टाइटेनियम धातु मिश्र धातुओं का मुख्य रूप से निम्नलिखित उद्योगों में उपयोग किया जाता है:

एयरोस्पेस

• सैन्य
• चिकित्सा
• रासायनिक
• खेल सामग्री
• पिछले कुछ दशकों में, विमान निर्माताओं ने एक प्रमुख संरचनात्मक घटक के रूप में टाइटेनियम को तेजी से बदल दिया है। 1 9 60 के शुरुआती दिनों में अपने पहले प्रयोगों से, बोइंग की वाणिज्यिक एयरलाइनों में औसत टाइटेनियम सामग्री शरीर के लगभग 2% से लगभग 15% तक बढ़ गई है। और …

सूत्रों का कहना है:

TIMET वीडियो: कोल प्रक्रियाअंतर्राष्ट्रीय टाइटेनियम एसोसिएशन की वेबसाइट पर उपलब्ध है: // www। टाइटेनियम। संगठन

अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण: टाइटेनियम // खनिज यूएसजीएस। जीओवी / खनिज / पब / वस्तु / टाइटेनियम /
वलकैन, टॉम 2010.
टाइटेनियम: देवताओं का धातु Hardassetinvestor। कॉम। Google+ पर टेरेंस का पालन करें