Фото металл титан – стоимость, обработка, состав, размеры, описание, структура

Содержание

Титан — свойства, характеристики, сплаты

В периодической системе химический элемент титан обозначается, как Ti (Titanium) и располагается в побочной подгруппе IV группы, в 4 периоде под атомным номером 22. Это серебристо-белый твёрдый металл, который входит в состав большого количества минералов. Купить титан вы можете на нашем сайте.

Открыли титан в конце 18 века химики из Англии и Германии Ульям Грегор и Мартин Клапрот, причём независимо друг от друга с шестилетней разницей. Название элементу дал именно Мартин Клапрот в честь древнегреческих персонажей титанов (огромных, сильных, бессмертных существ). Как оказалось, название стало пророческим, но чтобы познакомиться со всеми свойствами титана, человечеству понадобилось ещё больше 150 лет. Только через три десятилетия удалось получить первый образец металла титана. На тот момент времени его практически не использовали из-за хрупкости. В 1925 году после ряда опытов, при помощи йодидного метода химики Ван Аркель и Де Бур добыли чистый титан.

Благодаря ценным свойствам металла, на него сразу же обратили внимание инженеры и конструкторы. Это был настоящий прорыв. В 1940 году Кролль разработал магниетермический способ получения титана из руды. Этот способ актуален и на сегодняшний день.

Физические и механические свойства

Титан является довольно тугоплавким металлом. Температура его плавления составляет 1668±3°С. По этому показателю он уступает таким металлам, как тантал, вольфрам, рений, ниобий, молибден, тантал, цирконий. Титан – это парамагнитный металл. В магнитном поле он не намагничивается, но не выталкивается из него. Изображение 2
Титан обладает низкой плотностью (4,5 г/см³) и высокой прочностью (до 140 кг/мм²). Эти свойства практически не меняются при высоких температурах. Он более чем в 1,5 раза тяжелее алюминия (2,7 г/см³), зато в 1,5 раза легче железа (7,8 г/см³). По механическим свойствам титан намного превосходит эти металлы. По прочности титан и его сплавы располагаются в одном ряду со многими марками легированных сталей.

По стойкости к коррозии титан не уступает платине. Металл обладает отличной устойчивостью в условиях кавитации. Пузырьки воздуха, образующиеся в жидкой среде при активном движении титановой детали, практически не разрушают её.

Это прочный металл, способный сопротивляться разрушению и пластической деформации. Он в 12 раз твёрже алюминия и в 4 раза - меди и железа. Ещё один важный показатель – это предел текучести. С увеличением этого показателя улучшается сопротивление деталей из титана эксплуатационным нагрузкам.

В сплавах с определёнными металлами (особенно с никелем и водородом) титан способен «запоминать» форму изделия, созданную при определённой температуре. Такое изделие потом можно деформировать и оно надолго сохранит это положение. Если же изделие нагреть до температуры, при которой оно было сделано, то изделие примет первоначальную форму. Называют это свойство «памятью».

Теплопроводность титана сравнительно низкая и коэффициент линейного расширения соответственно тоже. Из этого следует, что металл плохо проводит электричество и тепло. Зато при низких температурах он является сверхпроводником электричества, что позволяет ему передавать энергию на значительные расстояния. Также титан обладает высоким электросопротивлением.
Чистый металл титан подлежит различным видам обработки в холодном и горячем состоянии. Его можно вытягивать и делать проволоку, ковать, прокатывать в ленты, листы и фольгу с толщиной до 0,01 мм. Из титана изготавливают такие виды проката:

титановая лента, титановая проволока, титановые трубы, титановые втулки, титановый круг, титановый пруток.

Химические свойства

Чистый титан – это химически активный элемент. Благодаря тому, что на его поверхности формируется плотная защитная плёнка, металл обладает высокой устойчивостью к коррозии. Он не подвергается окислению на воздухе, в соленой морской воде, не меняется во многих агрессивных химических средах (например: разбавленная и концентрированная азотная кислота, царская водка). При высоких температурах титан взаимодействует с реагентами намного активнее. На воздухе при температуре 1200°С происходит его воспламенение. Возгораясь, металл даёт яркое свечение. Активная реакция происходит и с азотом, с образованием нитридной плёнки желто-коричневого цвета на поверхности титана.

Реакции с соляной и серной кислотами при комнатной температуре слабые, но при нагреве металл усиленно растворяется. В результате реакции образуются низшие хлориды и моносульфат. Также происходят слабые взаимодействия с фосфорной и азотной кислотами. Металл реагирует с галогенами. Реакция с хлором происходит при 300°С.

Активная реакция с водородом протекает при температуре чуть выше комнатной. Титан активно поглощает водород. 1 г титана может поглотить до 400 см³ водорода. Нагретый металл разлагает двуокись углерода и пары воды. Взаимодействие с парами воды происходит при температуре более 800°С. В результате реакции образуется окисел металла и улетучивается водород. При более высокой температуре горячий титан поглощает углекислый газ и образует карбид и окисел.

Способы получения

Титан является одним из самых распространённых элементов на Земле. Содержание его в недрах планеты по массе составляет 0,57%. Самая большая концентрация металла наблюдается в «базальтовой оболочке» (0,9%), в гранитных породах (0,23%) и в ультраосновных породах (0,03%). Существует около 70 минералов титана, в которых он содержится в виде титановой кислоты или двуокиси. Главные минералы титановых руд это: ильменит, анатаз, рутил, брукит, лопарит, лейкоксен, перовскит и сфен. Основные мировые производители титана – это Великобритания, США, Франция, Япония, Канада, Италия, Испания и Бельгия.
Существует несколько способов получения титана. Все они применяются на практике и вполне эффективны.

1. Магниетермический процесс.

Добывают руду, содержащую титан и перерабатывают его в диоксид, который медленно и при очень высоких температурных значениях подвергают хлорированию. Хлорирование проводят в углеродной среде. Затем хлорид титана, образовавшийся в результате реакции, восстанавливают магнием. Полученный металл нагревают в вакуумном оборудовании при высокой температуре. В результате магний и хлорид магния испаряются, остаётся титан с множеством пор и пустот. Губчатый титан переплавляют для получения качественного металла.

2. Гидридно-кальциевый метод.

Сначала получают гидрид титана, а затем разделяют его на компоненты: титан и водород. Процесс происходит в безвоздушном пространстве при высокой температуре. Образуется оксид кальция, который проходит отмывку слабыми кислотами.
Гидридно-кальциевый и магниетермический методы обычно используются в промышленных масштабах. Эти методы позволяют получить значительное количество титана за небольшой промежуток времени, с минимальными денежными затратами.

3. Электролизный метод.

Хлорид или диоксид титана подвергается воздействию высокой силы тока. В результате происходит разложение соединений.

4. Йодидный метод.

Диоксид титана взаимодействует с парами йода. Далее на титановый йодид воздействуют высокой температурой, в результате чего получается титан. Этот метод является наиболее эффективным, но и самым дорогостоящим. Титан получается очень высокой чистоты без примесей и добавок.

Применение титана

Благодаря хорошим антикоррозионным свойствам титан используют для изготовления химической аппаратуры. Высокая жаростойкость металла и его сплавов способствует применению в современной технике. Сплавы титана – это прекрасный материал для самолётостроения, ракетостроения и судостроения.

Из титана создают памятники. А колокола из этого металла известны необычайным и очень красивым звучанием. Двуокись титана является компонентом некоторых лекарственных препаратов, например: мази против кожных заболеваний. Также большим спросом пользуются соединения металла с никелем, алюминием и углеродом.

Титан и его сплавы нашли применение в таких сферах, как химическая и пищевая промышленность, цветная металлургия, электроника, ядерная техника, энергомашиностроение, гальванотехника. Вооружение, броневые плиты, хирургические инструменты и имплантаты, оросительные установки, спортинвентарь и даже украшения делают из титана и его сплавов. В процессе азотирования на поверхности металла образуется золотистая плёнка, не уступающая по красоте даже настоящему золоту.

cu-prum.ru

свойства материала, плюсы и минусы, идеи дизайна с фото, разнообразие титановых цветов, стоимость и советы по выбору

Титановые обручальные кольца стремительно входят в моду не только среди креативной богемы, но уже и в более консервативных кругах. Золото, бесспорно, остаётся традиционным материалом, но такой сверхпрочный, лёгкий и бюджетный вариант, как титан, ранее просто-напросто недоступный, уверенно его догоняет. Ведь если материал колец говорит о крепости уз, то что может быть лучше металла, способного выдерживать даже космические перегрузки и оставаться в первозданном виде?

Описание и свойства


Без дополнительной обработки титан напоминает платину или белое золото

– тот же благородный серебристый блеск, роскошный и в гладком, и в матовом исполнении.

При определённых химических манипуляциях, например, анодировании, титан можно сделать радужным, синим, розовым, даже чёрным.

Интересно! Возможен и завораживающий градиент – подобное решение точно придётся по вкусу творческим натурам, желающим придать свадебному аксессуару уникальные черты.

Титан – крайне прочный металл, не реагирующий ни на какие химические и механические раздражители, в течение жизни воздействующие на кольцо непрерывно. Он не темнеет, его невозможно поцарапать даже специальным лазером, но при этом сплав крайне лёгкий, что весьма важно для массивных мужских колец.

Титановые украшения: преимущества и недостатки

Главное преимущество сплава – прочность и долговечность. Титан используется для производства деталей космических кораблей, и поэтому способен выдерживать настолько экстремальные воздействия, что воссоздать их в обычной жизни не получится даже специально.

Более традиционные металлы, такие как золото и уж тем более серебро, чернеют, тускнеют, царапаются из-за постоянного соприкосновения с предметами и разнообразной бытовой химии. Титану же не страшны никакие испытания.

Золото и серебро, а куда чаще входящие в состав подобных колец примеси никеля, хрома или кобальта, могут вызвать аллергию. Титан же совершенно гипоаллергенен из-за своих уникальных химических свойств.

Он не оставляет на пальце чёрные следы, достаточно лёгок и, что немаловажно, стоит намного дешевле своих драгоценных собратьев.

Главный недостаток титана – невозможность переплавки. С возрастом пальцы часто отекают, расширяются суставы, и всё это вызывает необходимость в более крупном размере колец. Если золотое или серебряное украшение легко расширить, особенно в случае, если нет гравировки и драгоценных камней, то с титаном придётся менять изделие целиком.

По той же причине отекания пальцев могут возникнуть проблемы со снятием долго находящегося на пальце украшения – вплоть до его распиливания на руке. Чтобы избежать подобного, достаточно внимательно относиться к собственному здоровью и при возникновении каких-либо неудобств сразу же решать проблемы с кольцом.


Ещё один минус – невозможность добавления какого бы то ни было декора на уже готовое изделие – камней или гравировки. Все подобные элементы необходимо продумывать до эскиза украшения. Причина та же – высокая прочность и сложности с переплавкой.

Важно! Титан в 4 раза легче золота, поэтому даже массивное мужское кольцо из этого сплава весит немного.

Кому подходят?

Подобный материал придётся по душе уверенным в себе людям, идущим в ногу со временем и создающим уникальные собственные традиции. Любовь, столь же вечная, как используемый для космических кораблей сплав, безусловно, довольно красивый символ.

Титан оценят молодые люди, желающие чего-нибудь особенного, например, носить изысканные кольца с фиолетовым или чёрным градиентом.

Идеально подойдёт лёгкий, но внушительно выглядящий сплав мужчинам, желающим подчеркнуть несгибаемый характер. На хрупких женских пальчиках подобные кольца также смотрятся сказочно, вне зависимости от ширины и декора.


Титан – отличный вариант для новобрачных, не желающих переплачивать, ведь в данном случае бюджетность не мешает изделию сохранять превосходное качество.

Идеи дизайна

После выбора материала, внимание переключается на внешний вид кольца. Современное ювелирное искусство предлагает огромную палитру разнообразных моделей, и молодожёны могут выбирать как исходя из разнообразных примет и традиций, так и из собственного эстетического вкуса.

Матовое или глянцевое, с единичным крупным камнем или россыпью небольших, с гравировкой или напылением – интересных решений невероятно много. При выборе конкретного украшения стоит учитывать, что обручальные кольца не принято снимать никогда, поэтому дизайн должен подходить ко всему гардеробу, как к повседневному, так и к праздничному, а также уместно смотреться как на юном, так и на пожилом человеке.

С другой стороны, традиции меняются. Некоторые пары покупают новые кольца на годовщину, и это позволяет для свадьбы выбрать необычное дизайнерское решение. Титан в этом плане крайне удобный сплав, ведь играть можно не только с формой и декором, но и с цветом самого кольца.

Классика без камня

Минималистичные и элегантные кольца, круглые или квадратные в сечении, отлично смотрятся без узора и дополнительных элементов. По традиции считается, что любые шероховатости на обручальном кольце приводят к ссорам, поэтому украшения обязательно должны быть гладкими.

Простое по дизайну кольцо легче сочетать с любым стилем в одежде, оно не слишком бросается в глаза, но при этом добавляет аристократических ноток общему образу.

Идея! Матовые варианты без декора смотрятся лаконично и элегантно, при этом в них присутствуют нотки нежности, особенно если и оттенок подобрать пастельный.

За гладкими кольцами легче ухаживать, а полировка делает титан лишь ярче, не уменьшая вес изделия и не истончая его.

С узором

Узор на титановое кольцо наносится как с помощью напыления или гравировки, так и благодаря вставкам из других металлов.

Интересна японская техника мокумэ-ганэ, при котором материалы не сплавляются, а словно бы склеиваются между собой. Получившиеся абстрактные узоры придутся по душе любительницам изящных и необычных украшений. Конечно, стоимость подобного аксессуара существенно повысится по сравнению с чисто титановыми аналогами, но зато и внешний вид получится совершенно роскошным.

В качестве напыления используют платину, золото различного цвета, серебро. Благородные металлы от соседства титана становятся менее капризными, но подобные изделия всё равно будут уступать по свойствам чистому сплаву.

С камнем

Если вы желаете получить роскошное украшение, то отличный вариант – инкрустация драгоценным камнем. Это может быть единичный крупный кристалл той или иной формы или россыпь мелких камушков.

Интересно выглядит алмазная грань, создающая очаровательные переливы при каждом движении руки. Особенно популярно такое решение при использовании чёрного титана – внешний вид аксессуара получается элегантным и одновременно необычным.

Кроме бриллиантов, используют другие драгоценные и полудрагоценные камни – сапфиры, изумруды, рубины, жемчуг. Обязательно изучите свойства выбранного камня, так как каждый из них требует определённого ухода.

Если титану не страшны никакие превратности судьбы, то изумруд вполне способен разбиться или поцарапаться от неловкого удара, жемчуг плохо переносит резкие перепады температур, сапфир темнеет. Также можно обратить внимание на полудрагоценные камни – малахит, горный хрусталь, аметист, янтарь.

Помните, что каждый камень обладает своей энергетикой и связанными с ним суевериями – учитывайте это. Подбирать кристалл также можно по знаку Зодиака.

С эмалью

Если защитные свойства эмали для сверхпрочного титана совершенно бесполезны, то, с эстетической точки зрения, подобный декор смотрится интересно.

Существует два способа работы с эмалью. Более простой, но менее долговечный холодный и более дорогой горячий. В обоих случаях возможно создание неожиданных и интересных узоров – хорошие мастера способны передать подробную картину с мельчайшими деталями, благо палитра цветов эмали практически безгранична. А так как титановые кольца обычно довольно широкие, то и холст для уникального узора позволяет фантазии новобрачных и ювелира разойтись по полной программе.

Особенность! В случае титановых колец эмаль более удобный способ декора, нежели гравировка, поэтому надписи или иной узор лучше наносить именно ей.

Не менее интересны и тонкие линии эмали, идущие через кольцо параллельной или пересекающейся линией. Подобный лаконичный дизайн чаще всего предпочитают мужчины. Драгоценные камни в этом случае лучше добавлять не на саму эмаль, а на пространство вокруг, чтобы не перегрузить композицию.

Стоит при этом понимать, что эмаль – это прочное, но всё-таки стекло, по своей прочности ни в какое сравнение не идущее с мощным титаном. Поэтому если вы выбираете подобное украшение, то обращаться с ним придется намного бережнее, нежели с чистым сплавом, и оберегать поверхность от ударов.

Цвет

Обычные титановые кольца обладают приятным серебристым оттенком и на взгляд непрофессионала ничем не отличаются от аналогов из платины или белого золота. Серые кольца, матовые или глянцевые, идеально подходят любителям минимализма и современности. Такое украшение отлично впишется в любой гардероб.

При желании на титан легко можно напылить золото. В этом случае обручальное кольцо напоминает классическое, отличаясь лишь большей прочностью и лёгкостью. Подобное решение придётся по душе любителям традиций, а также парам, которые не могут себе позволить чистое золото по причинам финансового или медицинского характера, например, из-за аллергии.


Если вы креативны и молоды, то стоит воспользоваться свойством титана менять цвет. Фиолетовые, алые, синие кольца, одного оттенка или с узорным градиентом, смотрятся очень необычно и ярко, привлекая внимание к своему владельцу. Подобное украшение не нуждается в декоре для того, чтобы выглядеть стильно, но при желании можно добавить как гравировку, так и драгоценные камни.

Особняком стоят чёрные кольца, на которые отважится д

wedus.online

Титан. Описание, свойства, происхождение и применение металла

 

Брусок кристаллического титана

Титан — лёгкий прочный металл серебристо-белого цвета. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Ti с гексагональной плотноупакованной решёткой, β-Ti с кубической объёмно-центрированной упаковкой, температура полиморфного превращения α↔β 883 °C.Титан и титановые сплавы сочетают легкость, прочность, высокую коррозийную стойкость, низкий коэффициент теплового расширения, возможность работы в широком диапазоне температур.

СТРУКТУРА


Кристаллическая структура кристалла

Титан имеет две аллотропические модификации. Низкотемпературная модификация, существующая до 882 °C, имеет гексагональную плотноупакованную решетку с периодами а = 0,296 нм и с = 0,472 нм. Высокотемпературная модификация имеет решетку объемноцентрированного куба с периодом а = 0,332 нм.
Полиморфное превращение (882 °C) при медленном охлаждении происходит по нормальному механизму с образованием равноосных зерен, а при быстром охлаждении — по мартенситному механизму с образованием игольчатой структуры.
Титан обладает высокой коррозионной и химической стойкостью благодаря защитной окисной пленке на его поверхности. Он не корродирует в пресной и морской воде, минеральных кислотах, царской водке и др.

СВОЙСТВА


Кристаллы титана

Точка плавления 1671 °C, точка кипения 3260 °C, плотность α-Ti и β-Ti соответственно равна 4,505 (20 °C) и 4,32 (900 °C) г/см³, атомная плотность 5,71×1022 ат/см³. Пластичен, сваривается в инертной атмосфере.
Применяемый в промышленности технический титан содержит примеси кислорода, азота, железа, кремния и углерода, повышающие его прочность, снижающие пластичность и влияющие на температуру полиморфного превращения, которое происходит в интервале 865-920 °С. Для технического Титана марок ВТ1-00 и ВТ1-0 плотность около 4,32 г/см3, предел прочности 300-550 Мн/м2 (30-55кгс/мм2), относительное удлинение не ниже 25%, твердость по Бринеллю 1150-1650 Мн/м2 (115-165 кгс/мм2). Является парамагнетиком. Конфигурация внешней электронной оболочки атома Ti 3d24s2.

Имеет высокую вязкость, при механической обработке склонен к налипанию на режущий инструмент, и поэтому требуется нанесение специальных покрытий на инструмент, различных смазок.

При обычной температуре покрывается защитной пассивирующей пленкой оксида TiO2, благодаря этому коррозионностоек в большинстве сред (кроме щелочной). Титановая пыль имеет свойство взрываться. Температура вспышки 400 °C.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА


Кристаллы титана

Основные руды: ильменит (FeTiO3), рутил (TiO2), титанит (CaTiSiO5).

На 2002 год, 90 % добываемого титана использовалось на производство диоксида титана TiO2. Мировое производство диоксида титана составляло 4,5 млн т. в год. Подтвержденные запасы диоксида титана (без России) составляют около 800 млн т. На 2006 год, по оценке Геологической службы США, в пересчёте на диоксид титана и без учёта России, запасы ильменитовых руд составляют 603—673 млн т., а рутиловых — 49.7—52.7 млн т. Таким образом, при нынешних темпах добычи мировых разведанных запасов титана (без учёта России) хватит более чем на 150 лет.

Россия обладает вторыми в мире, после Китая, запасами титана. Минерально-сырьевую базу титана России составляют 20 месторождений (из них 11 коренных и 9 россыпных), достаточно равномерно рассредоточенных по территории страны. Самое крупное из разведанных месторождений находится в 25 км от города Ухта (Республика Коми). Запасы месторождения оцениваются в 2 миллиарда тонн.

Концентрат титановых руд подвергают сернокислотной или пирометаллургической переработке. Продукт сернокислотной обработки — порошок диоксида титана TiO2. Пирометаллургическим методом руду спекают с коксом и обрабатывают хлором, получая пары тетрахлорида титана их при 850 °C восстанавливают магнием.

Полученную титановую «губку» переплавляют и очищают. Ильменитовые концентраты восстанавливают в электродуговых печах с последующим хлорированием возникающих титановых шлаков.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ


Титановая руда

Титан находится на 10-м месте по распространённости в природе. Содержание в земной коре — 0,57 % по массе, в морской воде — 0,001 мг/л. В ультраосновных породах 300 г/т, в основных — 9 кг/т, в кислых 2,3 кг/т, в глинах и сланцах 4,5 кг/т. В земной коре титан почти всегда четырёхвалентен и присутствует только в кислородных соединениях. В свободном виде не встречается. Титан в условиях выветривания и осаждения имеет геохимическое сродство с Al2O3. Он концентрируется в бокситах коры выветривания и в морских глинистых осадках.
Перенос титана осуществляется в виде механических обломков минералов и в виде коллоидов. До 30 % TiO2 по весу накапливается в некоторых глинах. Минералы титана устойчивы к выветриванию и образуют крупные концентрации в россыпях. Известно более 100 минералов, содержащих титан. Важнейшие из них: рутил TiO2, ильменит FeTiO3, титаномагнетит FeTiO3 + Fe3O4, перовскит CaTiO3, титанит CaTiSiO5. Различают коренные руды титана — ильменит-титаномагнетитовые и россыпные — рутил-ильменит-цирконовые.
Месторождения титана находятся на территории ЮАР, России, Украины, Китая, Японии, Австралии, Индии, Цейлона, Бразилии, Южной Кореи, Казахстана. В странах СНГ ведущее место по разведанным запасам титановых руд занимает РФ (58.5%) и Украина (40.2%).

ПРИМЕНЕНИЕ


Изделия из титана

Титановые сплавы играют большую роль в авиационной технике, где стремятся получить наиболее легкую конструкцию в сочетании с необходимой прочностью. Титан легок по сравнению с другими металлами, но в то же время может работать при высоких температурах. Из титановых сплавов изготовляют обшивку, детали крепления, силовой набор, детали шасси, различные агрегаты. Также данные материалы применяются в конструкциях авиационных реактивных двигателей. Это позволяет уменьшить их массу на 10-25%. Из титановых сплавов производят диски и лопатки компрессора, детали воздухозаборника и направляющего аппарата, крепеж.

Также титан и его сплавы используют в ракетостроении. Ввиду кратковременной работы двигателей и быстрого прохождения плотных слоев атмосферы в ракетостроении в значительной мере снимаются проблемы усталостной прочности, статической выносливости и отчасти ползучести.

Технический титан из-за недостаточно высокой теплопрочности не пригоден для применения в авиации, но благодаря исключительно высокому сопротивлению коррозии в ряде случаев незаменим в химической промышленности и судостроении. Так его применяют при изготовлении компрессоров и насосов для перекачки таких агрессивных сред, как серная и соляная кислота и их соли, трубопроводов, запорной арматуры, автоклав, различного рода емкостей, фильтров и т.п. Только титан обладает коррозионной стойкостью в таких средах, как влажный хлор, водные и кислые растворы хлора, поэтому из данного металла изготовляют оборудование для хлорной промышленности. Из титана делают теплообменники, работающие в коррозионно активных средах, например в азотной кислоте (не дымящей). В судостроении титан используется для изготовления гребных винтов, обшивки морских судов, подводных лодок, торпед и т.д. На титан и его сплавы не налипают ракушки, которые резко повышают сопротивление судна при его движении.

Титановые сплавы перспективны для использования во многих других применениях, но их распространение в технике сдерживается высокой стоимостью и дефицитностью титана.


Титан (англ. Titanium) — Ti

Молекулярный вес47.88 г/моль
Происхождение названияМинерал получил своё название в честь титанов, персонажей древнегреческой мифологии, детей Геи.
IMA статусподтвержден в 2010 году

КЛАССИФИКАЦИЯ


Strunz (8-ое издание)1/A.06-05
Dana (7-ое издание)1.1.36.1
Nickel-Strunz (10-ое издание)1.AB.05

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Цвет минералаСеребристо-серый
Цвет чертысеровато черный
Прозрачностьнепрозрачный
Блескметаллический
Спайностьнет
Твердость (шкала Мооса)4
Изломв зазубринах
Прочностьподатливый
Плотность (измеренная)4.503 г/см3
Радиоактивность (GRapi)0
Магнетизмпарамагнетик

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Люминесценция в ультрафиолетовом излучениине флюоресцентный

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Точечная группа6/mmm (6/m 2/m 2/m) — дигексагональный дипирамидальный
Пространственная группаP63/mmc
Сингониягексагональная
Параметры ячейкиa=2,951 с=4,697 (α-Ti)

Интересные статьи:

mineralpro.ru   13.07.2016  

mineralpro.ru

Поговорим о титане или все что Вы хотели спросить. – Ярмарка Мастеров

Титан – блестящий металл серебристого цвета, легко поддающийся различным видам обработки – сверлению, точению, фрезерованию, шлифованию. При распиловке, сверлении и фрезеровании титана необходимо постоянно применять охлаждающую смазку, при этом на инструмент сильно надавливать нельзя; титан не поддается пайке, но хорошо куется (и в горячем, и в холодном состоянии), перед волочением титановой проволоки необходимо осуществить ее отжиг. Он обладает высокой прочностью, имеет низкую плотность, является достаточно легким.

По коррозионной стойкости титан сравним с драгоценными металлами.

В последнее время в зарубежных странах из титана изготовляют широкий ассортимент самых разнообразных ювелирных украшений. Титан стал привлекательным для изготовления украшений благодаря интересным цветовым эффектам, образующимся на его поверхности при нагревании.

Явление это объясняется тем, что при нагревании на поверхности титана образуется окисный слой, поглощающий определенное количество света, и только оставшаяся часть его отражается в виде спектрального цвета, который нами воспринимается.

С повышением температуры отжига пропорционально увеличивается слой окиси. С увеличением толщины окисной пленки света поглощается больше и образуется четко разграниченная гамма цветов побежалости, начиная от светло-желтого (в тонком слое поглощается мало света) до зеленоватого, фиолетового и голубого, вплоть до темно-синего (толстый слой отражает лишь незначительную часть света).

При изготовлении, например, браслета один конец полосы нагревается узким горячим пламенем: образующийся сначала желтый тон медленно, что позволяет наблюдать за ним, проходит по всей длине полосы, за ним же следуют зеленоватые, фиолетовые и синие тона.

Примечательно, что при высокой температуре отжига титан еще раз окрашивается в желтый цвет. Если окрашенную таким образом полосу изогнуть в кольцо, то оба конца желтого цвета будут отличаться по интенсивности. Таким же методом можно изготавливать пластины для брошей и подвесок.

Цветовой эффект на титановой пластине можно усилить последующим травлением, для чего обычным образом наносится защитный лак и выскабливается рисунок, а затем осуществляется травление в холодном растворе плавиковой кислоты. После травления между цветами побежалости проявляется серый цвет металла, удачно дополняя и подчеркивая многоцветность всей поверхности.

Термическое оксидирование можно осуществить с помощью муфельной печи или обычной горелки.

Сначала титан приобретает первый цвет – золотистый. С ростом температуры появляются разнообразные оттенки: от светло-желтого до зеленоватого, фиолетового и голубого, вплоть до темно-синего. Для получения на поверхности специальных эффектов можно использовать различные тонизирующие присадки, придающие изделиям очень красивый угольно-серый цвет.

Пламенное окрашивание выполняется с помощью газовой горелки, которая в этом случае становится кистью художника. Поскольку точный контроль цвета невозможен, то полагаться следует на собственный художественный вкус и подход. В работе пригодна любая горелка, так как высокие температуры здесь не требуются; большое, мягкое пламя может дать участки ровного цвета, а маленький горячий язычок – радугу цветов. Пламенное окрашивание можно произвести также в стандартной муфельной печи. Поместив украшения в печь всего на несколько минут, можно получить золотой, пурпурный и синий цвета. Температура нагрева и время пребывания изделий в печи в каждом конкретном случае зависит от размера и толщины украшения. Этим методом можно получить и одноцветные краски.

Более точно окраску титана можно выполнить электролитическим методом окисления. В зависимости от используемого напряжения можно получать слои различной толщины и, следовательно, различные оттенки: желтый, темно-синий, голубой, фиолетовый, сине-зеленый. Если на одном изделии необходимо получить несколько цветовых оттенков, то пластина обрабатывается сначала при самом низком напряжении, а затем участок, на котором остается данный оттенок, закрывается, а обработка остальной поверхности продолжается таким же образом, но уже при более высоком напряжении.

Обработку можно производить и в другой последовательности: сначала прикладывается самое высокое напряжение, обработанный участок закрывается, а все остальное обрабатывается пескоструйным аппаратом. Цветные слои, получаемые электролитическим способом, можно сделать блестящими, а также белыми, для чего соответствующие участки также закрываются, а другие подвергаются обработке пескоструйным устройством, или же на них наносится защитный лак и выполняется травление плавиковой кислотой.

Распиловка, сверление, волочение и пайка титана.

Титан в некоторых случаях ведет себя иначе, чем обычно применяемые в ювелирном деле металлы.

При распиловке титана ножовкой сначала делается легкий надрез, и лишь после того, как ножовочное полотно захватило металл, можно увеличить силу нажатия.

Титан можно обрабатывать обычными напильниками, не сильно надавливая при этом, в противном случае насечка напильника забивается, и он «засаливается», отчего время от времени его необходимо прочищать.

При сверлении полагается пользоваться смазкой и помнить, что сверло быстро затупляется, а потому требуется новая заточка. При фрезеровании инструмент подвергается большим нагрузкам, поэтому его нужно обязательно охлаждать маслом. Токарную обработку, чтобы резец не затуплялся быстро, следует выполнять при низком числе оборотов детали; рекомендуется обработка алмазными и керамическими шлифовальными кругами.

Титан поддается обработке давлением, но в этом случае следует часто производить промежуточный отжиг, потому что он быстро нагартовывается. При прокатке необходимо большое усилие.

При волочении проволоки целесообразно сначала произвести ее отжиг – в этом случае смазка (масло или мыло) лучше ложится на окисную пленку; отжиг следует производить и после «прохождения» каждой третьей фильеры. При температуре 650-950°С можно производить горячую ковку титана, его можно обрабатывать также и в холодном состоянии – в этом случае он лучше поддается растяжению, чем сжатию.

Титан не поддается пайке ни мягким, ни твердым припоем, а сварка его производится только в среде защитного газа. Ювелир может соединять титановые детали и только механическим способом, например, клепкой. Как и все другие металлы, титан можно склеивать, если при этом соединяемые поверхности достаточно большие.

Поверхностная обработка титана производится сначала наждачной бумагой различной зернистости, а затем полировальной; блестящая поверхность получается лучше всего с помощью пасты из окиси никеля или шлифовальных средств для благородных металлов.

Для подготовки поверхности изделия из титана под окраску рекомендуется слегка ее протравить: изделие на мгновение опускается в 2 %-й раствор плавиковой кислоты, затем промывается, а потом обрабатывается обычным травильным раствором серной кислоты.

Используемые материалы: ХУДОЖЕСТВЕННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. ЮВЕЛИРНЫЕ СПЛАВЫ: УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ . Автор/создатель: Мутылина И.Н.

www.livemaster.ru

Титан фотографии

Фотографии металлов и химических реактивов большое разнообразие. На данной странице мы выкладываем фотографии тех элементов, которые есть у нас в наличии. Большая просьба к вам, если вы хотите присвоить ту или иную фотографию, то не забудьте сослаться на наш сайт в качестве первоисточника. Заранее спасибо. Фотографии титана в различном состоянии и виде. Фотографии титана в виде металла: слитки, куски, порошок. Фотография титановых химических реактивов Вернуться назад к списку альбомов титан оксид осч 7-3 Титановый порошок Упаковка порошка титана
Фасовка титанового порошка титан двуокись титан оксид
титан окись Титановый металлический порошок титан оксид
Титан 4 оксид Титан двуокись

Самый крупный сборник фотографии в России по химическим реактивам и металлам. Если у вас возникнут вопросы, просьба обращайтесь к нашим специалистам. Ниже указаны условия по оплате и доставке тех или иных веществ, которые вас заинтересовали

Условия и способ оплаты
Условия и способ доставки
Гарантия на товар
Возврат и обмен
Оставить отзыв о товаре
Акции, скидки, распродажа
Отправить заявку или заказать обратный звонок
Купить товар можно по номеру телефона: (495) 685-95-86 или по почте: [email protected]
Сертификаты
Специалисты компании
Справочник
Схема проезда

ochv.ru

Свойства и применение титана и его сплавов, технические характеристики

Титан занимает 4-е место по распространению в производстве, но эффективная технология его извлечения была разработана только в 40-х гг прошлого века. Это металл серебристого цвета, характеризующийся небольшой удельной массой и уникальными характеристиками. Для анализа степени распространения в промышленности и других сферах необходимо озвучить свойства титана и области применения его сплавов.

Основные характеристики

Металл обладает малой удельной массой – всего 4.5 г/см³. Антикоррозийные качества обусловлены устойчивой оксидной пленкой, образующейся на поверхности. Благодаря этому качеству титан не изменяет своих свойств при длительном нахождении в воде, соляной кислоте. Не возникают поврежденные участки из-за воздействия напряжения, что является основной проблемой стали.

В чистом виде титан обладает следующими качествами и характеристиками:

  • номинальная температура плавления — 1 660°С;
  • при термическом воздействии +3 227°С закипает;
  • предел прочности при растяжении – до 450 МПа;
  • характеризуется небольшим показателем упругости – до 110,25 ГПа;
  • по шкале НВ твердость составляет 103;
  • предел текучести один из самых оптимальных среди металлов – до 380 Мпа;
  • теплопроводность чистого титана без добавок – 16,791 Вт/м*С;
  • минимальный коэффициент термического расширения;
  • этот элемент является парамагнитом.

Для сравнения, прочность этого материала в 2 раза больше, чем у чистого железа и в 4 раза такого же показателя алюминия. Также титан имеет две полиморфные фазы – низкотемпературную и высокотемпературную.

Для производственных нужд чистый титан не применяется из-за его дороговизны и требуемых эксплуатационных качеств. Для повышения жесткости в состав добавляют оксиды, гибриды и нитриды. Реже изменяют характеристики материала для улучшения стойкости к коррозии. Основные виды добавок для получения сплавов: сталь, никель, алюминий. В некоторых случаях он выполняет функции дополнительного компонента.

О технологии сварки титана читайте здесь.

Области применения

Благодаря небольшой удельной массе и прочностным параметрам титан широко используется в авиационной и космической промышленности. Его применяют в качестве основного конструкционного материала в чистом виде. В особых случаях за счет уменьшения жаропрочности делают более дешевые сплавы. При этом его сопротивление коррозии и механическая прочность остаются неизменными.

Кроме этого, материал с добавками титана нашел применение в следующих областях:

  • Химическая промышленность. Его стойкость практически ко всем агрессивным средам, кроме органических кислот, позволяет изготавливать сложное оборудование с хорошими показателями безремонтного срока службы.
  • Производство транспортных средств. Причина – небольшая удельная масса и механическая прочность. Из него делают каркасы или несущие элементы конструкций.
  • Медицина. Для особых целей применяется специальный сплав нитинол (титан и никель). Его отличительное свойство – память формы. Для уменьшения нагрузки пациентов и минимизации вероятности негативного воздействия на организм многие медицинские шины и подобные им устройства делают из титана.
  • В промышленности металл применяется для изготовления корпусов и отдельных элементов оборудования.
  • Ювелирные украшения из титана обладают уникальным внешним видом и качествами.

В большинстве случаев материал обрабатывается в заводских условиях. Но есть ряд исключений – зная свойства этого материала, часть работ по изменению внешнего вида изделия и его характеристик можно выполнять в домашней мастерской.

Особенности обработки

Для придания изделию нужной формы необходимо использовать специальное оборудование – токарный и фрезерный станок. Ручное резание или фрезеровка титана невозможна из-за его твердости. Помимо выбора мощности и других характеристик оборудования необходимо правильно подобрать режущие инструменты: фрезы, резцы, развертки, сверла и т.д.

При этом учитываются такие нюансы:

  • Титановая стружка легко воспламеняется. Необходимо принудительное охлаждение поверхности детали и работа на минимальных скоростях.
  • Гибка изделия выполняется только после предварительного разогрева поверхности. В противном случае велика вероятность появления трещин.
  • Сварка. Обязательно соблюдение особых условий.

ismith.ru

Украшения из титана: свойства и описание

Нам очень интересен этот металл тем, что он, кроме своей прочности, еще и позволяет сделать очень интересную палитру цветов с помощью окисидирования, вставить в украшения золото или просто придать им более интеренсный вид с помощью разнообразных камней. Надеюсь, мы вас заинтересовали и вы с удовольствием ознакомитесь с этим интересным металлом.

Сегодня мы расскажем о главных особенностях этого необычного металла, причинах столь его высокой популярности и о том, как правильно за ним ухаживать.

Титан — это один из металлов в таблице Менделеева, то есть он является естественным природным элементом (не сплав). Это один из самых легких металлов в мире и к тому же очень прочный — прочнее золота, серебра, стали. Естественный цвет титана — серебристый белый. Добавление примесей делает титан еще более прочным. Этот металл не относится к драгоценным, поэтому пробу на нем не ставят

Этот тугоплавкий металл открыли приблизительно в 1790 году, но тогда учёные умы совершенно не представляли, чем он может быть полезен. В то время с ним не умели работать, а за сложность обработки прозвали «Titan», как некогда древние греки называли богов, обладающих огромной силой и мужеством.

Спустя 120 лет, только в 1910 году, англичане начали процесс извлечения титана из руды. Этот процесс постоянно улучшался, и уже к середине 1940-х годов американцы решили использовать его в военной авиации.

Основными критериями в таком выборе послужили:

  • соотношение прочности к весу;
  • устойчивость к перепадам температур;
  • доступная цена;
  • антикоррозийные свойства металла.

Начиная с 40-х годов прошлого века титан активно используют в:

Кораблестроении

Самолетостроении

Ракетостроении

Титан — материал будущего

Он является одним из пяти биологически совместимых элементов и не вызывает аллергических реакций даже на самой чувствительной коже. Титан необычайно легкий, но очень прочный материал. Благодаря этим уникальным свойствам 85% конструкционных материалов в космической технике — титан и его сплавы. Украшения производятся именно из авиационного титана.

Часовщики и ювелиры обратили своё внимание на титан не так давно. Впервые его применили для изготовления часов в 1980 году. Первопроходцами стали специалисты из Porsche Design и IWC. Объединив свои силы, компании выпустили титановые часы, которые произвели настоящий фурор. Вскоре после этого появились еще две модели — Ocean 2000 и Ocean 500 — работающие под водой на глубине до 2000 и до 500 метров соответственно.

Главное преимущества титановых часов в том, что они:

  • очень лёгкие;
  • имеют приятный металлический блеск;
  • чем-то схожи по внешним признакам с платиной.

Правда, по деформации и подверженности царапинам такие часы уступают изделиям из стали.

В ювелирном деле титан изначально стали использовать для изготовления обручальных колец, украшений для пирсинга и мужских аксессуаров.

Обручальных колец

Мужских аксессуаров

Его обработка является довольно сложной и затратной, требует определённых знаний и навыков у мастера, поэтому созданием украшений из титана занимается далеко не каждый ювелир. Но есть и те, кто достиг высшего мастерства в обработке этого металла. Например, китайский ювелир Уоллес Чан изготавливает из титана настоящие произведения искусства в виде драгоценных цветов, насекомых или рыб

У титана есть одно интересное свойство: при определённом окислении, нагреве или смешивании с другими металлами он может менять свой цвет. В чистом виде это серый металл, но после обработки он может приобрести зелёный, синий, лиловый и даже красный оттенок. Ювелирные дома пользуются той особенностью в создании своих коллекций.

Как и любые другие украшения, изделия из титана нуждаются в правильном уходе. Существует заблуждение, что этот металл не царапается. На самом деле он может потерять привлекательный внешний вид из-за агрессивного контакта с алмазом, другим металлом или наждачной бумагой. В то же время, титан не боится морской воды, пота и абразивных моющих средств.

Уход за титановыми украшениями

Их нужно хранить отдельно от других украшений, желательно в бархатном мешочке или шкатулке. Во время работы с другими металлами или наждачной бумагой, следует снимать титановое кольцо.

Для профилактики царапин и мелких деформаций, раз в полгода ювелирные изделия из титана необходимо относить на полировку и чистку. Соблюдая эти несложные правила, вы сможете уберечь свои украшения от повреждений. Они будут всегда выглядеть достойно и эффектно.

Основные качества титановых украшений

Любители титановых украшений ценят этот металл за его несколько особых качеств:

  • Красивый внешний вид. Кольца из титана не менее красивы, чем из серебра и золота. Их делают и простые — только из металла, и с декором — с различными камнями (в том числе с бриллиантами), вставками, напылениями и так далее. Они могут быть глянцевыми и матовыми, а также различного цвета — синие, черные, фиолетовые и другие.
  • Относительно низкая цена. Кольца из титана дешевле, чем из золота. Сам металл стоит недорого, но для его обработки нужно иметь дорогое оборудование. Это образует большую часть цены изделий.
  • Прочность. Обручальные кольца из титана более устойчивы к физическим и химическим (например, от бытовой химии) воздействиям, чем золотые или серебряные. Фактор прочности здесь важен, ведь эти кольца люди обычно носят практически не снимая.
  • Гипоаллергенность. Титан не окисляется, не ржавеет, не вступает в реакцию ни с какими веществами, находясь на человеческом теле. Люди, у которых есть аллергия на серебро, золото и сплавы, могут позволить себе носить титановые украшения.
  • Легкость. Так как титан очень легкий металл, то даже крупные украшения из него обладают относительно маленьким весом.

Недостатки титановых украшений

Из-за прочности материала их очень сложно как-то изменить, в отличие от золотых ювелирных изделий, которые легко переплавить в новые. Если возникнет внештатная ситуация, когда украшение из титана нужно будет распилить, чтобы снять (обычным способом кольцо не снимается, например, потому что палец опух из-за травмы), то сделать это будет очень и очень нелегко.

Титановые кольца

Приобретая такой атрибут, можно быть уверенным в том, что кольца переживут не только своих владельцев, но и много поколений их потомков. Инертные свойства металла и его поразительная твердость послужили причиной его использования при производстве протезов и вооружения — именно эти свойства будут гарантировать долгую службу колец из титана

Титановые кольца не:

  • потускнеют;
  • не заржавеют;
  • не окрасят ваш палец в зеленый цвет.

Драгоценные металлы склонны меняться в цвете с течением времени. А порой оставляют непривлекательные следы на коже. Титан же, оправдывая звание инертного металла, не вступает в химические реакции и сохраняет первозданный вид столетиями.

Титановые кольца не «похудеют» от трения и не погнутся. И вновь виной уникальные свойства металла — а точнее, его поразительная твердость. Этому веществу не страшно ничего — оно чувствует себя комфортно и на пальце невесты, и в двигателе самолета A380 (с той лишь разницей, что на кольцо уходит несколько граммов, а на двигатель самолета — около 11 тонн титана).

Титановые кольца абсолютно не вызывают аллергию. Этот фактор может стать решающим для тех, кто страдает болезненной реакцией на золото или серебро.

uvkt.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о