stringtranslate.com

Титан

Титан — химический элемент ; он имеет символ Ti и атомный номер 22. Встречается в природе только в виде оксида , его можно восстановить с получением блестящего переходного металла серебряного цвета , низкой плотности и высокой прочности, устойчивого к коррозии в морской воде , царской водке и хлор .

Титан был открыт в Корнуолле , Великобритания , Уильямом Грегором в 1791 году и назван Мартином Генрихом Клапротом в честь титанов греческой мифологии . Элемент встречается в ряде минералов , главным образом рутила и ильменита , которые широко распространены в земной коре и литосфере ; он встречается почти во всех живых существах, а также в водоемах, камнях и почвах. [9] Металл извлекается из основных минеральных руд с помощью процессов Кролла и Хантера . [10] Наиболее распространенное соединение, диоксид титана , является популярным фотокатализатором и используется при производстве белых пигментов. [11] Другие соединения включают тетрахлорид титана (TiCl 4 ), компонент дымовых завес и катализаторов ; и трихлорид титана (TiCl 3 ), который используется в качестве катализатора в производстве полипропилена . [9]

Титан можно легировать с железом , алюминием , ванадием и молибденом , среди других элементов, для производства прочных и легких сплавов для аэрокосмической ( реактивные двигатели , ракеты и космические корабли ), военных, промышленных процессов (химическая и нефтехимическая промышленность, опреснительные установки , целлюлоза , и бумага ), автомобилестроение, сельское хозяйство (сельское хозяйство), медицинские протезы , ортопедические имплантаты , стоматологические и эндодонтические инструменты и файлы, зубные имплантаты , спортивные товары, ювелирные изделия, мобильные телефоны и другие приложения. [9]

Двумя наиболее полезными свойствами металла являются коррозионная стойкость и соотношение прочности к плотности , самое высокое среди всех металлических элементов. [12] В нелегированном состоянии титан так же прочен, как некоторые стали , но менее плотен. [13] Существуют две аллотропные формы [14] и пять встречающихся в природе изотопов этого элемента: от 46 Ti до 50 Ti, причем 48 Ti является наиболее распространенным (73,8%). [15]

Характеристики

Физические свойства

Как металл , титан известен своим высоким соотношением прочности к весу . [14] Это прочный металл с низкой плотностью , достаточно пластичный (особенно в бескислородной среде), [9] блестящий и металлически-белого цвета . [16] Относительно высокая температура плавления (1668 °C или 3034 °F) делает его полезным в качестве тугоплавкого металла . Он парамагнитен и имеет довольно низкую электро- и теплопроводность по сравнению с другими металлами. [9] Титан становится сверхпроводящим при охлаждении ниже критической температуры 0,49 К. [17] [18]

Коммерчески чистые сорта титана (чистота 99,2 %) имеют предел прочности на разрыв около 434  МПа (63 000  фунтов на квадратный дюйм ), что соответствует прочности обычных низкосортных стальных сплавов, но они менее плотные. Титан на 60% плотнее алюминия, но более чем в два раза прочнее [13] наиболее часто используемого алюминиевого сплава 6061-T6 . Некоторые титановые сплавы (например, Beta C ) достигают прочности на разрыв более 1400 МПа (200 000 фунтов на квадратный дюйм). [19] Однако титан теряет прочность при нагревании выше 430 °C (806 °F). [20]

Титан не такой твердый, как некоторые марки термообработанной стали; он немагнитен и плохой проводник тепла и электричества. Обработка требует мер предосторожности, поскольку без использования острых инструментов и правильных методов охлаждения материал может истираться . Как и стальные конструкции, конструкции из титана имеют предел усталости , гарантирующий долговечность в некоторых случаях. [16]

Металл представляет собой диморфный аллотроп гексагональной α-формы, которая превращается в объемноцентрированную кубическую (решетчатую) β-форму при 882 ° C (1620 ° F). [20] Удельная теплоемкость α-формы резко возрастает по мере нагревания до этой температуры перехода, но затем падает и остается довольно постоянной для β-формы независимо от температуры. [20]

Химические свойства

Диаграмма Пурбе для титана в чистой воде, хлорной кислоте или гидроксиде натрия [21]

Подобно алюминию и магнию , поверхность металлического титана и его сплавов окисляется сразу же при воздействии воздуха, образуя тонкий непористый пассивирующий слой, который защищает объем металла от дальнейшего окисления или коррозии. [9] При первом формировании этот защитный слой имеет толщину всего 1–2  нм , но продолжает медленно расти, достигая толщины 25 нм за четыре года. [22] Этот слой придает титану превосходную стойкость к коррозии от окисляющих кислот, но он растворяется в разбавленной плавиковой кислоте, горячей соляной кислоте и горячей серной кислоте.

Титан способен противостоять воздействию разбавленных серной и соляной кислот при комнатной температуре, растворов хлоридов и большинства органических кислот. [10] Однако титан разъедается концентрированными кислотами. [23] Титан — очень химически активный металл, который горит на обычном воздухе при температурах ниже точки плавления. Плавление возможно только в инертной атмосфере или вакууме. При 550 °C (1022 °F) он соединяется с хлором. [10] Он также реагирует с другими галогенами и поглощает водород. [11]

Титан легко реагирует с кислородом при температуре 1200 °C (2190 °F) на воздухе и при 610 °C (1130 °F) в чистом кислороде, образуя диоксид титана . [14] Титан — один из немногих элементов, которые горят в чистом газообразном азоте, реагируя при 800 °C (1470 °F) с образованием нитрида титана , что вызывает охрупчивание. [24] Из-за своей высокой реакционной способности с кислородом, азотом и многими другими газами титан, испаряемый из нитей , является основой сублимационных насосов для титана , в которых титан служит поглотителем этих газов путем химического связывания с ними. Такие насосы недорого создают чрезвычайно низкое давление в системах сверхвысокого вакуума .

Вхождение

Титан является девятым по распространенности элементом в земной коре (0,63% по массе ) [25] и седьмым по распространенности металлом. Он присутствует в виде оксидов в большинстве магматических пород , в образовавшихся из них отложениях , в живых существах и природных водоемах. [9] [10] Из 801 типа магматических пород, проанализированных Геологической службой США , 784 содержали титан. Его доля в почвах составляет примерно 0,5–1,5%. [25]

Распространенными титаносодержащими минералами являются анатаз , брукит , ильменит , перовскит , рутил и титанит (сфен). [22] Акаогиит — чрезвычайно редкий минерал, состоящий из диоксида титана. Из этих минералов хозяйственное значение имеют только рутил и ильменит, но даже их трудно найти в высоких концентрациях. В 2011 году было добыто около 6,0 и 0,7 млн ​​тонн этих полезных ископаемых соответственно. [26] Значительные титансодержащие месторождения ильменита существуют в Австралии , Канаде , Китае , Индии , Мозамбике , Новой Зеландии , Норвегии , Сьерра-Леоне , Южной Африке и Украине . [22] В 2020 году было произведено около 210 000 тонн металлического губчатого титана , в основном в Китае (110 000 тонн), Японии (50 000 тонн), России (33 000 тонн) и Казахстане (15 000 тонн). Общие запасы анатаза, ильменита и рутила оцениваются более чем в 2 миллиарда тонн. [26]

Концентрация титана в океане составляет около 4 пикомоль . По оценкам, при 100 °C концентрация титана в воде составляет менее 10–7 М при pH 7. Идентичность форм титана в водном растворе остается неизвестной из-за его низкой растворимости и отсутствия чувствительных спектроскопических методов, хотя только степень окисления 4+ стабильна на воздухе. Никаких доказательств биологической роли не существует, хотя известно, что редкие организмы накапливают высокие концентрации титана. [27]

Титан содержится в метеоритах , он был обнаружен на Солнце и в звездах М-типа [10] (самый холодный тип) с температурой поверхности 3200 °C (5790 °F). [28] Камни , доставленные с Луны во время миссии «Аполлон-17» , состоят на 12,1% из TiO 2 . [10] Самородный титан (чистый металлический) встречается очень редко. [29]

изотопы

Природный титан состоит из пяти стабильных изотопов : 46 Ti, 47 Ti, 48 Ti, 49 Ti и 50 Ti, причем 48 Ti является наиболее распространенным (73,8% естественного содержания ). Охарактеризован как минимум 21 радиоизотоп , наиболее стабильными из которых являются 44 Ti с периодом полураспада 63 года; 45 Ти, 184,8 минуты; 51 Ти, 5,76 минуты; и 52 Ти — 1,7 минуты. Все остальные радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее 33 секунд, причем у большинства — менее полсекунды. [15]

Атомный вес изотопов титана варьируется от 39,002 u ( 39 Ti) до 63,999 u ( 64 Ti). [30] Первичным режимом распада изотопов легче 46 Ti является позитронная эмиссия (за исключением 44 Ti, который подвергается захвату электронов ), приводящая к образованию изотопов скандия , а основным режимом распада изотопов тяжелее 50 Ti является бета-эмиссия , приводящая к образованию изотопов скандия. к изотопам ванадия . [15]

Титан становится радиоактивным при бомбардировке дейтронами , испуская в основном позитроны и жесткие гамма-лучи . [10]

Соединения

Спиральное сверло стального цвета со спиральной канавкой золотистого цвета.
Сверло с покрытием TiN

Степень окисления +4 доминирует в химии титана [31] , но соединения со степенью окисления +3 также многочисленны. [32] Обычно титан в своих комплексах принимает октаэдрическую координационную геометрию , [33] [34], но тетраэдрический TiCl 4 является заметным исключением. Из-за высокой степени окисления соединения титана (IV) обладают высокой степенью ковалентной связи . [31]

Оксиды, сульфиды и алкоксиды

Наиболее важным оксидом является TiO 2 , который существует в трех важных полиморфных модификациях ; анатаз, брукит и рутил. Все три представляют собой белые диамагнитные твердые вещества, хотя образцы минералов могут казаться темными (см. рутил ). Они используют полимерные структуры, в которых Ti окружен шестью оксидными лигандами, которые связаны с другими центрами Ti. [35]

Термин титанаты обычно относится к соединениям титана(IV), представленным титанатом бария (BaTiO 3 ). Обладая структурой перовскита, этот материал проявляет пьезоэлектрические свойства и используется в качестве преобразователя при взаимном преобразовании звука и электричества . [14] Многие минералы представляют собой титанаты, например, ильменит (FeTiO 3 ). Звездчатые сапфиры и рубины приобретают астеризм (звездообразующий блеск) из-за присутствия примесей диоксида титана. [22]

Известны разнообразные восстановленные оксиды ( субоксиды ) титана, главным образом восстановленные стехиометрии диоксида титана, полученные атмосферным плазменным напылением . Ti 3 O 5 , описываемый как разновидность Ti(IV)-Ti(III), представляет собой фиолетовый полупроводник, получаемый восстановлением TiO 2 водородом при высоких температурах [36] и используется в промышленности, когда поверхности должны быть покрыты паром. с диоксидом титана: он испаряется в виде чистого TiO, тогда как TiO 2 испаряется в виде смеси оксидов и осаждает покрытия с переменным показателем преломления. [37] Также известен Ti 2 O 3 со структурой корунда и TiO со структурой каменной соли, хотя часто нестехиометрический. [38]

Алкоксиды титана(IV), полученные обработкой TiCl 4 спиртами , представляют собой бесцветные соединения, которые при реакции с водой переходят в диоксид титана. Они промышленно полезны для осаждения твердого TiO 2 золь -гель-процессом . Изопропоксид титана используется в синтезе хиральных органических соединений посредством эпоксидирования по Шарплессу . [39]

Титан образует множество сульфидов, но только TiS 2 вызвал значительный интерес. Он имеет слоистую структуру и использовался в качестве катода при разработке литиевых батарей . Поскольку Ti(IV) является «жестким катионом» , сульфиды титана нестабильны и имеют тенденцию гидролизоваться до оксида с выделением сероводорода. [40]

Нитриды и карбиды

Нитрид титана (TiN) представляет собой тугоплавкое твердое вещество, обладающее чрезвычайной твердостью, тепло/электропроводностью и высокой температурой плавления. [41] TiN имеет твердость, эквивалентную сапфиру и карборунду (9,0 по шкале Мооса ), [42] и часто используется для покрытия режущих инструментов, таких как сверла . [43] Он также используется в качестве декоративной отделки золотого цвета и в качестве барьерного слоя при производстве полупроводников . [44] Карбид титана (TiC), который также очень тверд, содержится в режущих инструментах и ​​покрытиях. [45]

Галогениды

Соединения титана (III) имеют характерный фиолетовый цвет, о чем свидетельствует водный раствор трихлорида титана .

Тетрахлорид титана (хлорид титана(IV), TiCl 4 [46] ) — бесцветная летучая жидкость (коммерческие образцы желтоватого цвета), гидролизующаяся на воздухе с эффектным выделением белых облаков. С помощью процесса Кролла TiCl 4 используется при переработке титановых руд в металлический титан. Тетрахлорид титана также используется для получения диоксида титана, например, для использования в белой краске. [47] Он широко используется в органической химии как кислота Льюиса , например, в альдольной конденсации Мукаямы . [48] ​​В процессе Ван Аркеля-де Бура тетраиодид титана (TiI 4 ) образуется при производстве металлического титана высокой чистоты. [49]

Титан(III) и титан(II) также образуют стабильные хлориды. Ярким примером является хлорид титана (III) (TiCl 3 ), который используется в качестве катализатора для производства полиолефинов (см. Катализатор Циглера-Натта ) и восстановителя в органической химии. [50]

Металлоорганические комплексы

В связи с важной ролью соединений титана как катализатора полимеризации соединения со связями Ti-C интенсивно изучаются. Наиболее распространенным титанорганическим комплексом является дихлорид титаноцена ((C 5 H 5 ) 2 TiCl 2 ). Родственные соединения включают реагент Теббе и реагент Петасиса . Титан образует карбонильные комплексы , например (C 5 H 5 ) 2 Ti(CO) 2 . [51]

Исследования противораковой терапии

После успеха химиотерапии на основе платины комплексы титана (IV) были одними из первых неплатиновых соединений, которые были протестированы для лечения рака. Преимущество соединений титана заключается в их высокой эффективности и низкой токсичности in vivo . [52] В биологической среде гидролиз приводит к образованию безопасного и инертного диоксида титана. Несмотря на эти преимущества, первые соединения-кандидаты не прошли клинические испытания из-за недостаточного соотношения эффективности и токсичности и осложнений при составлении рецептуры. [52] Дальнейшие разработки привели к созданию потенциально эффективных, селективных и стабильных препаратов на основе титана. [52]

История

Гравированное изображение профиля мужчины средних лет с высоким лбом. На человеке пальто и шейный платок.
Мартин Генрих Клапрот назвал титан в честь титанов греческой мифологии .

Титан был обнаружен в 1791 году священнослужителем и геологом Уильямом Грегором как включение минерала в Корнуолле , Великобритания. [53] Грегор признал наличие нового элемента в ильмените [11] , когда он нашел черный песок у ручья и заметил, что песок притягивается магнитом . [53] Анализируя песок, он определил наличие двух оксидов металлов: оксида железа (что объясняет притяжение к магниту) и 45,25% белого металлического оксида, который он не смог идентифицировать. [25] Понимая, что неопознанный оксид содержит металл, который не соответствует ни одному известному элементу, в 1791 году Грегор сообщил о своих открытиях как в немецких, так и во французских научных журналах: Crell's Annalen и Observations et Mémoires sur la Physique . [53] [54] [55] Он назвал этот оксид манакканитом . [56]

Примерно в то же время Франц-Йозеф Мюллер фон Райхенштейн изготовил похожее вещество, но не смог его идентифицировать. [11] Оксид был независимо переоткрыт в 1795 году прусским химиком Мартином Генрихом Клапротом в рутиле из Бойника (немецкое название Баймочка), деревни в Венгрии (ныне Бойнички в Словакии). [53] [a] Клапрот обнаружил, что он содержит новый элемент, и назвал его в честь титанов греческой мифологии . [28] Услышав о более раннем открытии Грегора, он получил образец манакканита и подтвердил, что он содержит титан. [58]

Известные в настоящее время способы извлечения титана из различных руд трудоемки и дорогостоящи; невозможно восстановить руду путем нагревания углеродом ( как при выплавке железа), поскольку титан соединяется с углеродом с образованием карбида титана. [53] Чистый металлический титан (99,9%) был впервые получен в 1910 году Мэтью А. Хантером в Политехническом институте Ренсселера путем нагревания TiCl 4 с натрием при 700–800 °C (1292–1472 °F) под большим давлением [59] в пакетный процесс, известный как процесс Хантера . [10] Металлический титан не использовался за пределами лаборатории до 1932 года, когда Уильям Джастин Кролл получил его путем восстановления тетрахлорида титана (TiCl 4 ) кальцием . [60] Восемь лет спустя он усовершенствовал этот процесс с помощью магния и натрия в так называемом процессе Кролла. [60] Хотя исследования продолжают искать более дешевые и эффективные пути, такие как Кембриджский процесс FFC , процесс Кролла по-прежнему преимущественно используется для коммерческого производства. [10] [11]

Титановая «губка», изготовленная по методу Кролла.

Титан очень высокой чистоты стал производиться в небольших количествах, когда Антон Эдуард ван Аркель и Ян Хендрик де Бур в 1925 году открыли йодидный процесс путем реакции с йодом и разложения образовавшихся паров на горячей нити до чистого металла. [61]

В 1950-х и 1960-х годах Советский Союз первым начал использовать титан в военных целях и на подводных лодках [59] ( класс «Альфа » и класс «Майк» ) [62] в рамках программ, связанных с холодной войной. [63] Начиная с начала 1950-х годов, титан стал широко использоваться в военной авиации, особенно в высокопроизводительных реактивных самолетах, начиная с таких самолетов, как F -100 Super Sabre и Lockheed A-12 и SR-71 . [64]

На протяжении всего периода холодной войны правительство США считало титан стратегическим материалом , и в Национальном центре запасов обороны хранились большие запасы титановой губки (пористой формы чистого металла) , пока в 2000-х годах эти запасы не были рассредоточены. . [65] По состоянию на 2021 год четырьмя ведущими производителями губчатого титана были Китай (52%), Япония (24%), Россия (16%) и Казахстан (7%). [26]

Производство

Небольшая кучка однородных черных зерен диаметром менее 1 мм.
Титан (минеральный концентрат)
Основные изделия из титана: пластины, трубки, стержни и порошок.

Обработка металлического титана происходит в четыре основных этапа: преобразование титановой руды в «губчатую» пористую форму; плавление губки или губки плюс лигатура с образованием слитка; первичное производство, при котором слиток преобразуется в продукцию общего назначения, такую ​​как заготовка , пруток, пластина , лист , полоса и труба ; и вторичное изготовление готовых форм из проката. [66]

Поскольку его невозможно легко получить восстановлением диоксида титана, [16] металлический титан получают восстановлением TiCl 4 металлическим магнием в процессе Кролла. Сложность серийного производства в процессе Кролла объясняет относительно высокую рыночную стоимость титана [67] , несмотря на то, что процесс Кролла дешевле, чем процесс Хантера. [59] Для производства TiCl 4 , необходимого для процесса Кролла, диоксид подвергают карботермическому восстановлению в присутствии хлора . В этом процессе газообразный хлор пропускают через раскаленную смесь рутила или ильменита в присутствии углерода. После тщательной очистки фракционной перегонкой TiCl 4 восстанавливают расплавленным магнием при температуре 800 °C (1470 °F) в атмосфере аргона . [14] Металлический титан можно дополнительно очистить с помощью процесса Ван Аркеля-де Бура, который включает термическое разложение тетраиодида титана.

Обычные титановые сплавы изготавливаются методом восстановления. Например, купротитан ( восстанавливается рутил с добавкой меди ), железоуглеродистый титан (ильменит восстанавливается коксом в электропечи), манганотитан (рутил с марганцем или оксидами марганца). [68]

В настоящее время разработано и используется около пятидесяти марок титановых сплавов , однако коммерчески доступны лишь несколько десятков марок. [69] ASTM International признает 31 марку металлического титана и сплавов, из которых марки с первой по четвертую являются технически чистыми (нелегированными). Эти четыре класса различаются по пределу прочности на разрыв в зависимости от содержания кислорода: класс 1 является наиболее пластичным (самый низкий предел прочности при растяжении с содержанием кислорода 0,18%), а класс 4 является наименее пластичным (самый высокий предел прочности на разрыв с содержанием кислорода 0,40%). ). [22] Остальные марки представляют собой сплавы, каждый из которых предназначен для определенных свойств пластичности, прочности, твердости, удельного электросопротивления, сопротивления ползучести , удельной коррозионной стойкости и их комбинаций. [70]

В дополнение к спецификациям ASTM, титановые сплавы также производятся в соответствии с аэрокосмическими и военными спецификациями (SAE-AMS, MIL-T), стандартами ISO и спецификациями для конкретных стран, а также собственными спецификациями конечных пользователей для аэрокосмической, военной, медицинское и промышленное применение. [71]

Титановый порошок производится с использованием процесса поточного производства , известного как процесс Армстронга [72] , который аналогичен процессу Хантера серийного производства. Поток газообразного тетрахлорида титана добавляют к потоку расплавленного натрия; Продукты (хлорид натрия и частицы титана) фильтруют от лишнего натрия. Затем титан отделяют от соли промыванием водой. И натрий, и хлор перерабатываются для производства и переработки большего количества тетрахлорида титана. [73]

Изготовление

Вся сварка титана должна производиться в инертной атмосфере аргона или гелия , чтобы защитить его от загрязнения атмосферными газами (кислородом, азотом и водородом). [20] Загрязнение вызывает различные состояния, такие как охрупчивание , которые снижают целостность сварных швов сборки и приводят к разрушению соединений. [74]

Титан очень трудно паять напрямую, поэтому паяемый металл или сплав, такой как сталь, перед пайкой покрывается титаном. [75] Металлический титан можно обрабатывать с помощью того же оборудования и тех же процессов, что и нержавеющую сталь . [20]

Формирование и ковка

Технически чистый плоский продукт (лист, плита) можно легко формовать, но при обработке необходимо учитывать склонность металла к упругому пружинению . Особенно это касается некоторых высокопрочных сплавов. [76] [77] Воздействие кислорода воздуха при повышенных температурах, используемых при ковке, приводит к образованию хрупкого богатого кислородом металлического поверхностного слоя, называемого « альфа-корпус », который ухудшает усталостные свойства, поэтому его необходимо удалить фрезерованием. травление или электрохимическая обработка. [78]

Приложения

Титановый цилиндр качества «2 сорт».

Титан используется в стали как легирующий элемент ( ферротитан ) для уменьшения размера зерна и как раскислитель, а также в нержавеющей стали для снижения содержания углерода. [9] Титан часто легируют алюминием (для уточнения размера зерна), ванадием , медью (для упрочнения), железом , марганцем , молибденом и другими металлами. [79] Изделия из титанового проката (листы, плиты, прутки, проволока, поковки, отливки) находят применение на промышленных, аэрокосмических, развлекательных и развивающихся рынках. Порошок титана используется в пиротехнике как источник ярко горящих частиц. [80]

Пигменты, добавки и покрытия

Часовое стекло на черной поверхности с небольшой порцией белого порошка
Диоксид титана является наиболее часто используемым соединением титана.

Около 95% всей титановой руды предназначено для переработки в диоксид титана ( TiO
2), интенсивно-белый стойкий пигмент, используемый в красках, бумаге, зубной пасте и пластмассах. [26] Он также используется в цементе, драгоценных камнях, в качестве оптического глушителя в бумаге, [81] и в качестве упрочняющего агента в графитовых композитных удочках и клюшках для гольфа. [82]

ТиО
2Пигмент химически инертен, устойчив к выгоранию под воздействием солнечного света и очень непрозрачен: он придает чистый и блестящий белый цвет коричневым или серым химикатам, из которых состоит большинство бытовых пластмасс. [11] В природе это соединение встречается в минералах анатаз, брукит и рутил. [9] Краска на основе диоксида титана хорошо себя чувствует при суровых температурах и морской среде. [11] Чистый диоксид титана имеет очень высокий показатель преломления и оптическую дисперсию выше, чем у алмаза . [10] Помимо того, что диоксид титана является очень важным пигментом, он также используется в солнцезащитных кремах. [16]

Аэрокосмическая и морская промышленность

Lockheed A-12 , первый самолет, на 93% изготовленный из титана

Поскольку титановые сплавы имеют высокое соотношение прочности к плотности, [14] высокую коррозионную стойкость , [10] усталостную стойкость, высокую трещиностойкость, [83] и способность выдерживать умеренно высокие температуры без ползучести, их используют в авиации, броневых покрытиях, корабли, космические корабли и ракеты. [10] [11] Для этих целей титан легируют алюминием, цирконием, никелем, [84] ванадием и другими элементами для производства различных компонентов, включая критические детали конструкции, противопожарные перегородки, шасси , выхлопные каналы (вертолеты). и гидравлические системы. Фактически, около двух третей всего производимого металлического титана используется в авиационных двигателях и корпусах. [85] Титановый сплав 6АЛ-4В составляет почти 50% всех сплавов, используемых в авиации. [86]

Lockheed A-12 и SR-71 «Blackbird» были одними из первых самолетов, в которых использовался титан, что открыло путь к гораздо более широкому использованию в современных военных и коммерческих самолетах. Большое количество титанового проката используется при производстве многих самолетов, например (следующие значения представляют собой количество используемого сырья... только часть его попадает в готовый самолет): 116 метрических тонн используется в производстве многих самолетов. Boeing 787 , 77 Airbus A380 , 59 Boeing 777 , 45 Boeing 747 , 18 Boeing 737 , 32 Airbus A340 , 18 Airbus A330 и 12 Airbus A320 . [87] В авиационных двигателях титан используется для изготовления роторов, лопаток компрессора, компонентов гидравлической системы и гондол . [ нужна цитата ] Первое использование в реактивных двигателях было у ирокезов Оренда в 1950-х годах. [ нужен лучший источник ] [88]

Поскольку титан устойчив к коррозии морской водой, его используют для изготовления гребных валов, оснастки и теплообменников на опреснительных установках ; [10] нагреватели-охладители для аквариумов с морской водой, леска и поводок, а также дайверские ножи. Титан используется в корпусах и компонентах океанских устройств наблюдения и мониторинга для науки и армии. В бывшем Советском Союзе были разработаны технологии изготовления подводных лодок с корпусами из титановых сплавов . [84]

Промышленный

Титановые печатные штампы

Сварные титановые трубы и технологическое оборудование (теплообменники, резервуары, технологические сосуды, арматура) применяются в химической и нефтехимической промышленности прежде всего из-за коррозионной стойкости. Определенные сплавы используются в скважинах для добычи нефти и газа, а также в гидрометаллургии никеля из-за их высокой прочности (например, сплав титана бета-С), коррозионной стойкости или того и другого. Целлюлозно -бумажная промышленность использует титан в технологическом оборудовании, подвергающемся воздействию агрессивных сред, таких как гипохлорит натрия или влажный газообразный хлор (на отбеливателях). [89] Другие области применения включают ультразвуковую сварку , волновую пайку , [90] и напыление мишеней. [91]

Тетрахлорид титана (TiCl 4 ), бесцветная жидкость, играет важную роль в качестве промежуточного продукта в процессе получения TiO 2 , а также используется для производства катализатора Циглера-Натта. Тетрахлорид титана также используется для иридизации стекла и, поскольку он сильно дымит во влажном воздухе, его используют для создания дымовых завес. [16]

Потребительские и архитектурные

Динамик высокочастотного динамика с мембраной диаметром 25 мм из титана; из акустической коробки JBL TI 5000 , c. 1997 год

Металлический титан используется в автомобильной промышленности, особенно в автомобильных и мотоциклетных гонках, где малый вес, высокая прочность и жесткость имеют решающее значение. [92] (стр. 141) Металл, как правило, слишком дорог для общего потребительского рынка, хотя некоторые поздние модели Corvette производятся с титановыми выхлопными трубами, [93] а в двигателе LT4 с наддувом Corvette Z06 используются легкие, прочные титановые впускные клапаны для большей эффективности. прочность и устойчивость к нагреву. [94]

Титан используется во многих спортивных товарах: теннисных ракетках, клюшках для гольфа, клюшках для лакросса; решетки для шлемов для крикета, хоккея, лакросса и футбола, а также велосипедные рамы и компоненты. Хотя титановые велосипеды и не являются основным материалом для производства велосипедов, они используются гоночными командами и велосипедистами-путешественниками . [95]

Титановые сплавы используются в оправах очков, которые являются довольно дорогими, но очень прочными, долговечными, легкими и не вызывают аллергии. Титан — распространенный материал для изготовления кухонной посуды и столовых приборов. Хотя изделия из титана дороже, чем традиционные альтернативы из стали или алюминия, они могут быть значительно легче без ущерба для прочности. Ковальщики предпочитают титановые подковы стальным, потому что они легче и долговечнее. [96]

Титановая облицовка музея Гуггенхайма Фрэнка Гери в Бильбао .

Титан иногда использовался в архитектуре. 42,5 м (139 футов) Памятник Юрию Гагарину , первому человеку, побывавшему в космосе ( 55 ° 42'29,7 "N 37 ° 34'57,2" E  /  55,708250 ° N 37,582556 ° E / 55,708250; 37,582556 ), а также Памятник Покорителям космоса высотой 110 м (360 футов) на крыше Музея космонавтики в Москве сделаны из титана из-за привлекательного цвета металла и ассоциации с ракетной техникой. [97] [98] Музей Гуггенхайма в Бильбао и Библиотека тысячелетия Серритоса были первыми зданиями в Европе и Северной Америке, соответственно, которые были обшиты титановыми панелями. [85] Титановая обшивка использовалась в здании Фредерика К. Гамильтона в Денвере, штат Колорадо. [99]

Из-за превосходной прочности и легкого веса титана по сравнению с другими металлами (сталью, нержавеющей сталью и алюминием), а также из-за недавних достижений в технологиях металлообработки его использование стало более распространенным в производстве огнестрельного оружия. Основное использование включает рамки пистолетов и цилиндры револьверов. По тем же причинам он используется в корпусе некоторых портативных компьютеров (например, в PowerBook G4 от Apple ). [100] [101]

В 2023 году Apple выпустила iPhone 15 Pro , в котором используется титановый корпус. [102]

Некоторые элитные легкие и устойчивые к коррозии инструменты, такие как лопаты, рукоятки ножей и фонарики, изготовлены из титана или титановых сплавов. [101]

Ювелирные изделия

Связь между напряжением и цветом анодированного титана

Благодаря своей долговечности титан стал более популярным для изготовления дизайнерских ювелирных изделий (особенно титановых колец ). [96] Инертность делает их хорошим выбором для людей, страдающих аллергией, или тех, кто будет носить украшения в таких местах, как бассейны. Титан также легируют золотом для получения сплава, который можно продавать как 24-каратное золото, поскольку 1% легированного титана недостаточно, чтобы требовать меньшего знака. Полученный сплав имеет твердость примерно 14-каратного золота и более долговечен, чем чистое 24-каратное золото. [103]

Прочность, малый вес, устойчивость к вмятинам и коррозии делают титан полезным для корпусов часов . [96] Некоторые художники работают с титаном для производства скульптур, декоративных предметов и мебели. [104]

Титан можно анодировать, чтобы изменить толщину поверхностного оксидного слоя, вызывая оптические интерференционные полосы и различные яркие цвета. [105] Благодаря такой окраске и химической инертности титан является популярным металлом для пирсинга . [106]

Титан редко используется в специальных монетах и ​​медалях, не находящихся в обращении. В 1999 году Гибралтар выпустил первую в мире титановую монету к празднованию тысячелетия. [107] Голд -Кост Титанс , команда австралийской лиги регби, вручает медаль из чистого титана своему игроку года. [108]

Медицинский

Поскольку титан биосовместим ( нетоксичен и не отторгается организмом), он находит множество медицинских применений, включая хирургические инструменты и имплантаты, такие как подушечки тазобедренного сустава и лунки ( замена суставов ), а также зубные имплантаты , которые могут оставаться на месте до 20 лет. годы. [53] Титан часто легируют примерно 4% алюминия или 6% Al и 4% ванадия. [109]

Медицинские винты и пластины, используемые для лечения переломов запястья. Масштаб указан в сантиметрах.

Титан обладает присущей ему способностью к остеоинтеграции , что позволяет использовать его в зубных имплантатах , срок службы которых превышает 30 лет. Это свойство также полезно для применения в ортопедических имплантатах . [53] Они выигрывают от более низкого модуля упругости титана ( модуля Юнга ) и более точно соответствуют модулю эластичности кости, для восстановления которой предназначены такие устройства. В результате скелетная нагрузка более равномерно распределяется между костью и имплантатом, что приводит к снижению частоты деградации кости из-за защиты от стресса и перипротезных переломов костей, которые возникают на границах ортопедических имплантатов. Однако жесткость титановых сплавов по-прежнему более чем в два раза превышает жесткость кости, поэтому соседняя кость испытывает значительно меньшую нагрузку и может разрушиться. [110] [111]

Поскольку титан неферромагнитен , пациентов с титановыми имплантатами можно безопасно обследовать с помощью магнитно - резонансной томографии (удобно для долгосрочных имплантатов). Подготовка титана к имплантации в организм включает в себя воздействие высокотемпературной плазменной дуги, которая удаляет поверхностные атомы, обнажая свежий титан, который мгновенно окисляется. [53]

Современные достижения в области аддитивного производства увеличили потенциал использования титана в ортопедических имплантатах. [112] Сложные конструкции каркасов имплантатов могут быть напечатаны на 3D-принтере с использованием титановых сплавов, что позволяет применять их более индивидуально для каждого пациента и повысить остеоинтеграцию имплантатов. [113]

Титан используется для изготовления хирургических инструментов, используемых в хирургии под визуальным контролем , а также инвалидных колясок, костылей и любых других изделий, где желательны высокая прочность и малый вес. [114]

Наночастицы диоксида титана широко используются в электронике, доставке фармацевтических препаратов и косметики. [115]

Хранилище ядерных отходов

Из-за своей коррозионной стойкости контейнеры из титана были изучены для долгосрочного хранения ядерных отходов. Считается, что контейнеры, срок службы которых превышает 100 000 лет, возможны при условиях производства, которые сводят к минимуму дефекты материала. [116] Титановый «капельный щит» также может быть установлен на контейнерах других типов для увеличения их долговечности. [117]

Меры предосторожности

Титан нетоксичен даже в больших дозах и не играет никакой естественной роли в организме человека . [28] По оценкам, человек ежедневно потребляет 0,8 миллиграмма титана, но большая часть проходит через него, не всасываясь в тканях. [28] Однако иногда он биоаккумулируется в тканях, содержащих кремнезем . Одно исследование указывает на возможную связь между титаном и синдромом желтых ногтей . [118]

В виде порошка или в виде металлической стружки металлический титан представляет значительную пожароопасность, а при нагревании на воздухе — опасность взрыва. [119] Вода и углекислый газ неэффективны для тушения пожара титана; Вместо этого следует использовать сухие порошковые агенты класса D. [11]

При использовании в производстве или обращении с хлором титан не следует подвергать воздействию сухого газообразного хлора, поскольку это может привести к возгоранию титана и хлора. [120]

Титан может загореться при контакте свежей, неокисленной поверхности с жидким кислородом . [121]

Функция у растений

Темно-зеленые зубчатые эллиптические листья крапивы.
Крапива содержит до 80 частей на миллион титана. [28]

Неизвестный механизм в растениях может использовать титан для стимуляции производства углеводов и стимулирования роста. Это может объяснить, почему большинство растений содержат около 1 части на миллион (ppm) титана, пищевые растения — около 2 ppm, а хвощ и крапива — до 80 ppm. [28]

Смотрите также

Сноски

  1. ^ "Diesem zufolge будет ich den Namen für die gegenwärtige metallische Substanz, gleichergestalt wie bei dem Uranium Geschehen, aus der Mythologie, und zwar von den Ursöhnen der Erde, den Titanen, entlehnen, und benenne также diese neue Metallgeschlecht: Titanium; ... [ 57] (с. 244)
    [В силу этого я выведу название нынешнего металлического вещества — как это произошло в случае с ураном — из мифологии, а именно от первых сыновей Земли, Титанов, и таким образом [я] называю этот новый вид металл: «титан»; ... ]

Рекомендации

  1. ^ "Титан". Британский словарь английского языка Lexico . Издательство Оксфордского университета . Архивировано из оригинала 20 декабря 2019 года.
  2. ^ «Стандартный атомный вес: титан». ЦИАВ . 1993.
  3. ^ Прохаска, Томас; Ирргехер, Йоханна; Бенефилд, Жаклин; и другие. (4 мая 2022 г.). «Стандартные атомные веса элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)». Чистая и прикладная химия . doi : 10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  4. ^ Джилек, Роберт Э.; Трипепи, Джованна; Урнезиус, Евгений; Бреннессел, Уильям В.; Янг, Виктор Дж. младший; Эллис, Джон Э. (2007). «Нольвалентные комплексы титана с серой. Новые дитиокарбаматные производныеTi(CO) 6 :[Ti(CO) 4 (S 2 CNR 2 )] -". Chem. Commun. (25): 2639–2641. doi : 10.1039/B700808B. PMID  17579764.
  5. ^ Андерссон, Н.; и другие. (2003). «Спектры излучения TiH и TiD вблизи 938 нм» (PDF) . Дж. Хим. Физ . 118 (8): 10543. Бибкод : 2003JChPh.118.3543A. дои : 10.1063/1.1539848.
  6. ^ Арбластер, Джон В. (2018). Некоторые значения кристаллографических свойств элементов . Парк материалов, Огайо: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
  7. ^ Уэст, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Издательство компании Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  8. ^ Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  9. ^ abcdefghi "Титан". Британская энциклопедия . 2006 год . Проверено 19 января 2022 г.
  10. ^ abcdefghijklm Лиде, доктор, изд. (2005). Справочник CRC по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  11. ^ abcdefghi Кребс, Роберт Э. (2006). История и использование химических элементов нашей Земли: Справочное руководство (2-е изд.). Вестпорт, Коннектикут : Greenwood Press. ISBN 978-0-313-33438-2.
  12. ^ Доначи 1988, с. 11
  13. ^ аб Барксдейл 1968, стр. 738
  14. ^ abcdef "Титан" . Колумбийская энциклопедия (6-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Колумбийского университета . 2000–2006. ISBN 978-0-7876-5015-5.
  15. ^ abc Барбалаче, Кеннет Л. (2006). «Периодическая таблица элементов: Ти – Титан» . Проверено 26 декабря 2006 г.
  16. ^ abcde Stwertka, Альберт (1998). «Титан». Путеводитель по элементам (пересмотренная ред.). Издательство Оксфордского университета . стр. 81–82. ISBN 978-0-19-508083-4.
  17. ^ Стил, MC; Хейн, Р.А. (1953). «Сверхпроводимость титана». Физ. Преподобный . 92 (2): 243–247. Бибкод : 1953PhRv...92..243S. doi : 10.1103/PhysRev.92.243.
  18. ^ Тиманн, М.; и другие. (2018). «Полная электродинамика сверхпроводника БКШ с энергетическими шкалами мкэВ: микроволновая спектроскопия на титане при температурах мК». Физ. Преподобный Б. 97 (21): 214516. arXiv : 1803.02736 . Бибкод : 2018PhRvB..97u4516T. doi : 10.1103/PhysRevB.97.214516. S2CID  54891002.
  19. ^ Донахи 1988, Приложение J, Таблица J.2.
  20. ^ abcde Барксдейл 1968, с. 734
  21. ^ Пуигдоменек, Игнаси (2004) База данных химического равновесия Hydra/Medusa и программное обеспечение для построения графиков, Королевский технологический институт KTH.
  22. ^ abcde Эмсли 2001, с. 453
  23. ^ Касильяс, Н.; Шарлебуа, С.; Смирл, Вашингтон; Уайт, HS (1994). «Питтинговая коррозия титана» (PDF) . Дж. Электрохим. Соц . 141 (3): 636–642. Бибкод : 1994JElS..141..636C. дои : 10.1149/1.2054783. Архивировано (PDF) из оригинала 27 августа 2020 г.
  24. ^ Форрест, Алабама (1981). «Влияние химии металлов на поведение титана в промышленных целях». Промышленное применение титана и циркония . п. 112.
  25. ^ abc Барксдейл 1968, с. 732
  26. ^ abcde "Титан". Информация о полезных ископаемых Геологической службы США . Геологическая служба США (USGS).
  27. ^ Бюттнер, К.М.; Валентин, AM (2012). «Бионеорганическая химия титана». Химические обзоры . 112 (3): 1863–81. дои : 10.1021/cr1002886. ПМИД  22074443.
  28. ^ abcdef Эмсли 2001, стр. 451
  29. ^ Титан. Миндат
  30. ^ Ван, М.; Ауди, Г.; Кондев, ФГ; Хуанг, WJ; Наими, С.; Сюй, X. (2017). «Оценка атомной массы AME2016 (II). Таблицы, графики и ссылки» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030003-1–030003-442. дои : 10.1088/1674-1137/41/3/030003.
  31. ^ ab Greenwood & Earnshaw 1997, стр. 958
  32. ^ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 970
  33. ^ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 960
  34. ^ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 967
  35. ^ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 961
  36. ^ Лю, Банда; Хуан, Ван-Ся; Йи, Ён (26 июня 2013 г.). «Приготовление и оптические свойства хранения порошка λTi 3 O 5 ». Журнал неорганических материалов . 28 (4): 425–430. дои : 10.3724/SP.J.1077.2013.12309.
  37. ^ Бонарди, Антонио; Пюльхофер, Герд; Германуц, Стефан; Сантанджело, Андреа (2014). «Новое решение для покрытия зеркал в γ -лучах Черенковской астрономии». Экспериментальная астрономия . 38 (1–2): 1–9. arXiv : 1406.0622 . Бибкод : 2014ExA....38....1B. doi : 10.1007/s10686-014-9398-x. S2CID  119213226.
  38. ^ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 962.
  39. ^ Рамон, Диего Дж.; Юс, Мигель (2006). «На арене энантиоселективного синтеза титановые комплексы носят лавровый венок». хим. Преподобный . 106 (6): 2126–2308. дои : 10.1021/cr040698p. ПМИД  16771446.
  40. ^ МакКелви, MJ; Глаунсингер, WS (1995). «Дисульфид титана». Неорганические синтезы . Том. 30. С. 28–32. дои : 10.1002/9780470132616.ch7. ISBN 978-0-470-13261-6.
  41. ^ Саха, Нареш (1992). «Химия окисления нитрида титана: исследование рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии». Журнал прикладной физики . 72 (7): 3072–3079. Бибкод : 1992JAP....72.3072S. дои : 10.1063/1.351465.
  42. ^ Шуберт, Э. Ф. «Шкала твердости, введенная Фридрихом Моосом» (PDF) . Образовательные ресурсы. Трой, Нью-Йорк: Политехнический институт Ренсселера . Архивировано (PDF) из оригинала 3 июня 2010 года.
  43. ^ Труини, Джозеф (май 1988 г.). "Сверла". Популярная механика . Том. 165, нет. 5. с. 91. ISSN  0032-4558.
  44. ^ Балига, Б. Джаянт (2005). Силовые устройства из карбида кремния. Всемирная научная. п. 91. ИСБН 978-981-256-605-8.
  45. ^ «Информация о продукте из карбида титана» . ХК Старк. Архивировано из оригинала 22 сентября 2017 года . Проверено 16 ноября 2015 г.
  46. ^ Сон, С.; Юносси, О.; Голдсмит, BW (2009). Титан: промышленная база, ценовые тенденции и технологические инициативы (Отчет). Корпорация Рэнд. п. 10. ISBN 978-0-8330-4575-1.
  47. ^ Джонсон, Ричард В. (1998). Справочник по гидродинамике. Спрингер. стр. 38–21. ISBN 978-3-540-64612-9.
  48. ^ Коутс, Роберт М.; Пакетт, Лео А. (2000). Справочник реагентов для органического синтеза. Джон Уайли и сыновья. п. 93. ИСБН 978-0-470-85625-3.
  49. ^ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 965
  50. ^ Гундерсен, Лиз-Лотте; Вставай, Фроде; Ундхейм, Кьель; Мендес Андино, Хосе (2007). «Хлорид титана (III)». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.rt120.pub2. ISBN 978-0-471-93623-7.
  51. ^ Хартвиг, Дж. Ф. (2010). Химия органопереходных металлов: от связывания к катализу . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Университетские научные книги. ISBN 978-1-891389-53-5.
  52. ^ abc Тшува, Редактировать Ю.; Миллер, Майя (2018). «Глава 8. Координационные комплексы титана(IV) для противораковой терапии». В Сигеле, Астрид; Сигель, Хельмут; Фрейзингер, Ева; Сигел, Роланд КО (ред.). Металлопрепараты: Разработка и действие противораковых средств . Том. 18. Берлин, Германия: de Gruyter GmbH. стр. 219–250. дои : 10.1515/9783110470734-014. ISBN 978-3-11-047073-4. ПМИД  29394027. {{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь )
  53. ^ abcdefgh Эмсли 2001, с. 452
  54. ^ Грегор, Уильям (1791). «Beobachtungen und Versuche über den Menakanit, einen in Cornwall gefundenen Magneticischen Sand» [Наблюдения и эксперименты относительно менакканита [т. е. ильменита], магнитного песка, найденного в Корнуолле]. Chemische Annalen (на немецком языке). 1 : стр. 40–54, 103–119.
  55. ^ Грегор, Уильям (1791). «Sur le menakanite, espèce de sable attirable par l'aimant, trouvé dans laпровинция Корнуй» [О менакканите, разновидности магнитного песка, найденном в графстве Корнуолл]. Observations et Mémoires sur la Physique (на французском языке). 39 : 72–78, 152–160.
  56. ^ Хабаши, Фатхи (январь 2001 г.). «Историческое введение в тугоплавкие металлы». Обзор переработки полезных ископаемых и добывающей металлургии . 22 (1): 25–53. Бибкод : 2001MPEMR..22...25H. дои : 10.1080/08827509808962488. S2CID  100370649.
  57. ^ Клапрот, Мартин Генрих (1795). «Химическое исследование так называемого венгерского красного турмалина [рутила]». Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper [Вклад в химические знания о минеральных веществах] . Берлин, Германия: Генрих Август Роттманн. 1 : 233–244.
  58. ^ Двадцать пять лет новостей о титане: краткий и своевременный отчет о титане и его переработке (Отчет). Suisman Titanium Corporation. 1995. с. 37 – через Университет штата Пенсильвания / Google Книги.
  59. ^ abc Роза 2008, с. 9
  60. ^ ab Greenwood & Earnshaw 1997, стр. 955
  61. ^ ван Аркель, AE ; де Бур, Дж. Х. (1925). «Получение чистого титана, циркония, гафния и металлического тория». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 148 : 345–50. дои : 10.1002/zaac.19251480133.
  62. ^ Янко, Евгений (2006). «Подводные лодки: Общие сведения». Омская выставка вооружений и военный парад ВТТВ. Архивировано из оригинала 6 апреля 2016 года . Проверено 2 февраля 2015 г.
  63. ^ «ВСМПО сильнее, чем когда-либо» (PDF) . Мир нержавеющей стали . KCI Publishing BV, июль – август 2001 г., стр. 16–19. Архивировано из оригинала (PDF) 5 октября 2006 года . Проверено 2 января 2007 г.
  64. ^ Джаспер, Адам, изд. (2020). Архитектура и антропология . Тейлор и Фрэнсис. п. 42. ИСБН 978-1-351-10627-6.
  65. ^ Национальный центр запасов обороны (2008). Стратегические и критические материалы Отчета Конгрессу. Операции в соответствии с Законом о складировании запасов стратегических и критически важных материалов в период с октября 2007 г. по сентябрь 2008 г. (PDF) (Отчет). Министерство обороны США . п. 3304. Архивировано из оригинала (PDF) 11 февраля 2010 года.
  66. ^ Доначи 1988, гл. 4
  67. ^ Барксдейл 1968, с. 733
  68. ^ "Титан". Microsoft Энкарта . 2005. Архивировано из оригинала 27 октября 2006 года . Проверено 29 декабря 2006 г.
  69. ^ Доначи 1988, с. 16, Приложение J
  70. ^ «Том 02.04: Цветные металлы». Ежегодный сборник стандартов ASTM. Вест-Коншохокен, Пенсильвания : ASTM International . 2006. раздел 2. ISBN. 978-0-8031-4086-8. «Том 13.01: Медицинские изделия. Скорая медицинская помощь». Ежегодный сборник стандартов ASTM . Вест-Коншохокен, Пенсильвания : ASTM International . 1998. разделы 2 и 13. ISBN. 978-0-8031-2452-3.
  71. ^ Donachie 1988, стр. 13–16, приложения H и J.
  72. ^ Роза 2008, с. 25
  73. ^ "Титан". Основная химическая промышленность онлайн . CIEC Продвижение науки. Йорк, Великобритания: Йоркский университет . 15 января 2015 г.
  74. ^ Энгель, Авраам Л.; Хубер, RW; Лейн, ИК (1955). Дуговая сварка титана . Министерство внутренних дел США, Горное бюро.
  75. ^ Льюис, WJ; Фолкнер, GE; Риппель, П.Дж. (1956). Отчет о пайке и пайке титана. Титановая металлургическая лаборатория Мемориального института Баттель.
  76. ^ AWS G2.4/G2.4M: Руководство по сварке плавлением титана и титановых сплавов, 2007 г. Майами: Американское общество сварщиков. 2006. Архивировано из оригинала 10 декабря 2010 года.
  77. ^ Справочник по проектированию и изготовлению титана для промышленного применения. Даллас: Корпорация Titanium Metals. 1997. Архивировано из оригинала 9 февраля 2009 года.
  78. ^ Чен, Джордж З.; Фрэй, Дерек Дж.; Фартинг, Том В. (2001). «Катодное раскисление альфа-корпуса на титане и сплавах в расплавленном хлориде кальция». Металл. Матер. Пер. Б. _ 32 (6): 1041. doi :10.1007/s11663-001-0093-8. S2CID  95616531.
  79. ^ Хэмпель, Клиффорд А. (1968). Энциклопедия химических элементов . Ван Ностранд Рейнхольд. п. 738. ИСБН 978-0-442-15598-8.
  80. ^ Моселла, Крис; Конклинг, Джон А. (2019). Химия пиротехники . ЦРК Пресс. п. 86. ИСБН 978-1-351-62656-9.
  81. ^ Смук, Гэри А. (2002). Справочник для технологов целлюлозно-бумажной промышленности (3-е изд.). Публикации Ангуса Уайльда. п. 223. ИСБН 978-0-9694628-5-9.
  82. ^ «Разработан дешевый и экологически чистый метод экстракции диоксида титана» (пресс-релиз). Университет Лидса . 13 февраля 2008 года . Проверено 12 ноября 2021 г. - через ScienceDaily.
  83. ^ Моисеев, Валентин Н. (2006). Титановые сплавы: применение в российской авиации и аэрокосмической отрасли. Тейлор и Фрэнсис, ООО. п. 196. ИСБН 978-0-8493-3273-9.
  84. ^ Аб Крамер, Эндрю Э. (5 июля 2013 г.). «Титан играет жизненно важную роль для Boeing и России». Нью-Йорк Таймс . Проверено 6 июля 2013 г.
  85. ^ аб Эмсли 2001, с. 454
  86. ^ Доначи 1988, с. 13
  87. ^ Фроес, FH, изд. (2015). Физическая металлургия, обработка и применение титана . АСМ Интернешнл . п. 7. ISBN 978-1-62708-080-4.
  88. ^ "Ирокезы". Flight Global (архив) . 1957. с. 412. Архивировано из оригинала 13 декабря 2009 года.
  89. ^ Доначи 1988, стр. 11–16.
  90. ^ Клефиш, EW, изд. (1981). Промышленное применение титана и циркония. Вест-Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International . ISBN 978-0-8031-0745-8.
  91. ^ Буншах, Ройнтан Ф., изд. (2001). «глава 8». Справочник по твердым покрытиям . Норидж, Нью-Йорк: ISBN William Andrew Inc. 978-0-8155-1438-1.
  92. ^ Фунатани, К. (9–12 октября 2000 г.). «Последние тенденции в модификации поверхности легких металлов § Технологии композитов с металлической матрицей». В Фунатани, Киёси; Тоттен, Джордж Э. (ред.). Термическая обработка, международный ... Симпозиум по остаточным напряжениям в промышленности термообработки . 20-я конференция Общества термообработки ASM. Том. 1 и 2. Сент-Луис, Миссури: ASM International (опубликовано в 2001 г.). стр. 138–144, особенно. 141. ИСБН 978-0-87170-727-7.
  93. ^ «Титановые выхлопы». Национальный музей корветов. 2006. Архивировано из оригинала 3 января 2013 года . Проверено 26 декабря 2006 г.
  94. ^ «Компактная силовая установка: внутри двигателя LT4 Corvette Z06 мощностью 650 л.с. и 6,2-литрового двигателя V-8 с наддувом, обеспечивающего мощность мирового класса в более эффективной упаковке» . media.gm.com (пресс-релиз). Дженерал Моторс . 20 августа 2014 г.
  95. ^ Дэвис, Джозеф Р. (1998). Справочник по металлам . АСМ Интернешнл . п. 584. ИСБН 978-0-87170-654-6– через Интернет-архив (archive.org).
  96. ^ abc Donachie 1988, стр. 11, 255.
  97. ^ Майк Грантман (2004). Прокладывая путь: ранняя история космических кораблей и ракетной техники. Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. п. 457. ИСБН 978-1-56347-705-8.
  98. ^ Лютьеринг, Герд; Уильямс, Джеймс Кейс (12 июня 2007 г.). «Приложения, связанные с внешним видом». Титан . Спрингер. ISBN 978-3-540-71397-5.
  99. ^ "Денверский художественный музей, здание Фредерика К. Гамильтона" . СПГ Медиа. 2006 год . Проверено 26 декабря 2006 г.
  100. ^ «Технические характеристики Apple PowerBook G4 400 (оригинал – Ti)» . Everymac.com . Проверено 8 августа 2009 г.
  101. ^ Аб Цянь, Ма; Нииноми, Мицуо (2019). Реальное использование титана . Эльзевир Наука. стр. 7–8. ISBN 978-0-12-815820-3.
  102. ^ «Apple анонсирует модели iPhone 15 Pro с титановым корпусом» . CNET . Проверено 19 сентября 2023 г.
  103. ^ Гафнер, Г. (1989). «Разработка золота-титана 990 пробы: его производство, использование и свойства» (PDF) . Золотой бюллетень . 22 (4): 112–122. дои : 10.1007/BF03214709 . S2CID  114336550. Архивировано из оригинала (PDF) 29 ноября 2010 года.
  104. ^ «Изобразительное искусство и функциональные произведения из титана и других земных элементов». Архивировано из оригинала 13 мая 2008 года . Проверено 8 августа 2009 г.
  105. ^ Олвитт, Роберт С. (2002). «Энциклопедия электрохимии». Факультет химической инженерии, Университет Кейс Вестерн Резерв, США. Архивировано из оригинала 2 июля 2008 года . Проверено 30 декабря 2006 г.
  106. ^ «Безопасность пирсинга». Doctorgoodskin.com . 1 августа 2006 г.
  107. ^ «Первые в мире». Британский монетный двор Побджой . Проверено 11 ноября 2017 г.
  108. ^ Турджен, Люк (20 сентября 2007 г.). «Титановый Титан: Бротон увековечен». Бюллетень Золотого Берега . Архивировано из оригинала 28 сентября 2013 года.
  109. ^ «Ортопедические металлические сплавы». Totaljoints.info . Проверено 27 сентября 2010 г.
  110. ^ «Титановая пена заменяет поврежденные кости» . Новости исследований . 1 сентября 2010 года. Архивировано из оригинала 4 сентября 2010 года . Проверено 27 сентября 2010 г.
  111. ↑ Лавин, Марк С. (11 января 2018 г.). Виньери, Саша; Смит, Джесси (ред.). «Не скупитесь на титан». Наука . 359 (6372): 173,6–174. Бибкод : 2018Sci...359..173L. дои : 10.1126/science.359.6372.173-f .
  112. ^ Харун, Западный Южный Уэльс; Манам, Н.С.; Камария, MSIN; Шариф, С.; Зулькифли, АХ; Ахмад, И.; Миура, Х. (2018). «Обзор технологий порошкового аддитивного производства для биомедицинских применений Ti-6al-4v» (PDF) . Порошковая технология . 331 : 74–97. doi :10.1016/j.powtec.2018.03.010.
  113. ^ Тревизан, Франческо; Калиньяно, Флавиана; Аверса, Альберта; Маркезе, Джулио; Ломбарди, Мариангела; Биамино, Сара; Угес, Даниэле; Манфреди, Диего (2017). «Аддитивное производство титановых сплавов в биомедицинской сфере: процессы, свойства и применение». Журнал прикладных биоматериалов и функциональных материалов . 16 (2): 57–67. дои : 10.5301/jabfm.5000371 . PMID  28967051. S2CID  27827821.
  114. ^ Цянь, Ма; Нииноми, Мицуо (2019). Реальное использование титана . Эльзевир Наука. стр. 51, 128. ISBN. 978-0-12-815820-3.
  115. ^ Пинсино, Анналиса; Руссо, Роберта; Бонавентура, Роза; Брунелли, Андреа; Маркомини, Антонио; Матранга, Валерия (28 сентября 2015 г.). «Наночастицы диоксида титана стимулируют фагоцитарную активность иммунных клеток морского ежа с участием сигнального пути, опосредованного TLR/p38 MAPK». Научные отчеты . 5 : 14492. Бибкод : 2015NatSR...514492P. дои : 10.1038/srep14492. ПМЦ 4585977 . ПМИД  26412401. 
  116. ^ Обувьсмит, Д.В.; Ноэль, Джей-Джей; Харди, Д.; Икеда, Б.М. (2000). «Поглощение водорода и срок службы титановых контейнеров для ядерных отходов». Обзоры коррозии . 18 (4–5): 331–360. doi :10.1515/CORRREV.2000.18.4-5.331. S2CID  137825823.
  117. ^ Картер, LJ; Пигфорд, Ти Джей (2005). «Доказательство безопасности на горе Юкка». Наука . 310 (5747): 447–448. дои : 10.1126/science.1112786. PMID  16239463. S2CID  128447596.
  118. ^ Берглунд, Фредрик; Карлмарк, Бьорн (октябрь 2011 г.). «Титан, синусит и синдром желтого ногтя». Исследование биологических микроэлементов . 143 (1): 1–7. doi : 10.1007/s12011-010-8828-5. ПМК 3176400 . ПМИД  20809268. 
  119. ^ Котелл, Кэтрин Мэри; Спрэг, Дж.А.; Смидт, Ф.А. (1994). Справочник ASM: Технология поверхности (10-е изд.). АСМ Интернешнл . п. 836. ИСБН 978-0-87170-384-2.
  120. ^ Ассоциация сжатого газа (1999). Справочник по сжатым газам (4-е изд.). Спрингер. п. 323. ИСБН 978-0-412-78230-5.
  121. ^ Соломон, Роберт Э. (2002). Руководство по проверке пожарной безопасности и безопасности жизнедеятельности. Национальная ассоциация противопожарной безопасности (8-е изд.). Издательство Джонс и Бартлетт. п. 45. ИСБН 978-0-87765-472-8.

Библиография

Внешние ссылки