Титан – металл с относительно активными химическими свойствами. При нагревании он может взаимодействовать с неметаллами, такими как O2, N2, H2, s и галоген. Однако при нормальной температуре на поверхности титана легко образуется очень тонкая и плотная оксидная защитная пленка, способная противостоять действию сильной кислоты и даже царской водки, проявляя сильную коррозионную стойкость. Поэтому обычный металл пронизывается дырками в растворе кислоты, щелочи и соли, а титан безопасен.
Жидкий титан способен растворять практически все металлы, поэтому может образовывать сплавы с различными металлами. Титановая сталь, изготовленная путем добавления титана в сталь, является прочной и эластичной. Cr, Fe и т.п. образуют соединения внедрения или интерметаллические соединения.
Титан — переходный металл, который в прошлом долгое время считался редким металлом.
С 1940-х годов титан и его соединения широко используются в авиации, ракетах, ракетах, искусственных спутниках, космических кораблях, военных кораблях, военной промышленности, медицине, нефтехимии и других областях; Поскольку титан обладает такими преимуществами, как высокая температура плавления, высокая твердость, высокая пластичность, низкая плотность и коррозионная стойкость; Титан выглядит как сталь, с серебристо-серым светом.
Предел прочности титанового сплава составляет 180 кг/мм3. Титан характеризуется низкой плотностью (4,51 г/см3), высокой твердостью и высокой температурой плавления (1675 градусов). Титан высокой чистоты обладает хорошей пластичностью, но в присутствии примесей становится хрупким и твердым. При комнатной температуре титан не реагирует с хлором, разбавленной серной кислотой, разбавленной соляной кислотой и азотной кислотой, но может подвергаться эрозии плавиковой кислотой, фосфорной кислотой и расплавленной щелочью.
Титан легко растворяется в H2SO4. Самым выдающимся свойством титана является его высокая коррозионная стойкость к морской воде. Титан составляет около 0,42% от общего веса земной коры, занимая седьмое место в мире металлов, и существует более 70 видов минералов, содержащих титан. В настоящее время использование титана быстро развивается, и он широко используется в самолетах, ракетах, ракетах, искусственных спутниках, космических кораблях, военных кораблях, военной промышленности, легкой промышленности, химической промышленности, текстильной, медицинской, нефтехимической и других областях.
Чрезвычайно мелкий титановый порошок — хорошее топливо для ракет; Коррозионная стойкость титана в 15 раз выше, чем у обычной нержавеющей стали, а срок его службы более чем в 10 раз дольше, чем у нержавеющей стали. Применение титана в хирургических и медицинских операциях также весьма привлекательно. В настоящее время для хирургической фиксации костей используется нержавеющая сталь. Недостаток использования нержавеющей стали заключается в том, что после заживления кости лист нержавеющей стали необходимо снова вынимать, а это очень болезненно. В противном случае нержавеющая сталь нанесет вред человеческому организму из-за ржавчины. Если использовать «искусственную кость» из титана, ортопедическая технология будет полностью изменена. Титан называют «биологическим металлом». Теперь его наносят на коленный сустав, плечевой сустав, реберный сустав, череп, активный сердечный клапан, зажим для фиксации костей и так далее.
В сталелитейной промышленности небольшое количество титана является хорошим раскислителем, удалением азота и серы. Диоксид титана — ценный белый пигмент, называемый диоксидом титана. Титановые белила — один из самых белых материалов в мире, он нетоксичен. Сейчас ежегодно в качестве пигмента используются сотни тысяч тонн диоксида титана.
Титан — один из четырех типов металлов для хранения водорода, используемых в настоящее время человечеством, и к тому же он относительно дешевый. Однако в настоящее время человечество не нашло более идеального «металла-хранилища водорода». Как только эта проблема будет решена, люди смогут использовать водород в качестве топлива.
«Титановый самолет» сможет снизить массу тела на 5 тонн и перевозить более 100 пассажиров. В новом реактивном двигателе титановый сплав составляет 18-25% от общего веса двигателя; В новейших сверхзвуковых самолетах использование титана составляет почти 95% от общего веса всей конструкции корпуса. Поэтому разработать нынешние сверхзвуковые самолеты без титанового сплава сложно.
Подводные лодки из титана не только прочнее стальных, но и могут погружаться глубже. Титановые подводные лодки могут погружаться ниже 4500 метров, что является пределом, который не могут преодолеть стальные подводные лодки. Боевые корабли и корабли из титана не нужно красить, и они не заржавеют после нескольких лет плавания в море. Поскольку титан не является ферромагнитным материалом и не будет обнаружен магнитными минами, это особенно важно в военном деле. Без жаропрочной стали из титана срок службы обычных винтовок и пулеметов, используемых в настоящее время, может составлять лишь первые 4,5 секунды.
Благодаря сильному поглощению титана и циркония воздухом можно удалить воздух и создать вакуум. Вакуумный насос из титан-циркониевого сплава способен накачивать воздух лишь на одну миллиардную долю.
Сплав, состоящий из титана и никеля, называется «сплавом с эффектом памяти». Этому виду сплава придается заданная форма, и после обработки, если он деформируется внешней силой, ему можно вернуть первоначальный вид, если его слегка нагреть. Этот сплав нашел применение во многих областях. Например, антенна, используемая на космическом корабле «Аполлон», изготовлена из этого сплава памяти; Девятая народная больница при Первом медицинском колледже Шанхая использовала этот сплав с эффектом памяти при операциях по стерилизации женщин; Кроме того, его также можно использовать в области инструментов и электронных устройств.
