» » Титан вырвался из подземелья

Титан вырвался из подземелья

5 сентября 2010, 17:16
Титан вырвался из подземелья
Мы уже убедились в том, что алюминий и магний выгодны для современных летающих конструкций. А титан? Этот легкий и тугоплавкий металл, впервые обнаруженный еще в 1790 г. англичанином Уильямом Грегори и независимо от него вновь открытый и названный этим именем немцем Мартином Клапротом в 1795 г., долгие годы оставался загадкой.

Знали, что это металл четвертой группы периодической системы Менделеева, с атомным номером 22 и атомной массой 47,9; знали, что он обладает небольшой плотностью, порядка 4,5 г/см3, и плавится при температуре около 1700° С. Но многие его свойства оставались неизвестными. Небольшое количество титана высокой чистоты удалось получить лишь в 20-х гг. голландцу Вап-Аркелю разложением четырехиодистого титана TiJ4 путем нагрева его в вакууме.

Стало ясно, что титан является не только легким и тугоплавким, но и весьма прочным и пластичным металлом. Будучи всего па 2/3 тяжелее алюминия, он превосходит его по прочности в 6 раз и в два с лишним раза более тугоплавок.

Оказалось, что титан отличается исключительной химической стойкостью. Во влажном воздухе, в морской воде и азотной кислоте он противостоит коррозии не хуже нержавеющей стали, а в соляной кислоте во много раз лучше ее. Выяснилось также, что титан, как и нержавеющую сталь, можно обрабатывать резанием и давлением, его можно сваривать и из него можно готовить литые детали.

Исследования показали, что титану свойственны две кристаллические (аллотропические) формы: низкотемпературная с гексагональной решеткой, устойчивой до 882° С (α-титан), и высокотемпературная, устойчивая выше 882° С, с объемноцентрированной кубической решеткой (R-титан). Наличие у металла аллотропических превращений с различной растворимостью в них примесей вселяло надежды на упрочнение сплавов термической обработкой. Становилось ясным, что титан и его сплавы могут быть полезными в авиации. Но остановка для их практического применения еще не созрела.

Во-первых, не были разработаны технические пути производства титана и его сплавов. (Высокотемпературное разложение иодида в вакууме и до сих пор остается дорогим методом, применяемым лишь для получения небольшого количества особо чистого металла для электронной промышленности).

Во-вторых, при горячей технологической обработке титан жадно поглощал из атмосферы газы и становился хрупким.

Эти обстоятельства вызвали скептические утверждения, что невозможно применять титан из-за необходимости его обработки в вакууме и инертных газах; что изготовленные с большим трудом детали со временем, даже при небольших нагревах, поглотят газы и станут хрупкими; что препятствием для широкого применения будут редкость и дороговизна этого металла. Вновь исследованному элементу прочили печальную судьбу его мифологических собратьев.

Однако не сидели сложа руки и энтузиасты. В одном из минералогических музеев произвели анализ 1000 различных минералов. Оказалось, что в 800 из них содержится титан! По содержанию в земной коре (0,6%) титан уступает только алюминию, железу и магнию. Его в 3 раза больше, чем меди, никеля, хрома, цинка и марганца взятых вместе. Правда, в большинстве минералов титан рассеян в небольших количествах, но имеются и весьма богатые титаном руды, например рутил (ТiO2), ильменит (TiFeO3) и др.

Расскажите друзьям!
Заметили ошибку в тексте? Выделите её, нажмите Ctrl+Enter и мы всё исправим!
Смотрите также

Добавить комментарий