Что делают из титана в быту. Области применения титана

Основная часть титана расходуется на нужды авиационной и ракетной техникии и морского судостроения. Титан (ферротитан) используют в качестве лигирующей добавки к качественным сталям и как раскислитель. Технический титан идет на изготовление емкостей, химических реакторов, трубопроводов, арматуры, насосов, клапанов и других изделий, работающих в агрессивных средах. Из компактного титана изготавливают сетки и другие детали элетктровакуумных приборов, работающих при высоких температурах.

По использованию в качестве конструкционного материала титан находится на 4-ом месте, уступая лишь Al, Fe и Mg. Алюминиды титана являются очень стойкими к окислению и жаропрочными, что в свою очередь определило их использование в авиации и автомобилестроении в качестве конструкционных материалов. Биологическая безвредность титана делает его превосходным материалом для пищевой промышленности и восстановительной хирургии.

Титан и его сплавы нашли широкое применеие в технике ввиду своей высокой мехнической прочности, которая сохраняется при высоких температурах, коррозионной стойкости, жаропрочности, удельной прочности, малой плотности и прочих полезных свойств. Высокая стоимость титана и его сплавов во многих случаях компенсируется их большей работоспособностью, а в некоторых случаях они являются единственным материалом, из которого можно изготовить оборудование или конструкции, способные работать в данных конкретных условиях.

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 (см. рис.2). 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 применення 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 теплообменникн, работающие в коррозионно активных средах, например в азотной кислоте (не дымящей). В судостоении 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.

Соединения титана также получили широкое применение в различных отраслях промышленности. Карбид титана обладает высокой твердостью и применяется в производстве режущих инструментов и абразивных материалов. Белый диоксид титана (TiO 2) используется в красках (например, титановые белила), а также при производстве бумаги и пластика. Титанорганические соединения (напр. тетрабутоксититан) применяются в качестве катализатора и отвердителя в химической и лакокрасочной промышленности. Неорганические соединения титана применяются в химической электронной, стекловолоконной промышленности в качестве добавки. Диборид титана - важный компонент сверхтвердых материалов для обработки металлов. Нитрид титана применяется для покрытия инструментов.

Применение титана

Хотя для производства металлического титана используется лишь примерно 5% получаемых титановых концентратов, его значение для современной промышленности очень велико. Легкость, высокие удельная прочность, вибропрочность и сопротивление разрушению, стойкость против ползучести и антикоррозионная стойкость сделали титан и его сплавы незаменимыми материала­ми в строительстве самолетов, ракет, космических аппаратов и морских судов, в химическом и энергетическом машиностроении и во многих других сферах.

Применение титана как конструкционного материала обусловлено благоприятным сочетанием его высокой механической прочности, коррозионной стойкости, жаропрочности и малой плотности. Значительно улучшает механические и коррозионные свойства титана легирование его марганцем, хромом, алюминием, молибденом, кремнием и бором.

Удельная прочность (отношение прочности и плотности) лучших титановых сплавов достигает 30-35 и более, что почти вдвое превышает удельную прочность легированных сталей. Эти свойства титана представляют особый интерес для самолето- и ракетостроения. При повышенных темпе­ратурах титановые сплавы по прочности превосходят высокопрочные сплавы алюминия и магния. Сплавы на основе титана находят все большее применение при строительстве морских судов, автомобильного и железнодорожного транспорта. Повышенная коррозионная стойкость обусловливает использование титана и его сплавов в химическом и металлургическом машиностроении, при изготовлении медицинского инструмента и в других областях.

Чистый титан применяют в электровакуумной промышленности для изготовления деталей электронного оборудования и в качестве геттера (поглотителя газов).

Опробовано применение титановых сплавов в качестве брони боевой техники, что обеспечивает повышение баллистических свойств и снижение стоимости.

В Японии титан потребляется, в основном, в отраслях, не связанных с авиакосмической и оборонной промышленностью. При общем объеме производства полуфабрикатов 13-15 тыс. т примерно половина экспортируется, остальные 7,17 тыс. т используются внутри страны. Доля технического титана составляет 93,6% от общего выпуска, легированных сплавов - только 6,4%. Структура потребления выпускаемых полуфабрикатов, %: розничная торговля - 19; химическая промышленность - 16; производство потребительских товаров (часы, очки, ножи и т.д.) - 14,3; элек­тростанции и установки опреснения морской воды - 14,3; электроды электролизных установок ~ 10; плоские теплообменники - 9,4; предметы спорта и досуга - 5,7; самолетостроение - 4,1; автомобилестроение - 1,4; судостроение - 0,5; другие - 5,3. За период 1973-1996 гг. в архитектуре и строительстве было использовано 1354 т титана, в том числе, %: на крыши - 63, на внутренние и наружные стены - 30, на монументы и другие сооружения - 7.

В Китае в 1997 г. на авиакосмическую промышленность приходилось только 10-15% суммар­ного потребления титана в стране. Китайские продуценты титана разработали не менее 22 спла­вов, причем более половины из них предназначены для работы при высоких температурах, а несколько - специально для судостроения.

Сплавы титана с железом, ферротитан (20-50% Ti ), служат легирующей добавкой и раскислителем в металлургии качественных сталей и специальных сплавов.

Технический титан идет на изготовление емкостей, химических реакторов, трубопроводов, ар­матуры, насосов и других изделий, работающих в агрессивных средах, например, в химическом машиностроении. В гидрометаллургии цветных металлов применяется аппаратура из титана. Он служит для покрытия стали. Использование титана дает во многих случаях большой технико­экономический эффект не только благодаря повышению срока службы оборудования, но и воз­можности интенсификации процессов (например, в гидрометаллургии никеля). Биологическая безвредность титана делает его превосходным материалом для изготовления оборудования для пищевой промышленности и в восстановительной хирургии. В условиях глубокого холода проч­ность титана повышается при сохранении хорошей пластичности, что позволяет применять его как конструкционный материал для криогенной техники. Титан хорошо поддается полировке, цветно­му анодированию и другим методам отделки поверхности и поэтому идет на изготовление конструкций мостов, стен и крыш зданий, их внутренней отделки, различных художественных изделий, в том числе монументальной скульптуры, и т.п.

Значительный интерес представляют волокнистые композиционные материалы с матрицей из титановых сплавов и волокнами из карбида кремния. Упрочнение волокнами выполняется одно­направленным, волокна не выходят на поверхность. Прочность их достигает 5230 МПа, модуль упругости 900 ГПа. Из композиционных материалов возможно изготовление панелей (плоских или фасонной формы), плит, труб, колец, селективно (локально) упрочненных деталей. Компози­ционные материалы позволяют уменьшить массу конструкции, увеличить их жесткость, повысить рабочие температуры. Их можно использовать в качестве поршней силовых приводов агрегатов самолетов и двигателей, деталей шасси, упрочнителей критически нагруженных конструкций, роторов компрессоров, направляющих элементов сопл.

Из соединений титана практическое значение имеют оксиды титана, галогениды титана, а так­же силициды титана, используемые в технике высоких температур; бориды титана и их сплавы, применяемые в качестве замедлителей в ядерных энергетических установках благодаря их тугоплавкости и большому сечению захвата нейтронов. Карбид титана, обладающий высокой твердостью, входит в состав инструментальных твердых сплавов, используемых для изготовления режу­щих инструментов и в качестве абразивного материала. Технический диоксид титана находит широкое применение в качестве пигмента при изготовлении титановых белил и эмалей, отличающих­ся высокой кроющей способностью, коррозионной стойкостью и теплостокостью. Диоксид титана и титанат бария служат основой титановой керамики, а титанат бария - важнейший сегнетоэлектрик.

Спад в военной промышленности и гражданском авиастроении привел к снижению потребления титана до 53-56 тыс. т в 1994-1995 гг. Рост спроса на титан в последние годы обусловлен, прежде всего, улучшением конъюнктуры в гражданском самолетостроении (на каждый лайнер Боинг-747 и -777 расходуется более 40 т титана, масса деталей.из титановых сплавов составляет 7% от массы самолета), а также увеличением спроса со стороны продуцентов оборудования для энергетики, спортивного инвентаря, для покрытий крыш зданий, их внутренней отделки. В настоящее время в западном мире потребляется около 60 тыс. т титана, в том числе в США - 32-33 тыс. т, Японии - 18-20 тыс. т. В 1998 г. в США спрос на титан снизился на 9% до 21,1 тыс. т.

В западном мире в аэрокосмической промышленности используется 41% титана (24,6 тыс. т), в том числе 33% в гражданской и 8 % в военной промышленности; 47% (28,2 тыс. т) - в других отраслях промышленности (химической, энергетике, опреснительных установках и др.) и 12% (7,2 тыс. т) - во вновь возникших областях (спортивные товары - 8 %, броня - 2 % и др.).

В США в 1996 г. 45% титана потреблялось в гражданском самолетостроении, 15% - в военной авиации и космонавтике, 40% - в других отраслях, включая химическую, нефтегазовую промышленность, судостроение, медицину.

В аэрокосмической промышленности западноевропейских стран используется около 9 тыс. т титана, из них 8 тыс. т - в гражданских самолетах, 1 тыс. т - в военных, причем 5000 т применяется в двигателях, 3500 т - в самолетах, 500 т - в ракетах и спутниках.

Среди используемых в Западной Европе сплавов преобладает сплав Ti -6 A 1-4 V (80-85%), затем следуют сплавы Ti -10 V -2 Fe -3 Al ; Ti -6 Al -2 Sn -4 Zr -2 Mo - Si (вместе 10-15%) и технически чистый ти­тан (4%); алюминиды титана находятся в стадии исследования и испытаний в качестве деталей двигателей. Согласно прогнозам, в ближайшие 3-5 лет потребление титана в Западной Европе со­хранится на современном высоком уровне и может увеличиться на 10 % преимущественно за счет роста потребления заготовок для дисков (до 1600 т/год) и листов для сверхпластической деформа­ции.

Ведущие страны производители и потребители титанового проката - США, Япония.

Более 90% титанового сырья используется для получения пигментного диоксида титана. Из общего объема производимого диоксида титана (3,6 млн. т/год) примерно 60% потребляется в производстве красок, 18% (по некоторым данным - 20-22%) - пластмасс и 12% - бумаги. В не­значительных количествах диоксид титана используется также для изготовления каучука, чернил и волокон.

Мировое потребление диоксида титана составило в 1994 г. 3284 тыс. т, в 1995 г. - 3329 тыс. т (рост на 1,4%). При этом в Северной Америке оно уменьшилось с 1227 до 1214 тыс. т (на 1,06%), в Западной Европе - с 935 до 926 тыс. т (на 0,7%), а в Азии (включая АТР) увеличилось с 742 до 801 тыс. т (на 7,95%»). Главные потребители диоксида титана - США, ежегодно использующие 1000-1100 тыс. т этого продукта, а также Германия, Япония, Великобритания и Франция.

В 1997 г. мировой спрос на диоксид титана составил 3,6 млн. т, в 1998 г. он повысился пример­но на 2%. В частности, прирост спроса в Западной Европе оценивается в 3% и США - в 2,5%. Потребление диоксида титана в Азии в 1998 г. сократилось по сравнению с 1997 г. на 15-20%. В 1998 г. на мировом рынке диоксида титана наблюдалась вялая активность, в некоторых случаях - умеренный прирост, что отчасти обусловлено ситуацией в Азии.

Согласно прогнозу компании Articol (США), в 2005 г. мировой спрос на диоксид титана дос­тигнет 4,5 млн. т .

При существующих высоких ценах на титан его применяют преимущественно для производства военного оборудования, где главная роль принадлежит не стоимости, а техническим характеристикам. Тем не менее известны случаи использования уникальных свойств титана для гражданских нужд. По мере снижения цен на титан и роста его производства применение этого металла в военных и гражданских целях будет все больше расширяться. Авиация . Малый удельный вес и высокая прочность (особенно при повышенных температурах) титана и его сплавов делают их весьма ценными авиационными материалами. В области самолетостроения и производства авиационных двигателей титан все больше вытесняет алюминий и нержавеющую сталь. С повышением температуры алюминий быстро утрачивает свою прочность. С другой стороны, титан обладает явным преимуществом в отношении прочности при температуре до 430° С, а повышенные температуры такого порядка возникают при больших скоростях благодаря аэродинамическому нагреванию. Преимущество замены стали титаном в авиации заключается в снижении веса без потери прочности. Общее снижение веса с повышением показателей при повышенных температурах позволяет увеличить полезную нагрузку, дальность действия и маневренность самолетов. Этим объясняются усилия, направленные на расширение применения титана в самолетостроении при производстве двигателей, постройке фюзеляжей, изготовлении обшивки и даже крепежных деталей. При постройке реактивных двигателей титан применяется преимущественно для изготовления лопаток компрессора, дисков турбины и многих других штампованных деталей. Здесь титан вытесняет нержавеющую и термически обрабатываемую легированную стали. Экономия в весе двигателя в один килограмм позволяет сберегать до 10 кг в общем весе самолета благодаря облегчению фюзеляжа. В дальнейшем намечено применять листовой титан для изготовления кожухов камер сгорания двигателя. В конструкции самолета титан находит широкое применение для деталей фюзеляжа, работающих при повышенных температурах. Листовой титан применяется для изготовления всевозможных кожухов, защитных оболочек кабелей и направляющих для снарядов. Из листов легированного титана изготовляются различные элементы жесткости, шпангоуты фюзеляжа, нервюры и т. д. Кожухи, закрылки, защитные оболочки для кабелей и направляющие для снарядов изготовляются из нелегированного титана. Легированный титан применяется для изготовления каркаса фюзеляжа, шпангоутов, трубопроводов и противопожарных перегородок. Титан получает все большее применение при постройке самолетов F-86 и F-100. В будущем из титана будут делать створки шасси, трубопроводы гидросистем, выхлопные патрубки и сопла, лонжероны, закрылки, откидные стойки и т. д. Титан можно применять для изготовления броневых плит, лопастей пропеллера и снарядных ящиков. В настоящее время титан применяется в конструкции самолетов военной авиации Дуглас Х-3 для обшивки, Рипаблик F-84F, Кертисс-Райт J-65 и Боинг В-52. Применяется титан и при постройке гражданских самолетов DC-7. Фирма «Дуглас» заменой алюминиевых сплавов и нержавеющей стали титаном при изготовлении мотогондолы и противопожарных перегородок уже добилась экономии в весе конструкции самолета около 90 кг. В настоящее время вес титановых деталей в этом самолете составляет 2%, причем эту цифру предусматривается довести до 20% общего веса самолета. Применение титана позволяет уменьшить вес геликоптеров. Листовой титан используется для полов и дверей. Значительное снижение веса геликоптера (около 30 кг) было достигнуто в результате замены легированной стали титаном для обшивки лопастей его несущих винтов. Военно-морской флот . Коррозионная стойкость титана и его сплавов делает их весьма ценным материалом на море. Военно-морское министерство США обстоятельно исследует коррозионную стойкость титана против воздействия дымовых газов, пара, масла и морской воды. Почти такое же значение в военно-морском деле имеет и высокое значение удельной прочности титана. Малый удельный вес металла в сочетании с коррозионной стойкостью повышает маневренность и дальность действия кораблей, а также снижает расходы по уходу за материальной частью и ее ремонту. Применение титана в военно-морском деле включает изготовление выхлопных глушителей для дизельных двигателей подводных лодок, дисков измерительных приборов, тонкостенных труб для конденсаторов и теплообменников. По мнению специалистов, титан, как никакой другой металл, способен увеличить срок службы выхлопных глушителей на подводных лодках. Применительно к дискам измерительных приборов, работающих в условиях соприкосновения с соленой водой, бензином или маслом, титан обеспечит лучшую стойкость. Исследуется возможность применения титана для изготовления труб теплообменников, которые должны обладать коррозионной стойкостью в морской воде, омывающей трубы снаружи, и одновременно противостоять воздействию выхлопного конденсата, протекающего внутри них. Рассматривается возможность изготовления из титана антенн и узлов радиолокационных установок, от которых требуется стойкость к воздействию дымовых газов и морской воды. Титан может найти применение и для производства таких деталей, как клапаны, пропеллеры, детали турбин и т. д. Артиллерия . По-видимому, наиболее крупным потенциальным потребителем титана может явиться артиллерия, где в настоящее время ведутся интенсивные исследования различных опытных образцов. Тем не менее в этой области стандартизовано производство лишь отдельных деталей и частей из титана. Весьма ограниченное использование титана в артиллерии при большом размахе исследований объясняется его высокой стоимостью. Были исследованы различные детали артиллерийского оборудования с точки зрения возможности замены титаном обычных материалов при условии снижения цен на титан. Главное внимание уделялось деталям, для которых существенно снижение веса (детали, переносимые вручную и перевозимые по воздуху). Опорная плита миномета, изготовленная из титана вместо стали. Путем такой замены и после некоторой переделки вместо стальной плиты из двух половинок общим весом 22 кг удалось создать одну деталь весом 11 кг. Благодаря такой замене можно уменьшить число обслуживающего персонала с трех человек до двух. Рассматривается возможность применения титана для изготовления орудийных пламегасителей. Проходят испытания изготовленные из титана орудийные станки, крестовины лафетов и цилиндры противооткатных приспособлений. Широкое применение титан может получить при производстве управляемых снарядов и ракет. Проведенные первые исследования титана и его сплавов показали возможность изготовления из них броневых плит. Замена стальной брони (толщиной 12,7 мм) титановой броней одинаковой снарядостойкости (толщиной 16 мм) позволяет получить, по данным этих исследований, экономию в весе до 25%. Сплавы титана повышенного качества позволяют надеяться на возможность замены стальных плит титановыми равной толщины, что дает экономию в весе до 44%. Промышленное применение титана позволит обеспечить большую маневренность, увеличит дальность перевозки и долговечность орудия. Современный уровень развития воздушного транспорта делает очевидными преимущества легких броневиков и других машин из титана. Артиллерийское ведомство намерено снарядить в будущем пехоту касками, штыками, гранатометами и ручными огнеметами, сделанными из титана. Первое применение в артиллерии титановый сплав получил для изготовления поршня некоторых автоматических орудий. Транспорт . Многие из тех выгод, которые сулит использование титана при производстве бронетанковой материальной части, относятся и к транспортным средствам. Замена конструкционных материалов, потребляемых в настоящее время предприятиями транспортного машиностроения, титаном должна привести к снижению расхода топлива, росту полезной грузоподъемности, повышению предела усталости деталей кривошипно-шатунных механизмов и т. п. На железных дорогах исключительно важно снизить мертвый груз. Существенное уменьшение общего веса подвижного состава за счет применения титана позволит сэкономить в тяге, уменьшить габариты шеек и букс. Важное значение вес имеет и для прицепных автотранспортных средств. Здесь замена стали титаном при производстве осей и колес также позволила бы увеличить полезную грузоподъемность. Все эти возможности можно было бы реализовать при снижении цены титана с 15 до 2-3 долларов за фунт титановых полуфабрикатов. Химическая промышленность . При производстве оборудования для химической промышленности самое важное значение имеет коррозионная стойкость металла. Существенно также снизить вес и повысить прочность оборудования. Логически следует предположить, что титан мог бы дать ряд выгод при производстве из него оборудования для транспортировки кислот, щелочей и неорганических солей. Дополнительные возможности применения титана открываются в производстве такого оборудования, как баки, колонны, фильтры и всевозможные баллоны высокого давления. Применение трубопроводов из титана способно повысить коэффициент полезного действия нагревательных змеевиков в лабораторных автоклавах и теплообменниках. О применимости титана для производства баллонов, в которых длительно хранятся газы и жидкости под давлением, свидетельствует применяемая при микроанализе продуктов сгорания вместо более тяжелой трубки из стекла (показана в верхней части снимка). Благодаря малой толщине стенок и незначительному удельному весу эта трубка может взвешиваться на более чувствительных аналитических весах меньших размеров. Здесь сочетание легкости и коррозионной стойкости позволяет повысить точность химического анализа. Прочие области применения . Применение титана целесообразно в пищевой, нефтяной и электротехнической промышленности, а также для изготовления хирургических инструментов и в самой хирургии. Столы для подготовки пищи, пропарочные столы, изготовленные из титана, по качествам превосходят стальные изделия. В нефте- и газобурильной областях серьезное значение имеет борьба с коррозией, поэтому применение титана позволит реже заменять корродирующие штанги оборудования. В каталитическом производстве и для изготовления нефтепроводов желательно применять титан, сохраняющий механические свойства при высокой температуре и обладающий хорошей коррозионной устойчивостью. В электропромышленности титан можно применить для бронирования кабелей благодаря хорошей удельной прочности, высокому электрическому сопротивлению и немагнитным свойствам. В различных отраслях промышленности начинают применять крепежные детали той или иной формы, изготовленные из титана. Дальнейшее расширение применения титана возможно для изготовления хирургических инструментов главным образом благодаря его коррозионной стойкости. Инструменты из титана в этом отношении превосходят обычные хирургические инструменты при многократном кипячении или обработке в автоклаве. В области хирургии титан оказался лучше виталлиума и нержавеющих сталей. Присутствие титана в организме вполне допустимо. Пластинка и винты из титана для крепления костей находились в организме животного несколько месяцев, причем имело место прорастание кости в нитки резьбы винтов и в отверстие пластинки. Преимущество титана заключается также в том, что на пластине образуется мышечная ткань.

Применение любого конструкционного материала определяется не только его физико-механическими свойствами, но и такими характеристиками, как технологичность, дефицитность и стоимость.

По комплексу физико-механических свойств титановые сплавы являются универсальным конструкционным материалом, соче­тая нехладноломкость алюминия и аустенитных сталей, высо­кую коррозионную стойкость лучших медноникелевых сплавов и нержавеющих сталей, немагнитность, прочность и удельную прочность более высокие, чем у большинства конструкционных материалов. Поэтому потенциально титановые сплавы эффективны как авиационные и космические материалы, материалы для химической промышленности, судостроения и др. вплоть до материалов тары для хранения ядохимикатов и удобрений в сельском хозяйстве.

Развитие вакуумной техники обеспечило возможность создания вакуумно-дуговых агрегатов для плавки слитков в промышленных условиях. Производство слитков массой до нескольких тонн давно перестало быть сложной проблемой; технически возможно изготовление слитков массой до 17,0 т, что по объему соответствует стальному слитку массой около 30 т. Существенным является и то, что при соблюдении определенных предосторожностей горя­чую деформацию титановых слитков возможно осуществлять на том же печном, кузнечно-прессовом и прокатном оборудова­нии, которое используется для обработки стали. В настоящее время промышленность ряда стран производит практически любые полуфабрикаты, необходимые для различных отраслей машиностроения. Несмотря на ряд специфических особенностей (склонность к схватыванию, повышенная химическая актив­ность и т. п.), титановые сплавы всех классов вполне удовлетво­рительно обрабатываются резанием (точение, сверление, строжка и т. п.), поддаются газовой резке, резке вулканитовыми кру­гами и т. п., а также свариваются всеми видами аргонодуговой сварки. Это дает возможность изготавливать различные и слож­ные детали, узлы и агрегаты.

Таким образом, технологичность титановых сплавов в металлургическом и машиностроительном производствах достаточна для изготовления практически любых деталей и узлов. Поэтому основными факторами, определявшими до недавнего времени сферу и объемы применения титановых сплавов, были их стои­мость и дефицитность. В начальный период освоения титана, когда производство имело мелкосерийный характер, стоимость титановых полуфабрикатов была высока. Рост объемов производства и усовершенствование оборудования сопровождались естественным снижением стоимости полуфабрикатов. В соответствии с этим расширилась и сфера применения титана.

Ниже кратко рассмотрены основные аспекты эффективного применения титановых сплавов в настоящее время.

Авиа- и ракетостроение.

Военное самолетостроение явилось пионером космического использования титана в технике. В 1950 г. небольшое количество этого металла было впервые при­менено в выхлопной системе самолета XA7I и хвостовой части фюзеляжа самолета F3H (США). В гражданском самолетостроении США титан впервые был применен в конструкции самолета ДС-7 в 1955 г. Из него были изготовлены противопожарные перего­родки, обшивка мотогондолы, шпангоуты и другие детали. В на­стоящее время аэрокосмическая промышленность США потреб­ляет 85-90% всего производимого в США титана. Особенно эффективно использование титана для обшивки самолетов сверх­звуковых скоростей. Для алюминия рабочие температуры обшивки и других деталей становятся слишком высокими, вследствие чего он теряет свое значение как основной конкурент титана.

Началом использования в ракетной "технике США следует считать 1957 г. Тогда на производство управляемых снарядов пошло 3% общего потребления титана в стране. В ракетной технике титан применяется для баллонов высо­кого давления и корпусов ракетных двигателей, работающих на твердом топливе. В ракетах «Атлас», «Титан-1», «Титан-3» и др. применены различные титановые баллоны и сварные балки для окислителя и топлива. В космос титан вышел вместе с косми­ческим кораблем «Меркурий» (1961), в капсуле массовая доля его составляла 18% (каркас, внутренняя обшивка, контейнер антенны и парашюта и др.). На космическом корабле «Джечинай» из титана были изготовлены детали общей массой 545 кг (рама, двухслойная обшивка, емкость высокого давления). Титан применен также в конструкциях служебного отсека корабля «Апполон». Корабль для перемещения космонавтов по лунной поверхности был снаб­жен титановыми баками. Из титана также изготовляются корпуса искусственных спутников. Следует отметить, что в авиационной и космической технике применяется в основном сплав Ti- 6А1-4V или его аналоги. Иные сплавы используются реже и рас­сматриваются как перспективные.

Этот сплав успешно используется для изготовления баллонов высокого давления топливных систем (окислитель, азот, гелий) в ракетах «Титан-2», «Атлас», «Апполон», «Поларис» и т. п Одним из наиболее перспективных титановых сплавов и для изгото­вления сосудов высокого давления считается также сплав Ti-13V-ПСг-ЗА1. Фирмой «Budd и С0» производятся цилин­дры методом спиральной намотки тавров из этого сплава, исполь­зуя высокую пластичность его в закаленном состоянии.

В трубных системах для жидкого углерода и других сред при­меняются бесшовные трубы, изготовленные из ряда сплавов и, в частности, из сплава Ti-ЗА1-2,5V. Компания «Mallory- Sharon Metals» рекомендует применять для изготовления высоко­прочных труб сплав Ti-16V-2,5А1, рассматривая его как свариваемый, хорошо деформируемый и коррозионностойкий материал.

Фирмой «Т. Y. Brooks» освоено производство болтов из сплавов Ti-6А1-4V и Ti-4А1-4Мп. Считается, что титановый крепеж (по усталостной прочности) обладает большей работоспособностью, чем аналогичный крепеж из стали.

Из титановых сплавов изготавливаются столь ответственные изделия, как втулки несущего винта вертолетов типа S-65, валы шасси и т. п. Весьма широкое применение нашли титановые сплавы для изготовления компрессорной части газотурбинных двигателей. Из сплавов типа Ti-6А1-4V, Ti-8А1-10V, Ti-8A1-1Mq -IV производят диски и лопатки компрессоров низкого и высокого давления и температур до 400° С. Для более высоких температур перспективными считаются высокоалюминистые сплавы типа Ti-20А1-2V, а также недавно разработанные многокомпонентные сплавы Ti-6А1-6V-2Sn-lCu-lFe-3Zr- lGr-IMo и тот же сплав, но без молибдена и хрома. По сообще­нию фирмы «Pratt and Whitney», лопатки компрессора из сплава Ti-6А1-4V эксплуатировались в течение 7 лет без поломок. Имеются сведения об изготовлении компрессорных лопаток из композиционного материала в виде порошка сплава Ti-6А1-4V, армированного молибденовой проволокой. Композиционные ме- таллокерагшческие материалы применительно к компрессорным лопаткам могут создаваться и на базе двух титановых сплавов, например на основе высокочистых порошков Ti-6А1-4V (68%) и Ti-20 Nb-7,5А1 (32%). После термообработки такой материал при 593° С имеет предел прочности выше, чем сплав Ti-6А1-4V при 427° С. Для повышения температурных характеристик спла­вов применяют также покрытия, состоящие из 95% серебра и 5% алюминия.

Судостроение

Отмечалось, что титановые сплавы нашли широ­кое применение для изготовления лопаток компрессорной части авиационных двигателей. Имеются также сведения о применении титана и в морских газовых турбинах. Так, сплав Ti-6А1-4V был применен для изготовления лопаток первых ступеней ротора паровой турбины, где наблюдалась сильная питтинговая коррозия на лопатках турбин, изготовленных из сплава, содержащего 12% хрома. Титановые лопатки после 2000 ч эксплуатации не имели каких-либо признаков коррозионных и эрозионных повреждений.

Титановые сплавы применяются также в морских газотурбинных двигателях. Известно, в частности, что катера оборудуются дизель-газотурбинной установкой, являющейся модификацией авиационного двигателя, в конструкции которого нержавеющая сталь 403, обычно применяемая для лопаток ротора и статора, заменена титановым сплавом Ti-6А1-4V. Эта установка применена также на торпедном катере и ряде кораблей пограничной охраны.

За последнее десятилетие применение газовых турбин в кора­бельных энергоустановках существенно возросло. Эксплуатация ГТД 1-го поколения (модернизированные авиационные двигатели) оказалась успешной, особенно когда требуется быстрое развитие полной мощности, -надежная работа и простота эксплуатации. В настоящее время в США создаются ГТД 2-го поколения, кото­рые должны отличаться более высокой коррозионной стойкостью, экономным расходом топлива, меньшей массой, большим сроком эксплуатации и повышенной надежностью. В турбине LM2500, являющейся типичным представителем ГТД 2-го поколения, ротор и статор компрессора (16 ступеней, трехдисковый ротор) выполнены из титановых сплавов, что обеспечивает им высокую коррозионную стойкость и пониженную массу.

Опреснительные и теплообменные установки

В настоящее время в США требуется опреснительная установка мощностью 1 биллион галлонов в сутки опресненной воды, к 1980-1985 гг. Эта потребность возрастет в 20 раз. Создание высокопроизводительных опреснительных установок требует применения титановых сплавов. Применение титановых труб в теплообменных и опре­снительных установках позволило увеличить выход конденсата с 2840 до 5680 м3 в сутки. Вследствие этого оказалось воз­можным снизить массу трубной системы теплообменных аппа­ратов на 75-80% по сравнению с медноникелевыми сплавами. Уменьшение толщины стенок труб из титановых сплавов позво­ляет улучшить теплообменные характеристики трубной системы, несмотря на их меньшую теплопроводность по сравнению с мед­ноникелевыми или нержавеющими трубами. Опытные системы с трубами и арматурой из титановых сплавов проработали в воде свыше 39 мес при скорости потока до 6,1 м/с без признаков повреждений; при очень высоких скоростях потока (42 м/с), недопустимых для любых других материалов, отмечены незначитель­ные коррозионно-эррозионные процессы; износ - 0,2 мм/год. Следует отметить при этом, что высокая удельная прочность титановых сплавов позволяет уменьшить размеры, массу и улуч­шить условия размещения систем. Если учесть, что усталостная прочность титановых сплавов не снижается в воде, то можно оха­рактеризовать их как идеальный материал для трубопроводов. Зарубежные специалисты отмечают, что титановые сплавы подвер­жены биологическому обрастанию в такой же мере, как нержавеющие стали . Однако процесс очистки титановых систем значительно проще. Кроме обычных противообрастающих красок возможно хлорирование титановых систем с промыванием теплой водой (52° С) при скорости до 1,6 м/с. После снятия обрастания не наблюдаются щелевая или питтинговая виды коррозии.

Автомобилестроение

В Англии организовано производство титановых шатунов для гоночных автомобилей объемом цилин­дров 350 и 500 см3. При этом достигнуто уменьшение массы шатуна на 30%, что привело к снижению инерционных нагрузок кривошипно-шатунного механизма, увеличению мощности двигателя на 12 л. с. и экономии горюче-смазочных материалов. Кроме того, в гоночных автомобилях титановые сплавы применяют для изготовления коленчатых валов, клапанов, передних и задних осей, втулок, гаек, торсионйых рычагов, деталей под­вески и выхлопной системы и др. Опыт использования титановых сплавов за рубежом показывает, что наиболее целесообразно применение их для деталей высоконагруженных двигателей, несущей конструкции и ходовой части автомобиля. По данным работы, применение сплавов титана для таких деталей автомобильных и дизельных двигателей, как шатуны, клапаны и глушители, позволит существенно увеличить мощность двигателя, повысить надежность и долговечность ряда деталей возвратно- поступательных систем (табл. 1).

Цветная металлургия

В цветной металлургии успешно используются для деталей механизмов, работающих в агрессивных средах. На Запорожском титано-магниевом комбинате замена чугунных деталей насосов, работающих на перекачке растворов хлоридов калия, натрия, магния и слабой соляной кислоты, на титановые позволила повысить срок службы их в 15-20 раз, а потери жидкости при транспортировке снизить в 2,5 ра Березниковском титано-магниевом комбинате в цехе хло­рирования установлены кюбели под сухие возгоны, дроссели и переходы на вентиляторах, форсунки на скрубберах и решетки на канализационных стоках. Вентиляторы с деталями из титана не ремонтировались в течение 5 лет, тогда как срок службы вен­тиляторов из гуммированных углеродистых сталей не превышал одного месяца. Насосы KH3-6/30 из титана работают без ремонта несколько лет; те же насосы, изготовленные из легированных не­ржавеющих сталей, выходят из строя каждые 2-3 мес. На Усть- Каменогорском титано-магниевом комбинате насосы, работающие на перекачке 20% НС1, служили более 4 лет; чугунные насосы в той же среде работали не более 5-7 дней. Внедрение газоходов и вентиляторов из титана увеличило срок их службы в 12 раз по сравнению с гуммированными сталями. На Норильском горно­металлургическом комбинате титан используется на гидрометал­лургическом переделе получения катодного никеля, для коммуни­каций оборудования и отдельных узлов. В цехе электролиза ни­келя был разработан и установлен на испытание образец титано­вого фильтра сгустителя с полнопогружными дисками для не­предельной фильтрации никелевого раствора с одновременным удалением железокобальтового осадка. Опытный образец фильтра-сгустителя заменил 10 единиц старого оборудования, дал возможность увеличить производительность передела, лик­видировать ручной труд, улучшить санитарные условия труда.

Подробный анализ качества работы деталей и механизмов из титана в этой отрасли промышленности позволил рекомендовать титан и его сплавы для изготовления следующего оборудования: насосы по перекачке агрессивных сред; трубопроводы; общезаводские и цеховые вентиляционные трубы для выброса агрессивных газов; запорная арматура на трубопроводах по перекачке агрессивных растворов; автоклавы различной емкости; трубчатые и пластинчатые теплообменники для агрессивных растворов и пара; холодильники-змеевики, холодильники - труба в трубе; валы и роторы вентиляторов и др.

Химическая промышленность

Вопрос использования титана в химическом машиностроении весьма подробно рассмотрен в мо­нографии, где детально описаны условия работы и различные типы изделий и механизмов из титана: емкостная химическая аппаратура; теплообменная аппаратура; фильтры; колонная аппа­ратура, автоклавы, сушилки, роторы центрифуг, арматура, на­сосы, детали трубопроводов и т. д.

Авторами показана Высокая эффективность использования титана и его сплавов (главным образом, марок ОТ4) даже в тех средах, где нержавеющая сталь подвергается язвенной коррозии и коррозионному растрескиванию в условиях коррозии под на­пряжением. Высокая прочность титана и его сплавов позволяет применять его для изготовления деталей, испытывающих большое ускорение. По мнению американских исследователей, спрос на титановую annapaiypy будет увеличиваться с переходом к более высоким давлениям и температурам и более агрессивным средам.

Пищевая промышленность

В пищевой промышленности целесообразно использование титана в виде аппаратуры для переработки пищевых продуктов (автоклавы, реакторы, колонны, центрифуги и др.). Использование на консервных заводах одного титанового котла позволило заменить три котла из дорогостоя­щих никеля, монель-металла и нержавеющей стали. В США из титана изготавливают смесители, варочные котлы и резервуары для рассолов, маринадов, томатных и других острых соусов. В пищевой промышленности Японии применяют листовую сталь, плакированную титаном, для колонн реакторов, теплообменников, резервуаров в производстве глютаминовой соли и в молочной промышленности.

Титан – уникальный по своим свойствам металл. Благодаря удивительным свойствам его называют металлом будущего. Титан применяют там, где человеку хочется мечту превратить в реальность.

Первоначально титан стали выпускать и применять для военной и оборонной промышленности. Но с каждым днем этот металл получает все большее распространение в других областях.

Авиастроение

Авиационная промышленность - основной потребитель титановой продукции. Именно развитие авиационной техники дало толчок титановому производству. По своим физико-механическим свойствам титановые сплавы являются универсальным конструкционным материалом.

Вплоть до конца 60-х годов ХХ века титан применялся главным образом для изготовления газовых турбин двигателей самолетов (титан очень прочный металл). В 70-х – 80-х годах титановые сплавы начали широко применяться для изготовления различных деталей планерной части самолетов (титан еще и легкий).

Все эти детали с очень умными названиями намного легче деталей, сделанных из стали.

Сейчас из титана делают обшивку для самолета, наиболее нагревающиеся детали, силовые элементы, детали шасси. В авиационных двигателях жаропрочные титановые сплавы применяются для изготовления лопаток, дисков и других элементов вентилятора и компрессора двигателя.

В конструкции современного самолета может быть более 20 тонн титана. Например, в самолете Боинг-787 устанавливают около 2,5 миллионов титановых заклепок, что облегчает вес самолета на несколько тонн (по сравнению со стальными деталями).

Вот основные направления использования титана в авиастроении:

1. Для изготовления изделий сложной пространственной формы:
- окантовка люков и дверей, где возможно скопление влаги (используется высокая коррозионная стойкость титана);
- обшивка, на которую действует струя продуктов сгорания двигателя, противопожарные перегородки (используется высокая температура плавления);
- тонкостенные трубопроводы воздушной системы (титан меньше всех других металлов расширяется под воздействием температуры);
- настил пола грузовой кабины (используется высокая прочность и твердость).

2. Для изготовления узлов и агрегатов, испытывающих сильные нагрузки:
- стойки шасси;
- силовые элементы (кронштейны) крыла;
- гидроцилиндры.

3. Изготовление частей двигателя:
- диски и лопатки для вентиляторов и компрессоров;
- корпуса двигателей.

В России и странах Содружества нет ни одного авиационного двигателя, самолета или вертолета, где бы не применялся титан ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА»: истребители МиГ-29, Су-35, Су-30, Су-27, Ту-204, Ту-214, АН-148, SSJ-100, МС-21, транспортные самолеты Ил-76 и Ил-76Т. Кроме этого, наше предприятие - основной поставщик титана для таких крупнейших концернов мировой авиаиндустрии, как AIRBUS INDUSTRIE и компании BOEING.

Для зарубежных и российских заказчиков Корпорация ВСМПО-АВИСМА поставляет следующие титановые полуфабрикаты для изготовления деталей самолетов:
- штамповки для шасси;
- плиты, листы, прутки и биллеты для изготовления поворотных узлов, направляющих рельсов, закрылков, панелей, лонжеронов, элементов крепления;
- цельные конструкции штампованных поковок для электрогидравлической системы.

Ракетостроение и космическая техника

Титан помог человеку преодолеть звуковой барьер в авиации и выйти в космическое пространство. В ракетостроении и космической технике титан практически незаменим.

Давайте посмотрим, почему. Что такое космос? Это глубокий вакуум, где царит ледяной холод. И любое искусственное тело, находящееся в космосе, охлаждается до очень низких температур. С другой стороны, аппарат сильно разогревается, если попадает под солнечные лучи. Кроме того, стенки космического корабля бомбардируются космическими частицами, летящими с огромной скоростью, и находятся под действием космической радиации. Такие сверхтяжелые условия могут выдержать только сталь, вольфрам, платина и титан. Предпочтение, конечно же, отдано титану. Титановые сплавы использовали в пилотируемых ракетных комплексах «Восток» и «Союз», беспилотных «Луна», «Марс», «Венера», а также «Энергия» и в орбитальном корабле «Буран».

Судостроение

Широко используют титан в судостроении. Он незаменим для обшивки судов, производства деталей насосов и трубопроводов.

Такое качество титана, как малая плотность позволяет снижать массу корабля, а значит, повышать его маневренность и дальность хода. Обшитые листами титана корпуса судов никогда не потребуют покраски, ведь они десятилетиями не ржавеют и не разрушаются в морской воде (высокая коррозионная стойкость титана). А эрозионная и кавитационная стойкость позволяет не бояться больших скоростей в морской воде: взвешенные в ней мириады песчинок не повредят титановым рулям, винтам и корпусу.

Слабые магнитные свойства титана и его сплавов используют при изготовлении навигационных приборов. В будущем планируется создание из титановых сплавов так называемых немагнитных кораблей, необходимых для геологогеофизических исследований в открытых океанах (устранится влияние металлических частей корабля на высокоточные навигационные приборы).

Наиболее перспективное направление использования титана в судостроении – производство конденсаторных труб, турбинных двигателей и паровых котлов.

Кроме этого, титан, обладающий высокой коррозионной стойкостью и способностью выдерживать огромные давления и нагрузки, - наилучший материал для создания глубоководных аппаратов.

Машиностроение

Корпорация ВСМПО-АВИСМА успешно выпускает теплообменное оборудование для энергетической промышленности, а также для предприятий химической и нефтехимической отраслей. Оборудование изготавливаются из сплавов на основе титана: трубы для теплообменной аппаратуры различного назначения, конденсаторы турбин и в качестве внутренней поверхности дымовых труб. Использование титана позволяет увеличить долговечность, надежность и, следовательно, снизить расходы на капитальный ремонт и обслуживание этого оборудования. Титановые сплавы по стойкости к коррозии превосходят самые стойкие из имеющихся медных, медно-никелевых сплавов и нержавеющую сталь в 10-20 раз. Благодаря этому свойству можно уменьшить толщину стенки трубы для более быстрой передачи тепла в теплообменных аппаратах. Титановые сплавы применяются на объектах мировой тепловой и атомной энергетики с 1959 года.

Нефтегазовая промышленность

Титану много работы и в небе, и в космосе, и под водой, и даже под землей.

Перспективной областью применения сплавов титана является глубокое и сверхглубокое бурение. Для добычи подземных богатств и для изучения глубоких слоев земной коры нужно проникнуть на очень большие глубины – до 15-20 тысяч метров. Обычные буровые трубы будут рваться под собственной тяжестью уже на глубине нескольких тысяч метров. И только благодаря трубам из высокопрочных сплавов на основе титана можно достичь прохождения действительно глубоких скважин.

В настоящее время титан успешно используется при разработке оборудования для освоения нефтегазовых месторождений на морских шельфах: глубоководные бурильные и добывающие установки; насосы; трубопроводы; теплообменное оборудование различного назначения; сосуды высокого давления и многое другое. По мнению специалистов, в глубоководной нефтедобыче титан и его сплавы должны стать одним из основных конструкционных материалов, поскольку имеют высокую коррозионную стойкость в морской воде. Из нашего титана производят трубы, отводы, фланцы, тройники, переходы для систем забортной, балластной и пластовой воды.

Автомобилестроение

Инженеры при разработке новых конструкций машин ставят перед собой задачу – снизить массу деталей автомобиля и тем самым улучшить движение самого авто. Например, выяснили, что за счет уменьшения массы деталей можно сократить расход топлива и количество выхлопных газов, а это, согласитесь, очень необходимо для современного мегаполиса.

В автомобилестроении титан применяют в конструкциях клапанов, пружин, выхлопных систем, передаточных валов, болтов. Надежность деталей из титана была проверена в течение нескольких лет на гоночных автомобилях и в ходе широкого использования в авиакосмической промышленности.

Строительство

Строители тоже любят титан за его свойства. Отличная устойчивость к коррозии, прочность, легкий вес и долговечность обеспечивают самый длительный срок службы архитектурным деталям при любых условиях и с минимальной необходимостью проведения ремонта. Уникальная и неповторимая отражательная способность титана не сравнима с любым другим металлом.

Он устойчив к загрязнениям городской атмосферы и морской среды, кислотным дождям, осадкам вулканической золы, промышленным выбросам и другим неблагоприятным атмосферным условиям. Титан не подвергается атмосферным влияниям и не обесцвечивается от ультрафиолетовых лучей. Также он обладает отличной устойчивостью к коррозии, которая может появиться в результате кислотных дождей и действия агрессивных газов (газ сернистой кислоты, газ сероводорода и т.д.). Все это является большим плюсом при использовании титана для строительства в крупных городах и промышленных областях.

Титан используется для наружной обшивки зданий, кровельных материалов, облицовки колонн, софитов, карнизов, навесов, внутренней обшивки, легких крепежных приспособлений. Кроме того, титан используется в скульптуре и для изготовления памятников.

Медицина

Титан необыкновенно популярен в медицине: любят титан ортопеды, кардиологи, стоматологи и даже нейрохирурги (врачи, которые лечат нервную систему). Из титановых сплавов делают превосходные хирургические инструменты, легкие и долговечные.

В современном мире люди живут долгой активной жизнью. Но очень часто получают повреждения, например, в результате занятий спортом или в автомобильных авариях и происшествиях. И тут на помощь людям приходит металл будущего. У титана есть очень ценное для медиков свойство – он достаточно легко «вживляется» в организм человека. Ученые называют это свойство - «настоящее родство». Титановые конструкции (имплантанты, внутрикостные фиксаторы, наружные и внутренние протезы) абсолютно безопасны для костей и мышц. Они не вызывают аллергию, не разрушаются при взаимодействии с жидкостями и тканями организма и, конечно, с медицинскими препаратами. Кроме этого, протезы, изготовленные из титановых сплавов, очень прочны и износостойки, хотя все время выдерживают большие нагрузки. Вспомните, титан в 2-4 раза прочнее железа и в 6-12 раз прочнее алюминия (смотри раздел «Титан»).

В стоматологии врачи широко используют самую передовую технологию для изготовления зубных протезов - титановые имплантанты. Титановый корень вживляется в челюсть, после чего на него наращивают верхнюю часть зуба.

Из титана изготавливают протезы маленьких косточек внутри уха – и к людям возвращается слух!

Кардиологи для лечения сердца используют такие приборы, как электронный стимулятор и дефибриллятор, корпуса которых тоже титановые.

У титана есть еще одно положительное качество, которое тоже ценится в медицине. Титан – немагнитный металл. Поэтому больных, у которых есть титановые протезы, можно лечить с помощью физиотерапии (не таблетками, а при помощи приборов, в основе работы которых заложены физические явления – электротоки и магнит).

Спорт

Причина популярности использования титана в спортивном инвентаре заключается в его основных свойствах: легкость и прочность.

Примерно 25-30 лет назад из титана впервые сделали велосипед. И это было первое применение этого металла для изготовления спортивного инвентаря. Сейчас в конструкции велосипеда из титана может быть выполнен не только корпус, но и тормоза, звездочки и пружины сидений.

В Японии нашли еще одно применение титана в спорте. Знаешь ли ты, что такое гольф? Это интересная игра, в которой пытаются забить мяч в лунки специальными клюшками. Легкие и прочные титановые клюшки (опять же благодаря свойствам титана) завоевали популярность среди гольфистов, несмотря на свою дороговизну (по сравнению с другими материалами).

Альпинизм и туризм. Вот где еще нашел свое применение титан. Из него делают практически все предметы, которые несут альпинисты и туристы в своих рюкзаках: бутылки, чашки, наборы для приготовления пищи, столовая посуда, стойки и крепления палаток, ледорубы, ледобуры и даже компактные печки.

Вот еще примеры использования титана в спорте: производство ножей для подводного плавания, изготовление лезвий для коньков. Для спортивной стрельбы (и для правоохранительных органов) недавно начали производить титановые пистолеты.

Товары народного потребления

Нашел применение титан и в изготовлении ювелирных украшений, шариковых и перьевых ручек, наручных часов, кухонной посуды и садового инвентаря.

Корпуса многих портативных компьютеров, мобильных телефонов изготавливают из титана. Вещи, конечно, недешевые, зато легкие и долговечные. Корпуса плазменных телевизоров, монтируемых на стены, также изготавливают из титана: это снижает их вес и позволяет не беспокоиться за крепость монтажа.

Еще одно необычное применение титана – колокольный звон. Колокола из титана обладают необычным, очень красивым звучанием. А еще вы можете услышать голос этого металла в колокольчиках для электрозвонков.

Очень популярным оказался нетоксичный и безвредный диоксид титана (TiO2).

Более половины всего производимого в мире диоксида титана расходуется в качестве белого пигмента в производстве лакокрасочной продукции. Этот белый порошок кроме высокого уровня белизны обладает таким качеством, как высокая укрывистость (способность краски перекрывать цвет поверхности, на которую она наносится). При нанесении на поверхность бумаги диоксида титана, она дополнительно приобретает гладкость и высокие печатные свойства.

И в других отраслях диоксид титана тоже используют. Если внимательно прочитать состав, который написан на фантиках конфет или жевательной резинки, то можно найти там загадочно зашифрованное вещество Е171. Именно так обозначается краситель из диоксида титана. Кроме конфет и жвачки, им окрашивают еще пирожные, крабовые палочки, изделия из фарша и даже лапшу, им осветляют глазурь для кондитерских изделий и муку. В фармакологии (изготовление лекарств) диоксидом титана окрашивают лекарства, а в косметологии – кремы, гели, шампуни и другие средства. Кроме этого, диоксид титана используют при отбеливании зубов (добавляют в зубную пасту).

И это еще не всё. Диоксид титана используют как наполнитель в производстве резины, в производстве пластмасс, он входит в состав тугоплавких стекол, глазурей, фарфоровых масс, из него изготавливают искусственные драгоценные камни.