في المدرسة الإعدادية، تعلمنا جميعًا الجدول الدوري في صف الكيمياء: "الهيدروجين، الهيليوم، الليثيوم، البريليوم، البورون... الكبريت، الكلور، الأرجون، البوتاسيوم، الكالسيوم"، والتيتانيوم (Ti)هو العنصر 22
I. تاريخ التيتانيوم
في عام 1791، اكتشف رجل الدين البريطاني دبليو جريجور عنصرًا معدنيًا جديدًا.
وفي عام 1795، اكتشف الكيميائي الألماني إم إتش كلابروث هذا العنصر أيضًا وأطلق عليه اسم الآلهة اليونانية، الجبابرة.
في عام 1910، كان العالم الأمريكي إم إيه هنتر أول من أنتج التيتانيوم النقي عن طريق اختزال TiCl₄ مع الصوديوم.
في عام 1940، أنتج عالم لوكسمبورغ دبليو جيه كرول تيتانيوم نقي عن طريق اختزال TiCl₄ مع المغنيسيوم. منذ ذلك الحين، أصبحت عملية اختزال المغنيسيوم (المعروفة أيضًا باسم عملية كرول) وعملية اختزال الصوديوم (المعروفة أيضًا باسم عملية هنتر) هي الطرق الصناعية لإنتاج التيتانيوم الإسفنجي.
ثانيا. تصنيف التيتانيوم
بناءً على محتوى التيتانيوم، يمكن تصنيف التيتانيوم إلى تيتانيوم نقي وسبائك تيتانيوم. يتم تصنيف التيتانيوم النقي عمومًا على أنه من الدرجة 1 (مع محتوى تيتانيوم بنسبة 99.5% أو أعلى)، بينما يتم تصنيف سبائك التيتانيوم أيضًا إلى سبائك التيتانيوم من النوع -، وسبائك التيتانيوم من النوع -، وسبائك التيتانيوم من النوع + -. استنادًا إلى خصائص أدائها، يمكن تصنيفها إلى سبائك تيتانيوم هيكلية، وسبائك تيتانيوم -مقاومة للحرارة (قوة-)، وسبائك تيتانيوم مقاومة للتآكل-.
ثالثا. مزايا التيتانيوم
1. كثافة منخفضة وقوة عالية: في العديد من التطبيقات التي يكون فيها الوزن أحد الاعتبارات الحاسمة-مثل صناعات الطيران والبناء-يضمن استخدام التيتانيوم الاستقرار الهيكلي مع تقليل الوزن الإجمالي والحفاظ على قوة عالية. وهذا يساعد على تحسين كفاءة استهلاك الوقود وسعة الحمولة في الطائرات.
2. مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية-: يتمتع التيتانيوم بنقطة انصهار تصل إلى 1668 درجة ويمكنه تحمل الاستخدام لفترة طويلة عند درجات حرارة تصل إلى 600 درجة دون الشعور بالتعب. وهذا يمنح التيتانيوم ثباتًا ممتازًا في-بيئات التشغيل ذات درجات الحرارة المرتفعة، مما يؤدي إلى استخدامه على نطاق واسع في المعدات ذات درجات الحرارة المرتفعة-مثل محركات الطائرات وتوربينات الغاز.
3. أداء ممتاز في درجات الحرارة المنخفضة-: يحتفظ التيتانيوم بمرونة وصلابة جيدة حتى في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -253 درجة، مما يؤدي إلى تجنب الهشاشة الباردة المرتبطة عادةً بالمعادن. وبالتالي، فإن التيتانيوم مناسب أيضًا للبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة ويلعب دورًا مهمًا في تطبيقات مثل تخزين النيتروجين السائل ومعدات النقل، بالإضافة إلى معدات البحث العلمي القطبية.
4. مقاومة عالية للتآكل: يتفاعل التيتانيوم بسهولة مع الأكسجين الموجود في الهواء، ويشكل طبقة كثيفة وقوية من ثاني أكسيد التيتانيوم على سطحه. تمنع طبقة الأكسيد هذه المزيد من أكسدة التيتانيوم الأساسي، مما يسمح لها بالبقاء مستقرًا حتى في البيئات القاسية مثل الأحماض والقلويات القوية. على سبيل المثال، في الصناعة الكيميائية، يستخدم التيتانيوم بشكل شائع لتصنيع المعدات مثل المفاعلات وخطوط الأنابيب، مما يقاوم التآكل بشكل فعال من مختلف الوسائط المسببة للتآكل.
5. التوافق الحيوي الجيد: التيتانيوم معدن غير مغناطيسي ولا يصبح ممغنطًا. إنه يُظهر توافقًا ممتازًا مع الأنسجة البشرية والدم، وهو غير-سام لجسم الإنسان، ولا يسبب ردود فعل سلبية مثل الحساسية أو الالتهابات. وبالتالي، يستخدم التيتانيوم على نطاق واسع في المجال الطبي، على سبيل المثال، في صناعة المفاصل الاصطناعية، وزراعة الأسنان، والدعامات القلبية.
6. خصائص مضادة للميكروبات: حاويات التيتانيوم تمنع نمو البكتيريا. تموت البكتيريا الضارة بسرعة في بيئة التيتانيوم، مما يمنح منتجات التيتانيوم مزايا فريدة في معالجة الأغذية وتخزينها والتطبيقات الطبية.
7. الصداقة البيئية: يسبب التيتانيوم الحد الأدنى من التلوث البيئي أثناء الإنتاج والاستخدام. تولد عملية الإنتاج نفايات قليلة نسبيًا، ويمكن إعادة تدوير منتجات التيتانيوم المهملة وإعادة استخدامها، مما يلبي متطلبات التنمية المستدامة.
8. قابلية تصنيع ممتازة: يوفر التيتانيوم ليونة وقابلية تصنيع جيدة، مما يسمح بتشكيله من خلال عمليات مختلفة مثل الصب والتزوير واللحام والطباعة ثلاثية الأبعاد لتلبية احتياجات التطبيقات المختلفة.
البريد الإلكتروني-:garychen3215@hotmail.com
العنوان: رقم 35، طريق باوتي، مدينة باوجى، مقاطعة شنشي، الصين
جهة الاتصال: السيد غاري تشين
الهاتف: +86-917-8883215
الجوال/الواتساب: +86 13092900605
