Титана - Titanium

Эта статья о химическом элементе. Для использования в других целях см. Титан (значения).

Титан,22Ti
Титан-хрустальный слиток.JPG
Титана
Произношение/тɪˈтeɪпяəм,таɪ-/[1] ​(тиВРЕМЯ-ни-м, ты- )
Внешностьсеребристый серо-белый металлик
Стандартный атомный вес Аr, std(Ti)47.867(1)[2]
Титан в периодическая таблица
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийСвинецВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
–
↑
Ti
↓
Zr
скандий ← титан → ванадий
Атомный номер (Z)22
Группагруппа 4
Периодпериод 4
Блокироватьd-блок
Категория элемента  Переходный металл
Электронная конфигурация[Ar ] 3d2 4 с2
Электронов на оболочку2, 8, 10, 2
Физические свойства
Фаза вSTPтвердый
Температура плавления1941 K (1668 ° С, 3034 ° F)
Точка кипения3560 К (3287 ° С, 5949 ° F)
Плотность (возлеr.t.)4,506 г / см3
в жидком состоянии (приm.p.)4,11 г / см3
Теплота плавления14.15 кДж / моль
Теплота испарения425 кДж / моль
Молярная теплоемкость25,060 Дж / (моль · К)
Давление газа
п (Па)1101001 к10 тыс.100 тыс.
вТ (K)19822171(2403)269230643558
Атомные свойства
Состояния окисления−2, −1, 0,[3] +1, +2, +3, +4[4] (анамфотерный окись)
ЭлектроотрицательностьШкала Полинга: 1,54
Энергии ионизации
  • 1-я: 658,8 кДж / моль
  • 2-я: 1309,8 кДж / моль
  • 3-я: 2652,5 кДж / моль
  • (более )
Радиус атомаэмпирические: 147вечера
Ковалентный радиус160 ± 8 часов вечера
Цветные линии в спектральном диапазоне
Спектральные линии титана
Другие свойства
Естественное явлениеизначальный
Кристальная структура ​шестиугольный плотно упакованный (ГПУ)
Гексагональная плотноупакованная кристаллическая структура титана
Скорость звука тонкий стержень5090 м / с (приr.t.)
Тепловое расширение8,6 мкм / (м · К) (при 25 ° C)
Теплопроводность21,9 Вт / (м · К)
Удельное электрическое сопротивление420 нОм · м (при 20 ° C)
Магнитный заказпарамагнитный
Магнитная восприимчивость+153.0·10−6 см3/ моль (293 К)[5]
Модуль для младших116 ГПа
Модуль сдвига44 ГПа
Объемный модуль110 ГПа
коэффициент Пуассона0.32
Твердость по Моосу6.0
Твердость по Виккерсу830–3420 МПа
Твердость по Бринеллю716–2770 МПа
Количество CAS7440-32-6
История
ОткрытиеУильям Грегор (1791)
Первая изоляцияЙенс Якоб Берцелиус (1825)
НазванныйМартин Генрих Клапрот (1795)
Главный изотопы титана
ИзотопИзобилиеПериод полураспада (т1/2)Режим распадаПродукт
44Tiсин63 годаε44Sc
γ–
46Ti8.25%стабильный
47Ti7.44%стабильный
48Ti73.72%стабильный
49Ti5.41%стабильный
50Ti5.18%стабильный
Категория Категория: Титан
| Рекомендации

Титана это химический элемент с символ Ti и атомный номер 22. Это блестящий переходный металл серебристого цвета, низкой плотности и высокой прочности. Титан устойчив к коррозия в морская вода, царская водка, и хлор.

Титан был открыт в Корнуолл, Великобритания, к Уильям Грегор в 1791 г. и был назван Мартин Генрих Клапрот после Титаны из Греческая мифология. Элемент встречается в нескольких минеральная депозиты, в основном рутил и ильменит, которые широко распространены в земной коры и литосфера; он содержится почти во всех живых существах, а также в водоемах, камнях и почвах.[6] Металл добывается из основных минеральных руд Kroll[7] и Охотничьи процессы. Наиболее распространенное соединение, оксид титана, популярный фотокатализатор и используется при производстве белых пигментов.[8] Другие соединения включают тетрахлорид титана (TiCl4), компонент дымовые завесы и катализаторы; и трихлорид титана (TiCl3), который используется в качестве катализатора при производстве полипропилен.[6]

Титан может быть легированный с утюг, алюминий, ванадий, и молибден, среди прочего, для производства прочных и легких сплавов для авиакосмической промышленности (реактивные двигатели, ракеты, и космический корабль ), военные, промышленные процессы (химия и нефтехимия, опреснительные установки, целлюлоза и бумага), автомобилестроение, сельское хозяйство (сельское хозяйство), медицинское протезы, ортопедический имплантаты, стоматологические и эндодонтические инструменты и файлы, зубные имплантаты, спортивные товары, ювелирные изделия, мобильные телефоны и другие приложения.[6]

Двумя наиболее полезными свойствами металла являются коррозионная стойкость и отношение прочности к плотности, наивысшее среди всех металлических элементов.[9] В нелегированном состоянии титан так же прочен, как стали, но менее плотный.[10] Есть два аллотропный формы[11] и пять встречающихся в природе изотопы этого элемента, 46Ti через 50Ti, с 48Ti - самый обильный (73.8%).[12] Хотя титан и цирконий иметь такое же количество валентные электроны и находятся в том же группа в периодическая таблица, они отличаются многими химическими и физическими свойствами.

Характеристики

Физические свойства

Как металл, титан известен своей высокой соотношение прочности и веса.[11] Это прочный металл с низким плотность это вполне пластичный (особенно в кислород -свободная среда),[6] блестящий и металлический белый в цвет.[13] Относительно высокая температура плавления (более 1650 ° C или 3000 ° F) делает его полезным в качестве тугоплавкий металл. это парамагнитный и имеет довольно низкий электрические и теплопроводность по сравнению с другими металлами.[6] Титан - это сверхпроводящий при охлаждении ниже своей критической температуры 0,49 К.[14][15]

Коммерчески чистый (чистота 99,2%) оценки титана есть предел прочности на растяжение из примерно 434 МПа (63,000 psi ), такой же, как у обычных низкосортных стальных сплавов, но менее плотный. Титан на 60% плотнее алюминия, но более чем в два раза прочнее[10] как наиболее часто используемый Алюминиевый сплав 6061-Т6. Некоторые титановые сплавы (например, Бета C ) достигают предела прочности на разрыв более 1400 МПа (200000 фунтов на кв. дюйм).[16] Однако титан теряет прочность при нагревании выше 430 ° C (806 ° F).[17]

Титан не такой твердый, как некоторые марки термообработанной стали; он немагнитен и плохо проводит тепло и электричество. Обработка требует мер предосторожности, поскольку материал может желчь если не используются острые инструменты и надлежащие методы охлаждения. Как и стальные конструкции, конструкции из титана имеют предел усталости что гарантирует долговечность в некоторых приложениях.[13]

Металл диморфный аллотроп гексагональной α-формы, которая превращается в объемноцентрированную кубическую (решетчатую) β-форму при 882 ° C (1620 ° F).[17] В удельная теплоемкость формы α резко увеличивается по мере ее нагрева до этой температуры перехода, но затем падает и остается довольно постоянной для формы β независимо от температуры.[17]

Химические свойства

В Диаграмма Пурбе для титана в чистой воде, хлорной кислоте или гидроксиде натрия[18]

Нравиться алюминий и магний, металлический титан и его сплавы окислять сразу после контакта с воздухом. Титан легко реагирует с кислородом при температуре 1200 ° C (2190 ° F) на воздухе и при 610 ° C (1130 ° F) в чистом кислороде с образованием оксид титана.[11] Однако он медленно реагирует с водой и воздухом при температуре окружающей среды, поскольку образует пассивный оксидное покрытие, защищающее массивный металл от дальнейшего окисления.[6] Когда он образуется впервые, этот защитный слой составляет всего 1-2 нм толстый, но продолжает медленно расти; достигая толщины 25 нм за четыре года.[19]

Атмосферная пассивация дает титану отличную стойкость к коррозии, почти эквивалентную платина. Титан способен противостоять атакам разбавленным серный и соляная кислота, хлоридные растворы и большинство органических кислот.[7] Однако титан разъедает концентрированные кислоты.[20] На что указывает его отрицательный окислительно-восстановительный потенциал, титан термодинамически является очень химически активным металлом, который горит в нормальной атмосфере при более низких температурах, чем точка плавления. Плавление возможно только в инертной атмосфере или в вакууме. При 550 ° C (1022 ° F) он соединяется с хлором.[7] Он также реагирует с другими галогенами и поглощает водород.[8]

Титан - один из немногих элементов, который горит в чистом газообразном азоте, реагируя при 800 ° C (1470 ° F) с образованием нитрид титана, что вызывает охрупчивание.[21] Из-за его высокой реакционной способности с кислородом, азотом и некоторыми другими газами титан нити применяются в насосы для сублимации титана как поглотители этих газов. Такие насосы недорого и надежно создают чрезвычайно низкое давление в сверхвысокий вакуум системы.

Вхождение

Титан занимает девятое место в рейтинге обильный элемент в земной шар корка (0,63% по масса )[22] и седьмой по распространенности металл. Он присутствует в большинстве Магматические породы, в отложения полученные от них в живых существах и естественных водоемах.[6][7] Из 801 типа магматических пород, проанализированных Геологическая служба США, 784 содержал титан. Его доля в почвах составляет примерно от 0,5 до 1,5%.[22]

Обычный титансодержащий минералы находятся анатаз, Brookite, ильменит, перовскит, рутил, и титанит (сфен).[19] Акаогиите чрезвычайно редкий минерал, состоящий из диоксида титана. Из этих минералов только рутил и ильменит имеют экономическое значение, 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.[23] Значительные месторождения титансодержащего ильменита существуют в западной Австралия, Канада, Китай, Индия, Мозамбик, Новая Зеландия, Норвегия, Сьерра-Леоне, Южная Африка, и Украина.[19] Около 186 тысяч тонн титана металлическая губка были произведены в 2011 году, в основном в Китае (60 000 т), Японии (56 000 т), России (40 000 т), США (32 000 т) и Казахстане (20 700 т). Общие запасы титана оцениваются более чем в 600 миллионов тонн.[23]

2011 производство рутила и ильменита[23]
Странатысяча
тонны		% от общего
Австралия1,30019.4
Южная Африка1,16017.3
Канада70010.4
Индия5748.6
Мозамбик5167.7
Китай5007.5
Вьетнам4907.3
Украина3575.3
Мир6,700100

Концентрация титана в океане составляет около 4 пикомолей. При 100 ° C концентрация титана в воде оценивается менее 10−7 M при pH 7. Идентичность разновидностей титана в водном растворе остается неизвестной из-за его низкой растворимости и отсутствия чувствительных спектроскопических методов, хотя на воздухе стабильно только состояние окисления 4+. Нет доказательств биологической роли, хотя известно, что редкие организмы аккумулируют высокие концентрации титана.[24]

Титан содержится в метеориты, и это было обнаружено в солнце И в M-тип звезды[7] (самый холодный тип) с температурой поверхности 3200 ° C (5790 ° F).[25] Горные породы вернулся из Луна вовремя Аполлон-17 миссия состоит из 12,1% TiO2.[7] Он также встречается в каменный уголь пепел, растения, и даже человек тело. Самородный титан (чистый металлик) встречается очень редко.[26]

Изотопы

Основная статья: Изотопы титана

Встречающийся в природе титан состоит из пяти стабильных изотопы: 46Ti, 47Ti, 48Ti, 49Ti и 50Ti, с 48Ti является наиболее распространенным (73,8% природное изобилие ). По крайней мере 21 радиоизотопы охарактеризованы, наиболее стабильными из которых являются 44Ti с период полураспада 63 года; 45Ti, 184,8 минуты; 51Ti, 5,76 минуты; и 52Ti, 1,7 мин. Все остальные радиоактивный изотопы имеют период полураспада менее 33 секунд, большинство из них менее полсекунды.[12]

Изотопы титана варьируются в атомный вес с 39.002 ты (39Ti) до 63,999 мкм (64Ti).[27] Главная режим распада для изотопов легче 46Ti - это позитронное излучение (за исключением 44Ti, который подвергается захват электронов ), что приводит к изотопы скандия, а первичная мода для изотопов тяжелее 50Ti - это бета-излучение, что приводит к изотопы ванадия.[12]

Титан становится радиоактивным при бомбардировке дейтроны, излучающие в основном позитроны и тяжело гамма излучение.[7]

Соединения

См. Также: категории Соединения титана и Минералы титана.
Спиральное сверло стального цвета со спиральной канавкой золотистого цвета.
С покрытием TiN дрель кусочек

+4 степень окисления доминирует в химии титана,[28] но соединения в +3 степень окисления также распространены.[29] Обычно титан имеет октаэдрическая координационная геометрия в своих комплексах, но тетраэдрический TiCl4 является заметным исключением. Из-за высокой степени окисления соединения титана (IV) проявляют высокую степень ковалентная связь. В отличие от большинства других переходных металлов, простой акво Ti (IV) комплексы неизвестны.

Оксиды, сульфиды и алкоксиды

Самый важный оксид - TiO.2, который существует в трех важных полиморфы; анатаз, Brookite, и рутил. Все это белые диамагнитные твердые вещества, хотя образцы минералов могут казаться темными (см. рутил ). Они используют полимерные структуры, в которых Ti окружен шестью окись лиганды, которые связываются с другими центрами Ti.

Период, термин титанаты обычно относится к соединениям титана (IV), представленным титанат бария (BaTiO3). С перовскит структура, этот материал демонстрирует пьезоэлектрический свойств и используется как преобразователь при взаимном преобразовании звук и электричество.[11] Многие минералы являются титанатами, например ильменит (FeTiO3). Звездные сапфиры и рубины получить их астеризм (звездообразный блеск) от примесей диоксида титана.[19]

Разнообразные восстановленные оксиды (субоксиды ) титана известны, в основном восстановленные стехиометрия из оксид титана получено атмосферное плазменное напыление. Ti3О5, описанный как разновидность Ti (IV) -Ti (III), представляет собой фиолетовый полупроводник, полученный путем восстановления TiO2 водородом при высоких температурах,[30] и используется в промышленности, когда поверхности необходимо покрыть из паровой фазы диоксидом титана: он испаряется как чистый TiO, тогда как TiO2 испаряется в виде смеси оксидов и осаждает покрытия с переменным показателем преломления.[31] Также известен Ti2О3, с корунд структура и TiO, со структурой каменной соли, хотя часто нестехиометрической.[32]

В алкоксиды титана (IV), полученного реакцией TiCl4 со спиртами - это бесцветные соединения, которые при реакции с водой превращаются в диоксид. Они используются в промышленности для осаждения твердого TiO.2 через золь-гель процесс. Изопропоксид титана используется в синтезе хиральных органических соединений через Эпоксидирование по методу Sharpless.

Титан образует множество сульфидов, но только TiS2 привлек значительный интерес. Он имеет слоистую структуру и использовался в качестве катода при разработке литиевые батареи. Поскольку Ti (IV) является "твердый катион" сульфиды титана нестабильны и имеют тенденцию гидролизоваться до оксида с выделением сероводорода.

Нитриды и карбиды

Нитрид титана (TiN) является членом семейства тугоплавких нитридов переходных металлов и проявляет свойства, аналогичные свойствам обоих ковалентных соединений, включая; термодинамическая стабильность, чрезвычайная твердость, термическая / электрическая проводимость и высокая температура плавления.[33] TiN имеет твердость, эквивалентную сапфир и карборунд (9.0 на Шкала Мооса ),[34] и часто используется для покрытия режущих инструментов, таких как сверла.[35] Он также используется в качестве декоративной отделки золотого цвета и в качестве барьерный металл в производство полупроводников.[36] Карбид титана, который также очень твердый, содержится в режущих инструментах и ​​покрытиях.[37]

Соединения титана (III) имеют характерный фиолетовый цвет, что иллюстрируется этим водным раствором трихлорид титана.

Галогениды

Тетрахлорид титана (хлорид титана (IV), TiCl4[38]) представляет собой бесцветную летучую жидкость (коммерческие образцы имеют желтоватый оттенок), которая гидролизуется на воздухе с эффектным выделением белых облаков. Через Кролл процесс, TiCl4 используется при переработке титановой руды в металлический титан. Тетрахлорид титана также используется для производства диоксида титана, например, для использования в белой краске.[39] Он широко используется в органическая химия как Кислота Льюиса, например в Альдольная конденсация Мукаяма.[40] в процесс ван Аркеля, тетраиодид титана (TiI4) образуется при производстве металлического титана высокой чистоты.

Титан (III) и титан (II) также образуют стабильные хлориды. Ярким примером является хлорид титана (III) (TiCl3), который используется как катализатор для производства полиолефины (видеть Катализатор Циглера-Натта ) и уменьшающий агент неорганическая химия.

Металлоорганические комплексы

Основная статья: Титаноорганическая химия

Благодаря важной роли соединений титана как полимеризация катализатора, соединения со связями Ti-C интенсивно изучаются. Наиболее распространенным титаноорганическим комплексом является дихлорид титаноцена ((C5ЧАС5)2TiCl2). Родственные соединения включают Реактив Теббе и Реагент петазиса. Формы титана карбонильные комплексы, например (C5ЧАС5)2Ti (CO)2.[41]

Исследования противоопухолевой терапии

После успеха на основе платины химиотерапия, 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. В биологических средах гидролиз приводит к безопасному и инертному диоксиду титана. Несмотря на эти преимущества, первые соединения-кандидаты не прошли клинические испытания. Дальнейшее развитие привело к созданию потенциально эффективных, селективных и стабильных препаратов на основе титана.[42] Их принцип действия еще недостаточно изучен.

История

Выгравированное изображение профиля мужчины средних лет с высоким лбом. На человеке пальто и шейный платок.
Мартин Генрих Клапрот назван титаном для Титаны из Греческая мифология

Титан был обнаруженный в 1791 г. священник и геолог-любитель Уильям Грегор как включение из минеральная в Корнуолл, Великобритания.[43] Грегор распознал присутствие нового элемента в ильменит[8] когда он нашел черный песок у ручья и заметил, что песок притягивается магнит.[43] Анализируя песок, он определил наличие двух оксидов металлов: оксид железа (объясняя притяжение к магниту) и 45,25% белого оксида металла, который он не смог идентифицировать.[22] Понимая, что неопознанный оксид содержит металл, который не соответствует ни одному из известных элементов, Грегор сообщил о своих выводах в Королевское геологическое общество Корнуолла и в немецком научном журнале Аннален Крелла.[43][44][45]

Примерно в то же время Франц-Йозеф Мюллер фон Райхенштейн произвел аналогичное вещество, но не смог его идентифицировать.[8] Оксид был независимо открыт в 1795 г. Прусский химик Мартин Генрих Клапрот в рутиле из Бойника (немецкое название Баймочки), села в Венгрии (ныне Бойнички в Словакии).[43][46] Клапрот обнаружил, что в нем есть новый элемент, и назвал его в честь Титаны из Греческая мифология.[25] Услышав о более раннем открытии Грегора, он получил образец манакканита и подтвердил, что он содержит титан.

Известные в настоящее время способы извлечения титана из различных руд трудоемки и дороги; невозможно восстановить руду путем нагревания с углерод (как при выплавке чугуна), потому что титан соединяется с углеродом, чтобы произвести карбид титана.[43] Чистый металлический титан (99,9%) был впервые получен в 1910 г. Мэтью А. Хантер в Политехнический институт Ренсселера нагреванием TiCl4 с натрий при 700–800 ° C под большим давлением[47] в пакетный процесс известный как Охотничий процесс.[7] Металлический титан не использовался за пределами лаборатории до 1932 года, когда Уильям Джастин Кролл доказано, что его можно получить, уменьшив тетрахлорид титана (TiCl4) с кальций.[48] Восемь лет спустя он усовершенствовал этот процесс с помощью магний и даже натрий в том, что стало известно как Кролл процесс.[48] Хотя исследования продолжаются в отношении более эффективных и дешевых процессов (например, FFC Кембридж, Армстронг ), процесс Кролла все еще используется для коммерческого производства.[7][8]

Титановая губка, изготовленная Кролл процесс

Титан очень высокой чистоты производился в небольших количествах, когда Антон Эдуард ван Аркель и Ян Хендрик де Бур открыл йодид, или хрустальный бар, процесс 1925 г. путем реакции с йодом и разложения образовавшихся паров над горячей нитью до чистого металла.[49]

В 1950-х и 1960-х годах Советский союз впервые применил титан в военных и подводных целях[47] (Альфа класс и Майк класс )[50] в рамках программ, связанных с холодной войной.[51] 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 Супер Сабля и Локхид А-12 и СР-71.

Признавая стратегическое значение титана,[52] Соединенные штаты. Министерство обороны поддержал первые попытки коммерциализации.[53]

В период холодной войны титан считался стратегический материал правительством США, а большой запас титановой губки поддерживался Национальный центр обороны, который окончательно истощился в 2000-х годах.[54] По данным на 2006 год, крупнейший в мире производитель, базирующийся в России. ВСМПО-АВИСМА, по оценкам, составляет около 29% мирового рынка.[55] По состоянию на 2015 год губчатый титан производился в семи странах: Китае, Японии, России, Казахстане, США, Украине и Индии. (в порядке вывода).[56][57]

В 2006 году США Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) выделило 5,7 млн ​​долларов консорциуму из двух компаний на разработку нового процесса производства металлического титана. пудра. Под воздействием тепла и давления порошок можно использовать для создания прочных и легких изделий, начиная от брони и заканчивая компонентами для аэрокосмической, транспортной и химической промышленности.[58]

Производство и изготовление

Основные статьи: Кролл процесс и Охотничий процесс
Смотрите также: процесс Ван Аркеля – де Бура и Кембриджский процесс FFC
Небольшая куча однородных черных зерен диаметром менее 1 мм.
Титан (минеральный концентрат)
Основные изделия из титана: пластина, труба, стержни, порошок.

Обработка металлического титана происходит в четыре основных этапа:[59] восстановление титановой руды до «губки», пористой формы; плавление губки или губки плюс лигатуры с образованием слитка; первичное производство, когда слиток превращается в обычные прокатные изделия, такие как заготовка, бар, пластина, простынь, полоса и трубка; вторичное изготовление готовых профилей из прокатных изделий.

Потому что это не может быть легко произведено снижение из оксид титана,[13] металлический титан получают восстановлением TiCl4 с металлическим магнием в Кролл процесс. Сложность такого серийного производства в процессе Kroll объясняет относительно высокую рыночную стоимость титана,[60] несмотря на то, что процесс Kroll дешевле, чем Охотничий процесс.[47] Для производства TiCl4 требуется для процесса Кролла, диоксид подвергается карботермическое восстановление в присутствии хлор. В этом процессе газообразный хлор пропускают через раскаленную смесь рутил или же ильменит в присутствии углерода. После тщательной очистки фракционная перегонка, TiCl4 является уменьшенный с температурой расплава 800 ° C (1470 ° F) магний в аргон Атмосфера.[11] Металлический титан может быть дополнительно очищен процесс Ван Аркеля – де Бура, который включает термическое разложение тетраиодида титана.

2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 С → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO (900 ° C)
TiCl4 + 2 Mg → 2 MgCl2 + Ti (1100 ° С)

Недавно разработанный метод серийного производства, Кембриджский процесс FFC,[61] восстанавливает диоксид титана электрохимически в расплавленном состоянии хлорид кальция для производства металлического титана в виде порошка или губки.[62] Если используются порошки смешанных оксидов, продукт является сплав.

Обычные титановые сплавы получают восстановлением. Например, купротитан (рутил с медь добавлено восстановлено), ферроуглерод титана (ильменит восстановлен с кокс в электропечи) и манганотитан (рутил с оксидами марганца или марганца) восстанавливаются.[63]

Около пятидесяти сортов титановые сплавы разработаны и используются в настоящее время, хотя коммерчески доступно всего несколько десятков.[64] В ASTM International распознает 31 класс металлического титана и его сплавов, из которых с первого по четвертый класс являются технически чистыми (нелегированными). Эти четыре различаются по прочности на разрыв в зависимости от кислород сорт 1 является наиболее пластичным (самый низкий предел прочности при содержании кислорода 0,18%), а класс 4 наименее пластичным (наивысший предел прочности при содержании кислорода 0,40%).[19] Остальные марки представляют собой сплавы, каждая из которых имеет определенные свойства пластичности, прочности, твердости, удельного электрического сопротивления и т.д. слизняк стойкость, удельная коррозионная стойкость и их комбинации.[65]

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 конкретной страны, а также собственными спецификациями конечных пользователей для аэрокосмической, военной и др. медицинские и промышленные применения.[66]

Титановый порошок производится с использованием поточное производство процесс, известный как Армстронг процесс[67] это похоже на процесс серийного производства Hunter. Поток газообразного тетрахлорида титана добавляют к потоку расплавленного натрий металлический; продукты (хлорид натрия соль и частицы титана) отфильтровывают от лишнего натрия. Затем титан отделяют от соли промыванием водой. И натрий, и хлор повторно используются для производства и переработки большего количества тетрахлорида титана.[68]

Все сварка титана необходимо производить в инертной атмосфере аргон или же гелий для защиты от загрязнения атмосферными газами (кислород, азот, и водород ).[17] Загрязнение вызывает множество состояний, например: охрупчивание, которые снижают целостность сварных швов сборки и приводят к выходу из строя соединения.

Технически чистый плоский продукт (лист, плита) может быть легко сформирован, но при обработке необходимо учитывать склонность металла к отпрянуть. Особенно это касается некоторых высокопрочных сплавов.[69][70] Титан не может быть припаян без предварительнойпокрытие это в металле, который паяемый.[71] Металл можно обрабатывать на том же оборудовании и тех же процессах, что и нержавеющая сталь.[17]

Приложения

Цилиндр титановый 2-го сорта.

Титан используется в стали как легирующий элемент (ферротитан ) уменьшить размером с зернышко и как раскислитель, и в нержавеющей стали для уменьшения содержания углерода.[6] Титан часто легируют алюминием (для уточнения размера зерна), ванадий, медь (затвердеть), утюг, марганец, молибден, и другие металлы.[72] Изделия из титана (лист, лист, пруток, проволока, поковки, отливки) находят применение на промышленных, аэрокосмических, развлекательных и развивающихся рынках. Порошковый титан используется в пиротехника как источник ярко горящих частиц.

Пигменты, добавки и покрытия

Стекло часов на черной поверхности с небольшой порцией белого порошка
Оксид титана это наиболее часто используемое соединение титана

Около 95% всей титановой руды предназначено для переработки в оксид титана (TiО
2), интенсивно-белый перманент пигмент используется в красках, бумаге, зубной пасте и пластике.[23] Он также используется в цементе, драгоценных камнях, в качестве оптического глушителя в бумаге,[73] и укрепляющий агент в графитовых композитных удилищах и клюшках для гольфа.

TiO
2 пигмент химически инертен, устойчив к выцветанию на солнечном свете и очень непрозрачен: он придает чистый и яркий белый цвет коричневым или серым химическим веществам, которые образуют большинство бытовых пластиков.[8] В природе это соединение содержится в минералах. анатаз, Brookite, и рутил.[6] Краска из диоксида титана хорошо себя чувствует в суровых температурах и в морской среде.[8] Чистый диоксид титана имеет очень высокую показатель преломления и оптическая дисперсия выше чем алмаз.[7] Диоксид титана не только является очень важным пигментом, но и используется в солнцезащитных кремах.[13]

Аэрокосмическая и морская

Поскольку титановые сплавы имеют высокую предел прочности к соотношению плотности,[11] высоко устойчивость к коррозии,[7] сопротивление усталости, высокая трещиностойкость,[74] и способность выдерживать умеренно высокие температуры без ползучий, они используются в самолетах, броне, морских кораблях, космических кораблях и ракетах.[7][8] Для этих приложений титан легированный с алюминием, цирконием, никелем,[75] ванадий и другие элементы для производства различных компонентов, включая критически важные конструкционные детали, противопожарные перегородки, шасси, вытяжные каналы (вертолеты) и гидравлические системы. Фактически, около двух третей всего производимого титана используется в авиационных двигателях и каркасах.[76] В титан 6АЛ-4В Сплав составляет почти 50% всех сплавов, используемых в самолетостроении.[77]

В Локхид А-12 и его развитие СР-71 "Блэкберд" были двумя из первых корпусов самолетов, в которых использовался титан, проложив путь для более широкого использования в современных военных и коммерческих самолетах. Приблизительно 59 метрических тонн (130 000 фунтов) используются в Боинг 777, 45 в Боинг 747, 18 в Боинг 737, 32 в Airbus A340, 18 в Airbus A330, и 12 в Airbus A320. В Airbus A380 может использовать 77 метрических тонн, в том числе около 11 тонн в двигателях.[78] В авиационных двигателях титан используется для изготовления роторов, лопаток компрессора, компонентов гидравлической системы и гондолы. Раннее использование в реактивных двигателях было для Оренда Ирокез в 1950-е гг.[79]:412

Поскольку титан устойчив к коррозии морской водой, его используют для изготовления гребных валов, такелажа и теплообменники в опреснительные установки;[7] нагреватели-охладители для аквариумов с морской водой, леска и поводок, а также водолазные ножи. Титан используется в корпусах и компонентах размещаемых в океане устройств наблюдения и наблюдения для науки и военных. Бывший Советский союз разработаны технологии изготовления подводных лодок с корпусами из титановых сплавов.[80] ковка титана в огромных электронных трубках.[75]

Титан используется в стенах космического корабля Juno. свод для защиты бортовой электроники.[81]

Промышленное

Титан высокой чистоты (99,999%) с видимым кристаллиты

Сварные титановые трубы и технологическое оборудование (теплообменники, резервуары, технологические сосуды, клапаны) используются в химической и нефтехимической промышленности в первую очередь для обеспечения устойчивости к коррозии. Специальные сплавы используются в скважинах для добычи нефти и газа и никель гидрометаллургия из-за их высокой прочности (например: титановый бета-C-сплав), коррозионной стойкости или того и другого. В целлюлозно-бумажная промышленность использует титан в технологическом оборудовании, подверженном воздействию агрессивных сред, таких как гипохлорит натрия или влажный газообразный хлор (в отбеливателе).[82] Другие приложения включают ультразвуковая сварка, пайка волной,[83] и распыление цели.[84]

Тетрахлорид титана (TiCl4), бесцветная жидкость, играет важную роль в качестве промежуточного продукта в процессе производства TiO2 а также используется для производства Катализатор Циглера-Натта. Тетрахлорид титана также используется для иридизации стекло и, поскольку он сильно дымится во влажном воздухе, его используют для изготовления дымовых завес.[13]

Потребительский и архитектурный

Титана пломбировочные штампы

Металлический титан используется в автомобилестроении, особенно в автомобильных и мотоциклетных гонках, где критически важны малый вес, высокая прочность и жесткость.[85] Металл, как правило, слишком дорогой для общего потребительского рынка, хотя некоторые модели более поздние. Корветы изготовлены с титановыми выхлопами,[86] и Корвет Z06 LT4 В двигателе с наддувом используются легкие, прочные впускные клапаны из титана для большей прочности и устойчивости к нагреванию.[87]

Титан используется во многих спортивных товарах: теннисных ракетках, клюшках для гольфа, стержнях клюшек для лакросса; решетки для шлема для крикета, хоккея, лакросса и футбола, а также рамы и компоненты велосипедов. Хотя титановые велосипеды не являются основным материалом для производства велосипедов, они использовались гоночными командами и приключенческие велосипедисты.[88]

Титановые сплавы используются в оправе очков, которые довольно дороги, но очень прочные, долговечные, легкие и не вызывают кожной аллергии. Многие туристы используют титановое снаряжение, в том числе кухонную утварь, столовые приборы, фонари и колья для палаток. Хотя изделия из титана немного дороже традиционных сталей или алюминиевых альтернатив, они могут быть значительно легче без ущерба для прочности. Титановые подковы предпочитают стальные кузнецы потому что они легче и прочнее.[89]

Титановая облицовка Фрэнк Гери с Музей Гуггенхайма, Бильбао

Титан иногда использовался в архитектуре. 42,5 м (139 футов) Памятник Юрию Гагарину, первый человек, побывавший в космосе (55 ° 42′29,7 ″ с.ш. 37 ° 34′57,2 ″ в.д. / 55,708250 ° с. Ш. 37,582556 ° в. / 55.708250; 37.582556), а также 110 м (360 футов) Памятник покорителям космоса сверху Музей космонавтов в Москве - из титана, потому что металл имеет привлекательный цвет и ассоциируется с ракетной техникой.[90][91] В Музей Гуггенхайма в Бильбао и Библиотека тысячелетия Серритоса были первыми зданиями в Европе и Северной Америке, соответственно, которые были обшиты титановыми панелями.[76] Титановая обшивка использовалась в здании Фредерика К. Гамильтона в Денвере, штат Колорадо.[92]

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 технологии металлообработки, его использование стало более широко распространенным в производстве огнестрельного оружия. Основное применение - рамы пистолетов и цилиндры револьверов. По тем же причинам он используется в корпусах портативных компьютеров (например, в яблоко линейки PowerBook).[93]

Некоторые элитные легкие и устойчивые к коррозии инструменты, такие как лопаты и фонарики, изготавливаются из титана или титановых сплавов.

ювелирные украшения

Соотношение напряжения и цвета анодированного титана. (Катеб, 2010).

Благодаря своей прочности титан стал более популярным для дизайнерских украшений (в частности, титановые кольца ).[89] Его инертность делает его хорошим выбором для людей, страдающих аллергией, или тех, кто будет носить украшения в таких помещениях, как бассейны. Титан также сплавлен с золотом для производства сплава, который может продаваться как 24 карата золото, потому что 1% легированного Ti недостаточно, чтобы требовать меньшую отметку. Полученный сплав имеет твердость, примерно равную 14-каратному золоту, и более прочный, чем чистое 24-каратное золото.[94]

Долговечность, легкий вес и устойчивость титана к вмятинам и коррозии делают его полезным для смотреть случаи.[89] Некоторые художники работают с титаном для создания скульптур, декоративных предметов и мебели.[95]

Титан может быть анодированный изменять толщину поверхностного оксидного слоя, вызывая оптические интерференционные полосы и разнообразие ярких расцветок.[96] Благодаря такой окраске и химической инертности титан является популярным металлом для пирсинг.[97]

Титан редко используется в специальных не обращающихся монетах и ​​медалях. В 1999 году Гибралтар выпустил первую в мире титановую монету к празднованию тысячелетия.[98] В Титаны Золотого берега, команда австралийской лиги регби, награждает своего игрока года медалью из чистого титана.[99]

Медицинское

Основная статья: Биосовместимость титана

Потому что титан биосовместимый (нетоксичен и не отторгается организмом), он имеет множество медицинских применений, включая хирургические инструменты и имплантаты, такие как бедренные мячи и впадины (эндопротезирование ) и зубные имплантаты которые могут оставаться на месте до 20 лет.[43] Титан часто легирован примерно 4% алюминия или 6% алюминия и 4% ванадия.[100]

Медицинские винты и пластина, применяемые при восстановлении перелома запястья, шкала в сантиметрах.

Титану присуща способность остеоинтегрировать, позволяя использовать в зубные имплантаты это может длиться более 30 лет. Это свойство также полезно для ортопедический имплант Приложения.[43] Они выигрывают от более низкого модуля упругости титана (Модуль для младших ) для более точного соответствия костной ткани, для восстановления которой предназначены такие устройства. В результате скелетные нагрузки более равномерно распределяются между костью и имплантатом, что приводит к снижению частоты деградации кости из-за защиты от напряжения и перипротезный переломы костей, возникающие на границах ортопедических имплантатов. Однако жесткость титановых сплавов все еще более чем вдвое превышает жесткость кости, поэтому соседняя кость несет значительно меньшую нагрузку и может разрушиться.[101][102]

Поскольку титан не-ферромагнитный пациенты с титановыми имплантатами могут безопасно обследоваться с магнитно-резонансная томография (удобно для длительных имплантатов). Подготовка титана к имплантации в организм предполагает воздействие на него высоких температур. плазма дуга, которая удаляет поверхностные атомы, обнажая свежий титан, который мгновенно окисляется.[43]

Титан используется для хирургические инструменты используется в хирургия под визуальным контролем, а также инвалидные коляски, костыли и любые другие изделия, где желательна высокая прочность и небольшой вес.

Оксид титана наночастицы широко используются в электронике и доставке фармацевтические препараты и косметика.[103]

Хранение ядерных отходов

Из-за своей коррозионной стойкости контейнеры из титана были изучены для длительного хранения ядерных отходов. Считается, что контейнеры, срок службы которых превышает 100 000 лет, возможны при условиях производства, которые минимизируют дефекты материала.[104] Титановый «капельный экран» также может быть установлен над контейнерами других типов для увеличения их долговечности.[105]

Биоремедиация

Грибковые виды Marasmius oreades и Hypholoma capnoides может биоконвертировать титан в загрязненных титаном почвах.[106]

Меры предосторожности

Темно-зеленые зубчатые эллиптические листья крапивы
Крапива содержат до 80 частей на миллион титана.[25]

Титан нетоксичен даже в больших дозах и не играет естественной роли внутри тело человека.[25] Приблизительное количество 0,8 миллиграмма титана попадает в организм человека каждый день, но большая часть проходит через него, не всасываясь в тканях.[25] Однако иногда биоаккумулировать в тканях, содержащих кремнезем. Одно исследование указывает на возможную связь между титаном и синдром желтого ногтя.[107] Неизвестный механизм в растения может использовать титан для стимуляции производства углеводы и поощрять рост. Это может объяснить, почему большинство растений содержат около 1 часть на миллион (ppm) титана, пищевые растения содержат около 2 ppm, и хвощ и крапива содержат до 80 частей на миллион.[25]

В виде порошка или в виде металлической стружки металлический титан представляет значительную опасность возгорания и при нагревании в воздуха опасность взрыва.[108] Вода и углекислый газ неэффективны для тушения титанового пожара; Класс D вместо них следует использовать сухие порошковые агенты.[8]

При использовании в производстве или транспортировке хлор, титан не следует подвергать воздействию сухого газообразного хлора, поскольку это может привести к возгоранию титана и хлора.[109] Даже влажный хлор представляет опасность пожара, когда экстремальные погодные условия вызывают неожиданное высыхание.

Титан может загореться при контакте свежей неокисленной поверхности с жидкий кислород.[110] Свежий металл может обнажиться, если по окисленной поверхности ударить или поцарапать твердым предметом, или когда механическое напряжение вызывает трещину. Это накладывает ограничение на его использование в системах с жидким кислородом, например, в аэрокосмической промышленности. Поскольку примеси титановых трубок могут вызвать возгорание при воздействии кислорода, использование титана в системах дыхания с газообразным кислородом запрещено. Стальные трубы используются в системах высокого давления (3000 фунтов на квадратный дюйм), а алюминиевые трубы - в системах низкого давления.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "титан - определение титана на английском языке | Оксфордские словари". Издательство Оксфордского университета. 2017 г.. Получено 28 марта 2017.
  2. ^ Мейя, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 88 (3): 265–91. Дои:10.1515 / pac-2015-0305.
  3. ^ Джилек, Роберт Э .; Трипепи, Джованна; Урнезиус, Евгений; Бреннессел, Уильям В .; Янг, Виктор Г., младший; Эллис, Джон Э. (2007). «Комплексы нуль-валентный титан – сера. Новые дитиокарбаматопроизводные Ti (CO)6: [Ti (CO)4(S2CNR2)]−". Chem. Commun. (25): 2639–2641. Дои:10.1039 / B700808B. PMID  17579764.
  4. ^ Андерссон, Н .; и другие. (2003). «Спектры излучения TiH и TiD около 938 нм» (PDF). J. Chem. Phys. 118 (8): 10543. Bibcode:2003ЖЧФ.118.3543А. Дои:10.1063/1.1539848.
  5. ^ Weast, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике. Бока-Ратон, Флорида: Издательство Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN  0-8493-0464-4.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я «Титан». Британская энциклопедия. 2006. Получено 29 декабря 2006.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Лиде, Д. Р., изд. (2005). CRC Справочник по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN  0-8493-0486-5.
  8. ^ а б c d е ж грамм час я Кребс, Роберт Э. (2006). История и использование химических элементов нашей Земли: справочное руководство (2-е изд.). Вестпорт, Коннектикут: Гринвуд Пресс. ISBN  978-0-313-33438-2.
  9. ^ Доначи 1988, п. 11
  10. ^ а б Барксдейл 1968, п. 738
  11. ^ а б c d е ж «Титан». Колумбийская энциклопедия (6-е изд.). Нью-Йорк: Columbia University Press. 2000–2006. ISBN  978-0-7876-5015-5.
  12. ^ а б c Барбалас, Кеннет Л. (2006). «Периодическая таблица элементов: Ti - титан». Получено 26 декабря 2006.
  13. ^ а б c d е Ствертка, Альберт (1998). «Титан». Путеводитель по элементам (Пересмотренная ред.). Oxford University Press. С. 81–82. ISBN  978-0-19-508083-4.
  14. ^ Steele, M.C .; Хайн, Р. А. (1953). «Сверхпроводимость титана». Phys. Rev. 92 (2): 243–247. Bibcode:1953ПхРв ... 92..243С. Дои:10.1103 / PhysRev.92.243.
  15. ^ Thiemann, M .; и другие. (2018). «Полная электродинамика БКШ сверхпроводника с энергиями в мкэВ: Микроволновая спектроскопия на титане при температурах mK». Phys. Ред. B. 97 (21): 214516. arXiv:1803.02736. Bibcode:2018PhRvB..97u4516T. Дои:10.1103 / PhysRevB.97.214516. S2CID  54891002.
  16. ^ Доначи 1988, Приложение J, Таблица J.2
  17. ^ а б c d е Барксдейл 1968, п. 734
  18. ^ Пуигдоменек, Игнаси (2004) База данных химического равновесия и программное обеспечение для построения графиков Hydra / Medusa, Королевский технологический институт KTH.
  19. ^ а б c d е Эмсли 2001, п. 453
  20. ^ Casillas, N .; Charlebois, S .; Smyrl, W. H .; Уайт, Х.С. (1994). «Питтинговая коррозия титана». J. Electrochem. Soc. 141 (3): 636–642. Bibcode:1994JELS..141..636C. Дои:10.1149/1.2054783.
  21. ^ Форрест, А. Л. (1981). «Влияние химии металлов на поведение титана в промышленных применениях». Промышленное применение титана и циркония. п. 112.
  22. ^ а б c Барксдейл 1968, п. 732
  23. ^ а б c d Геологическая служба США. «Информация о минералах USGS: титан».
  24. ^ Buettner, K. M .; Валентин, А. М. (2012). «Биоинорганическая химия титана». Химические обзоры. 112 (3): 1863–81. Дои:10.1021 / cr1002886. PMID  22074443.
  25. ^ а б c d е ж Эмсли 2001, п. 451
  26. ^ Титана. Миндат
  27. ^ Wang, M .; Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Huang, W. J .; Naimi, S .; 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.
  28. ^ Гринвуд 1997, п. 958
  29. ^ Гринвуд 1997, п. 970
  30. ^ Лю, банда; Хуанг, Ван-Ся; Йи Юн (26 июня 2013 г.). «Приготовление и оптические свойства хранения λTi3О5 Пудра". Журнал неорганических материалов (на китайском языке). 28 (4): 425–430. Дои:10.3724 / SP.J.1077.2013.12309.
  31. ^ Бонарди, Антонио; Пюльхофер, Герд; Германуц, Стефан; Сантанджело, Андреа (2014). «Новое решение для зеркальных покрытий в $ γ $ -лучевой черенковской астрономии». Экспериментальная астрономия. 38 (1–2): 1–9. arXiv:1406.0622. Bibcode:2014ExA .... 38 .... 1B. Дои:10.1007 / s10686-014-9398-х. S2CID  119213226.
  32. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. п. 962. ISBN  978-0-08-037941-8.
  33. ^ Саха, Нареш (1992). "Химия окисления нитрида титана: исследование рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии". Журнал прикладной физики. нет. 7 (7): 3072–3079. Bibcode:1992JAP .... 72.3072S. Дои:10.1063/1.351465.
  34. ^ Шуберт, Э.Ф. «Шкала твердости, введенная Фридрихом Моосом» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 3 июня 2010 г.
  35. ^ Труини, Джозеф (май 1988 г.). "Сверла". Популярная механика. 165 (5): 91. ISSN  0032-4558.
  36. ^ Балига, Б. Джаянт (2005). Силовые устройства из карбида кремния. World Scientific. п. 91. ISBN  978-981-256-605-8.
  37. ^ «Информация о продукте из карбида титана». Х. С. Старк. Архивировано из оригинал 22 сентября 2017 г.. Получено 16 ноября 2015.
  38. ^ Seong, S .; и другие. (2009). Титан: производственная база, ценовые тенденции и технологические инициативы. Rand Corporation. п. 10. ISBN  978-0-8330-4575-1.
  39. ^ Джонсон, Ричард В. (1998). Справочник по гидродинамике. Springer. С. 38–21. ISBN  978-3-540-64612-9.
  40. ^ Коутс, Роберт М .; Пакетт, Лео А. (2000). Справочник реагентов для органического синтеза. Джон Уайли и сыновья. п. 93. ISBN  978-0-470-85625-3.
  41. ^ Хартвиг, Дж. Ф. (2010) Химия органических переходных металлов, от связывания до катализа. Научные книги университета: Нью-Йорк. ISBN  189138953X
  42. ^ Tshuva, Edit Y .; Миллер, Майя (2018). «Глава 8. Координационные комплексы титана (IV) для противоопухолевой терапии». В Сигеле, Астрид; Сигель, Гельмут; Фрайзингер, Ева; Сигель, Роланд К. О. (ред.). Металло-препараты: разработка и действие противоопухолевых средств. Ионы металлов в науках о жизни. 18. Берлин: de Gruyter GmbH. С. 219–250. Дои:10.1515/9783110470734-014. ISBN  9783110470734. PMID  29394027.
  43. ^ а б c d е ж грамм час Эмсли 2001, п. 452
  44. ^ Грегор, Уильям (1791) «Beobachtungen und Versuche über den Menakanit, einen in Cornwall gefundenen magnetischen Sand» (Наблюдения и эксперименты, касающиеся менакканита [то есть ильменита], магнитного песка, найденного в Корнуолле), Chemische Annalen …, 1, стр. 40–54, 103–119.
  45. ^ Грегор, Уильям (1791) «Sur le menakanite, espèce de sable attirable par l'aimant, Trouvé dans la Province de Cornouilles» (О менакканите, разновидности магнитного песка, найденной в графстве Корнуолл), Наблюдения и воспоминания о физике, 39: 72–78, 152–160.
  46. ^ Клапрот, Мартин Генрих (1795) "Chemische Untersuchung des sogenannten hungarischen rothen Schörls" (Химическое исследование так называемого венгерского красного турмалина [рутила]) в: Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper (Вклад в химическое познание минеральных веществ), т. 1, (Берлин, (Германия): Генрих Август Роттманн, 233–244. Со страницы 244: «Diesem zufolge will 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 benennetechlechse neue…» (На основании этого я получу название для настоящего металлического вещества - как это произошло аналогичным образом в случае с ураном - из мифологии, а именно от первых сыновей Земли, Титанов, и таким образом [я] назову этот новый вид металл: «титан»;…)
  47. ^ а б c Роза 2008, п. 9
  48. ^ а б Гринвуд 1997, п. 955
  49. ^ ван Аркель, А.Э.; 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.
  50. ^ Янко, Евгений; Омская выставка вооружений и Военный парад ВТТВ (2006 г.). «Подводные лодки: общие сведения». Получено 2 февраля 2015.
  51. ^ Мир нержавеющей стали (июль – август 2001 г.). «ВСМПО сильнее, чем когда-либо» (PDF). KCI Publishing B.V., стр. 16–19. Получено 2 января 2007.
  52. ^ Национальный консультативный совет по материалам, Комиссия по инженерным и техническим системам (CETS), Национальный исследовательский совет (1983). Титан: прошлое, настоящее и будущее. Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press. п. R9. Дои:10.17226/1712. ISBN  978-0-309-07765-1. НМАБ-392.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  53. ^ "Titanium Metals Corporation. Answers.com. Энциклопедия истории компании". Корпорация "Ответы". 2006 г.. Получено 2 января 2007.
  54. ^ Национальный центр обороны (2008). Отчет по стратегическим и критическим материалам для Конгресса. Операции в соответствии с Законом о складировании стратегических и критически важных материалов в период с октября 2007 года по сентябрь 2008 года (PDF). Министерство обороны США. п. 3304. Архивировано с оригинал (PDF) 11 февраля 2010 г.
  55. ^ Буш, Джейсон (15 февраля 2006 г.). «План Боинга по посадке Аэрофлота». BusinessWeek. Архивировано 9 апреля 2009 года.. Получено 29 декабря 2006.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  56. ^ «Информационные службы Roskill: прогнозируется увеличение мировых поставок титана», Металлический титан: обзор рынка до 2015 г. (5-е издание, 2010 г.).
  57. ^ «Завод ISRO по производству губчатого титана в Керале полностью сдан в эксплуатацию». Timesofindia-Economictimes. Получено 8 ноября 2015.
  58. ^ DuPont (12 сентября 2006 г.). «Агентство обороны США наградило DuPont и MER Corporation 5,7 миллиона долларов за новый процесс получения порошка металлического титана» (Пресс-релиз). Архивировано из оригинал 4 марта 2016 г.. Получено 1 августа 2009.
  59. ^ Доначи 1988, Гл. 4
  60. ^ Барксдейл 1968, п. 733
  61. ^ Чен, Джордж Чжэн; Fray, Дерек Дж .; Фартинг, Том У. (2000). «Прямое электрохимическое восстановление диоксида титана до титана в расплаве хлорида кальция». Природа. 407 (6802): 361–364. Bibcode:2000Натурал.407..361С. Дои:10.1038/35030069. PMID  11014188. S2CID  205008890.
  62. ^ Роза 2008, п. 23
  63. ^ «Титан». Microsoft Encarta. 2005. Архивировано с оригинал 27 октября 2006 г.. Получено 29 декабря 2006.
  64. ^ Доначи 1988, п. 16, Приложение J
  65. ^ ASTM International (2006). Ежегодная книга стандартов ASTM (Том 02.04: Цветные металлы). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. Раздел 2. ISBN  978-0-8031-4086-8. ASTM International (1998). Ежегодный сборник стандартов ASTM (том 13.01: Медицинское оборудование; службы экстренной медицинской помощи). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. разделы 2 и 13. ISBN  978-0-8031-2452-3.
  66. ^ Доначи 1988, стр. 13–16, Приложения H и J
  67. ^ Роза 2008, п. 25
  68. ^ «Титан». Основная химическая промышленность онлайн. Йорк, Великобритания: CIEC по продвижению науки в Йоркском университете. 15 января 2015.
  69. ^ AWS G2.4 / G2.4M: 2007 Руководство по сварке плавлением титана и титановых сплавов. Майами: Американское общество сварки. 2006. Архивировано 10 декабря 2010 года.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
  70. ^ Корпорация титановых металлов (1997). Справочник по проектированию и производству титана для промышленного применения. Даллас: Titanium Metals Corporation. Архивировано 9 февраля 2009 года.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
  71. ^ «Паяемость». Получено 16 июн 2011.
  72. ^ Хэмпел, Клиффорд А. (1968). Энциклопедия химических элементов. Ван Ностранд Рейнхольд. п. 738. ISBN  978-0-442-15598-8.
  73. ^ Смук, Гэри А. (2002). Справочник для технологов целлюлозно-бумажной промышленности (3-е изд.).Публикации Ангуса Уайлда. п. 223. ISBN  978-0-9694628-5-9.
  74. ^ Моисеев, Валентин Н. (2006). Титановые сплавы: авиационная и космическая промышленность России. Тейлор и Фрэнсис, ООО. п. 196. ISBN  978-0-8493-3273-9.
  75. ^ а б Крамер, Эндрю Э. (5 июля 2013 г.). «Титан играет жизненно важную роль для Boeing и России». Нью-Йорк Таймс. Получено 6 июля 2013.
  76. ^ а б Эмсли 2001, п. 454
  77. ^ Доначи 1988, п. 13
  78. ^ Севан, Вардан (23 сентября 2006 г.). «Рособоронэкспорт контролирует титан в России». Sevanco Strategic Consulting. Архивировано 11 ноября 2012 года.. Получено 26 декабря 2006.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  79. ^ "orenda | avro canada | 1957 | 1324 | Flight Archive".
  80. ^ «GlobalSecurity». GlobalSecurity.org. Апрель 2006 г.. Получено 23 апреля 2008.
  81. ^ Шарф, Калеб А. (17 июня 2016 г.) Хранилище Юпитера. Scientific American.
  82. ^ Доначи 1988, стр. 11–16
  83. ^ Kleefisch, E.W., ed. (1981). Промышленное применение титана и циркония. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. ISBN  978-0-8031-0745-8.
  84. ^ Буншах, Ройнтан Ф., изд. (2001). "Глава 8". Справочник по твердым покрытиям. Норидж, Нью-Йорк: William Andrew Inc. ISBN  978-0-8155-1438-1.
  85. ^ Белл, Том; и другие. (2001). Термообработка. Материалы 20-й конференции, 9–12 октября 2000 г. ASM International. п. 141. ISBN  978-0-87170-727-7.
  86. ^ Национальный музей корветов (2006). «Титановые выхлопы». Архивировано из оригинал 3 января 2013 г.. Получено 26 декабря 2006.
  87. ^ Компактная силовая установка: внутри Corvette Z06 двигатель LT4 мощностью 650 л.с. с 6,2-литровым V-8 с наддувом обеспечивает мощность мирового класса в более эффективном корпусе.. media.gm.com. 20 августа 2014 г.
  88. ^ Дэвис, Джозеф Р. (1998). Справочник по металлам. ASM International. п.584. ISBN  978-0-87170-654-6.
  89. ^ а б c Доначи 1988, стр.11, 255
  90. ^ Майк Грунтман (2004). Прокладывая путь: ранняя история космических кораблей и ракетной техники. Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. п. 457. ISBN  978-1-56347-705-8.
  91. ^ Лютьеринг, Герд; Уильямс, Джеймс Кейс (12 июня 2007 г.). «Приложения, связанные с внешним видом». Титана. ISBN  978-3-540-71397-5.
  92. ^ «Денверский художественный музей, здание Фредерика К. Гамильтона». SPG Media. 2006 г.. Получено 26 декабря 2006.
  93. ^ «Технические характеристики Apple PowerBook G4 400 (Original - Ti)». everymac.com. Получено 8 августа 2009.
  94. ^ Гафнер, Г. (1989). «Разработка золото-титанового сплава 990-й пробы: его производство, использование и свойства» (PDF). Золотой бюллетень. 22 (4): 112–122. Дои:10.1007 / BF03214709. S2CID  114336550. Архивировано 29 ноября 2010 года.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  95. ^ «Изобразительное искусство и функциональные произведения из титана и других элементов земли». Архивировано 13 мая 2008 года.. Получено 8 августа 2009.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
  96. ^ Алвитт, Роберт С. (2002). "Энциклопедия электрохимии". Архивировано 2 июля 2008 года.. Получено 30 декабря 2006.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  97. ^ «Безопасность пирсинга». doctorgoodskin.com. Получено 1 августа 2009.
  98. ^ "Первые в мире | Британский монетный двор Побджой". www.pobjoy.com. Получено 11 ноября 2017.
  99. ^ Тюргеон, Лука (20 сентября 2007 г.). «Титановый титан: увековеченный Бротон». Бюллетень Золотого берега. Архивировано 28 сентября 2013 года.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  100. ^ «Ортопедические металлические сплавы». Totaljoints.info. Получено 27 сентября 2010.
  101. ^ «Пена титана заменяет травмированные кости». Новости исследований. 1 сентября 2010 г.. Получено 27 сентября 2010.
  102. ^ Лавин, Марк С., Не скупитесь на титан, Science Magazine, 2018.01.08, Volume 359, Issue 6372, pp. 173-174.Дои:10.1126 / science.359.6372.173-f
  103. ^ 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 TLR / p38 MAPK-опосредованного сигнального пути». Научные отчеты. 5: 14492. Bibcode:2015НатСР ... 514492П. Дои:10.1038 / srep14492. ЧВК  4585977. PMID  26412401.
  104. ^ Shoesmith, D. W .; Ноэль, Дж. Дж .; Hardie, D .; Икеда, Б. М. (2000). «Поглощение водорода и срок службы титановых контейнеров для ядерных отходов». Отзывы о коррозии. 18 (4–5): 331–360. Дои:10.1515 / CORRREV.2000.18.4-5.331. S2CID  137825823.
  105. ^ Картер, Л. Дж .; Пигфорд, Т. Дж. (2005). «Доказательство безопасности на горе Юкка». Наука. 310 (5747): 447–8. Дои:10.1126 / наука.1112786. PMID  16239463. S2CID  128447596.
  106. ^ Элекес, Кармен Кристина; Бусуйок, Габриэла. «Микромедиация почв, загрязненных металлами, с использованием дикорастущих видов грибов» (PDF). Инженерное образование. Архивировано из оригинал (PDF) 3 марта 2016 г.. Получено 28 января 2014.
  107. ^ Берглунд, Фредрик; Карлмарк, Бьорн (октябрь 2011 г.). «Титан, синусит и синдром желтых ногтей». Биологические исследования микроэлементов. 143 (1): 1–7. Дои:10.1007 / s12011-010-8828-5. ЧВК  3176400. PMID  20809268.
  108. ^ Котелл, Екатерина Мэри; Sprague, J. A .; Смидт, Ф.А. (1994). Справочник ASM: Обработка поверхностей (10-е изд.). ASM International. п. 836. ISBN  978-0-87170-384-2.
  109. ^ Ассоциация сжатого газа (1999 г.). Справочник сжатых газов (4-е изд.). Springer. п. 323. ISBN  978-0-412-78230-5.
  110. ^ Соломон, Роберт Э. (2002). Руководство по проверке пожарной безопасности и безопасности жизни. Национальная ассоциация предотвращения пожаров (8-е изд.). Издательство "Джонс и Бартлетт". п. 45. ISBN  978-0-87765-472-8.

Библиография

внешняя ссылка