Titan, benannt nach den kolossalen Titanen der griechischen Mythologie, ist Pfund für Pfund das stärkste Metall der Erde. Obwohl es kein knappes Metall ist, ist es wegen der Kosten für die Gewinnung und Herstellung teuer . Sie haben vielleicht schon von Titan- Golfschlägern oder Titan- U-Booten gehört , aber wussten Sie auch, dass das weiße Kuchenglasur Titan enthält? Hier sind sechs coole Fakten über das bekanntermaßen harte Metall.
1. Das "gottähnliche" Metall wurde erst im 20. Jahrhundert geschmiedet
Bereits 1791 schaufelte ein britischer Amateur-Mineralogist und Pastor der Kirche, William Gregor, in einem Bach in der Nähe der Stadt Cornwall merkwürdigen schwarzen Sand auf. Ein Teil des Sandes war magnetisch, was Gregor als Eisenoxid feststellte, aber das andere Material war ein Rätsel. Es war sicher ein anderes Oxid, aber keines in den Büchern der Royal Geological Society.
Der deutsche Chemiker Martin Heinrich Klaproth entdeckte das seltsame Oxid 1795 wieder und gab ihm seinen mythologischen Namen Titanoxid nach den Gottheiten, die den Olympiaden in der griechischen Mythologie vorausgingen
Obwohl es im späten 18. Jahrhundert entdeckt wurde, wurde reines Titan erst 1910 aus seinem Oxid isoliert, als der amerikanische Chemiker Matthew Hunter, der für General Electric arbeitete, herausfand, wie man das silberne Metall unter hoher Hitze und hohem Druck von seinem Oxid befreit in einer versiegelten "Bombe".
2. Es ist unglaublich leicht und stark
Titanlegierungen (Mischungen aus Titan und anderen Metallen) weisen das höchste Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aller Metalle auf dem Planeten auf. Reines Titan ist so stark wie Stahl, aber 45 Prozent leichter.
Das beeindruckende Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht von Titan hat Titanlegierungen zu den bevorzugten Materialien für Flugzeugtriebwerke und -karosserien, Raketen und Raketen gemacht - jede Anwendung, bei der Metallkomponenten so robust und leicht wie möglich sein müssen.
Der Airbus A380 , das größte Passagierflugzeug der Welt, enthält 77 Tonnen (70 Tonnen) Titan, hauptsächlich in seinen massiven Triebwerken.
Dank einer metallurgischen Innovation in den 1930er Jahren, dem "Knox-Verfahren", ging das kommerzielle Schmieden von Titan in den 1940er und 1950er Jahren in vollem Gange. Die erste Anwendung war in Militärflugzeugen und U-Booten (sowohl amerikanische als auch russische) und dann in den 1960er Jahren in Verkehrsflugzeugen.
3. Titan rostet nicht
Korrosion ist ein elektrochemischer Prozess, der die meisten Metalle im Laufe der Zeit langsam zerstört. Wenn Metalle entweder in der Luft oder unter Wasser Sauerstoff ausgesetzt sind, schnappt sich der Sauerstoff Elektronen und erzeugt das, was wir Metall "Oxide" nennen. Eines der häufigsten ätzenden Oxide ist Eisenoxid, auch bekannt als Rost.
Aber nicht alle Oxide setzen das darunter liegende Metall Korrosion aus. Wenn Titan mit Sauerstoff in Kontakt kommt, bildet es auf seiner Oberfläche eine dünne Schicht Titandioxid (TiO2). Diese Oxidschicht schützt das darunter liegende Titan tatsächlich vor Korrosion, die durch die meisten Säuren, Laugen, Verschmutzungen und Salzwasser verursacht wird.
Die natürlichen Korrosionsschutzeigenschaften von Titan machen es zum idealen Material nicht nur für Flugzeuge, sondern auch für Unterwasserkomponenten, die stark korrosivem Salzwasser ausgesetzt sind. Schiffspropeller bestehen fast immer aus Titan, ebenso wie die internen Ballast- und Rohrleitungssysteme des Schiffes sowie die an Bord befindlichen Beschläge, die Meerwasser ausgesetzt sind.
4. Titan lebt in Körperteilen von Kopf bis Fuß
Dieselbe dünne Titandioxidschicht, die Titan vor Korrosion schützt, macht es auch zum sichersten Material für die Implantation in den menschlichen Körper. Titan ist vollständig "biokompatibel", was bedeutet, dass es nicht toxisch und nicht allergen ist und sogar mit menschlichem Gewebe und Knochen verschmelzen kann.
Titan ist das chirurgische Material der Wahl für Knochen- und Gelenkimplantate, Schädelplatten, Wurzeln von Zahnimplantaten, Heringe für künstliche Augen und Ohren, Herzklappen, Wirbelsäulenfusionen und sogar Harnröhrenstints. Studien haben gezeigt, dass Titanimplantate das körpereigene Immunsystem dazu veranlassen, Knochen direkt auf der Titanoberfläche zu züchten, ein Prozess, der als Osseointegration bezeichnet wird.
Andere Gründe, warum Titan die erste Wahl für Hüftprothesen und Stifte für Knochenbrüche ist, sind das bekanntermaßen hohe Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, wodurch Implantate leicht bleiben und genau die gleiche Elastizität wie menschlicher Knochen aufweisen.
5. Es schwingt in Golfschlägern und anderen Sportgeräten
Als der Preis für reines Titan Ende des 20. Jahrhunderts sank, suchten die Hersteller nach kommerzielleren Anwendungen für dieses Wundermetall. Aufgrund seiner geringen Festigkeit eignet sich Titan hervorragend für Sportartikel.
Die ersten Titan-Golfschläger kamen Mitte der neunziger Jahre in die Läden, darunter ein Riesenfahrer aus Callaway, bekannt als Great Big Bertha. Die Vereine waren im Vergleich zu Stahl- oder Holzfahrern teuer, aber ihr Erfolg führte dazu, dass andere Sporthersteller sich mit Titan beschäftigten.
Jetzt finden Sie Titan in jedem Sportgerät, bei dem Gewicht, Stärke und Haltbarkeit entscheidend sind: Tennisschläger, Lacrosse-Schläger, Skier, Fahrradrahmen, Baseballschläger, Wander- und Bergsteigerausrüstung, Campingausrüstung und sogar Hufeisen für professionelle Rennpferde .
6. Weiße Farbe (und Kuchenglasur) enthält Titan
Nur 5 Prozent der jährlich produzierten 6,3 Millionen Tonnen (5,7 Millionen Tonnen) Titan werden zu Metall geschmiedet. Die überwiegende Mehrheit wird in Titandioxid umgewandelt, das gleiche Material, das Titan auf natürliche Weise vor Korrosion schützt. Titandioxid wird weltweit als ungiftiges Aufhellungspigment für Farben, Kosmetika, Medikamente und Lebensmittel, einschließlich weißer Kuchenglasur, verwendet .
Früher wurde weiße Farbe mit einem Pigment auf Bleibasis gefärbt, aber als die gesundheitlichen Auswirkungen von Blei bekannt waren, übernahm Titandioxid. Es stellt sich heraus, dass Pigmente auf Titanbasis einige kühle Eigenschaften haben.
Anstreicher wählen weiße Farben auf Titanbasis, weil sie korrosionsbeständig sind und länger halten. Titanoxid ist extrem brechend, verleiht ihm eine natürliche Brillanz, die größer als die eines Diamanten ist, und erzeugt einen besonders hellen Weißton. Titanoxid reflektiert auch Infrarotlicht, weshalb Farben auf Titanbasis immer an der Außenseite von Sonnenobservatorien verwendet werden, um Infrarotlicht zu streuen, das Bilder verwischt.
Das ist cool
Der Architekt Frank Gehry entschied sich für Titan , um das Äußere des beeindruckenden Guggenheim-Museums in Bilbao zu umhüllen, das mit 33.000 Titanplatten ummantelt ist, die sich unter verschiedenen Lichtbedingungen in Farbe und Brillanz verändern.
