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Fórmula Química |
| Si |
Assuntos Cobertos |
| Fundo Propriedades Chaves Aplicações Indústrias de Processo - Fabricação do Cloro Indústrias de Processo - Outro Papel e Matérias Têxteis - Descoramento Metalurgia Extractiva Permutadores de Calor e Condensadores Indústria Petroleira Implantes Cirúrgicos Componentes da Engenharia Plantas da Dessulfuração Variado |
Fundo |
| O Titânio é o quarto a maioria de metal estrutural abundante na crosta de terra, mas as quantidades suficientemente grandes têm-se tornado somente recentemente disponíveis para fazê-la útil como um material de engenharia. Antes da revelação de técnicas melhoradas da extracção nos anos 40, a presença relativamente de pequenas quantidades de impurezas tais como o oxigênio, o nitrogênio, o carbono e o hidrogênio, que se dissolvem em e se tendem a embrittle o material, tinham impedido sua exploração comercial. A descoberta por Kroll em 1937 de um método de reduzir o tetracloreto titanium com magnésio derretido, para produzir uma massa porosa do titânio conhecida como a “esponja”, marcou o começo do uso difundido do material. O Trabalho no Reino Unido na extracção do titânio tomou uma rota ligeira diferente daquele explorado por Kroll. O sódio foi empregado Aqui como o media em vez do magnésio, a diferença essencial da redução nos produtos que são o tamanho de partícula, com os grânulo resultando do processo da redução do sódio que é mais fino do que a esponja. A Pesquisa e o devlopment que trabalham no derretimento e nos processos de produção começaram no Reino Unido em 1948 e, após uma fase da planta piloto, uma planta de produção completa era in the mid 1950 estabelecido. Desde então, progressos consideráveis foram feitos, não somente em uma compreensão melhor da metalurgia básica do titânio, mas igualmente na melhoria da tecnologia de produção do processand, na revelação da liga, na medida das propriedades e das características e na revelação das aplicações durante todo muitas indústrias. A movimentação constante a umas eficiências mais altas que envolvem temperaturas aumentadas, pressões e velocidades, junto com a necessidade em alguns pedidos para a confiança completa do equipamento, é a razão para o uso de crescimento do titânio em muitas indústrias e em sua segurança para o futuro. |
Propriedades Chaves |
| • A densidade do titânio em 4.51g.cm-3 (0,163 lb.in) é-3 a meio caminho entre aquela das ligas claras baseadas no alumínio e no magnésio e daquela dos aços e das ligas de níquel. • No formulário da liga retem a força útil em temperaturas substancialmente mais altamente do que aquelas cofre forte considerado para as ligas claras mais convencionais e é assim um metal atractivo para as aplicações que exigem a força específica alta nas temperaturas que variam de abaixo de zero a 600°C. • Das Ligas forças elásticas da oferta disponível agora por volta de 1400 do MPa, que comparam com os níveis das forças de muitos dos aços estruturais. • Uma Outra característica importante do titânio é sua resistência de corrosão em uma vasta gama de ambientes naturais e químicos, particularmente respectivamente ao rachamento da picada e de corrosão de esforço. Em muitas aplicações, especialmente onde o material é usado na presença dos cloretos, sua resistência de corrosão é distante superior àquela de aço inoxidável. • É a combinação de densidade de grande resistência, baixa e de resistência de corrosão que conduziu ao uso aumentado do titânio sobre os 40 anos passados, nas indústrias tão diversas quanto o espaço aéreo, produto químico e petroquímico, petróleo e gás a pouca distância do mar, produção de electricidade, dessanilização e engenharia geral, assim como de biomedical. É considerado já não como um metal novo ou incomum se usaram unicamente para as aplicações aeroespaciais, mas simplesmente como um outro material do elevado desempenho disponível ao coordenador de projecto. |
Aplicações |
Indústrias de Processo - Fabricação do Cloro |
| Das indústrias de processo, a fabricação do cloro era a primeira para fazer o uso extensivo do titânio. Era o primeiro material metálico capaz de resistir o cloro molhado para tornar-se disponível a preços industrial aceitáveis. Seu uso para o equipamento da inversão térmica, geralmente substituindo o forro de vidro e de vidro, permitiu reduções dramáticas no tamanho do equipamento, quando aquele para componentes mecânicos tais como as bombas e as válvulas conduzir aos padrões novos da confiança. O Titânio é um material de construção aceitado para a fábrica de tratamento que segura os cloretos e o ácido clorídrico diluído, uma característica comum dos processos modernos que envolvem o uso de catalizadores do cloreto. Os ânodos Titanium com os revestimentos da superfície do óxido de metal nobre substituíram os ânodos da grafite nas pilhas para a produção electrolítica de cloro. Os ânodos baseados titanium são dimensional estáveis, oferecem umas eficiências actuais mais altas, e causam menos contaminação do eletrólito da pilha e do cloro. A comutação aos ânodos titanium aplicou-se às instalações novas e existentes e às pilhas do mercúrio, do diafragma e da membrana. |
Indústrias de Processo - Outro |
| Características Titanium do equipamento em uma vasta gama de processos químicos orgânicos, incluindo a produção de fibras de poliéster. Foi usado na fabricação de ácido nítrico e de adubos tais como o nitrato e a uréia de amónio. |
Papel e Matérias Têxteis - Descoramento |
| O uso do equipamento titanium no descoramento dos ambos a celulose e as matérias têxteis foi um dos usos principais do material fora da indústria de aviões. É resistente à maioria dos reagentes do descoramento, incluindo o clorito e o hypochlorite do sódio, o hypochlorite de cálcio, os licores de descorante do peróxido e o clorito do sódio/misturas do pirofosfato. O equipamento Titanium inclui misturadores, embarcações da reacção, filtros, válvulas e tubagem. Além, os ânodos titanium revestidos geram o hypochlorite em plantas do pacote para a produção de dióxido de cloro. |
Metalurgia Extractiva |
| O uso do titânio como um cátodo na extracção electrolítica dos metais é uma aplicação que se aproveite do facto de que o titânio tem uma boa resistência à corrosão e também que seu filme de óxido actua como um agente divisor excelente. Nos cátodos titanium de cobre da indústria de refinação para a produção de folhas do acionador de partida substituiu as placas de cobre lubrificadas que foram usadas previamente. As reduções significativas permitidas do titânio não somente nos custos de mão-de-obra a ser feitos mas em rendimentos mais altos igualmente produzidos e tiveram a maior confiança na operação. Os cátodos Titanium estão usados igualmente na extracção do ouro e do níquel quando os ânodos titanium forem equipamento padrão para a produção electrolítica de dióxido do manganês. |
Permutadores de Calor e Condensadores |
| Quando o preço da tubulação titanium caiu durante os anos 60 tornou-se possível comercialmente explorar a resistência do metal ao ataque por águas refrigerando salinas e poluídas. O uso Difundido foi feito do tipo permutadores de calor tubular e da placa em refinarias de petróleo terrestres e em plataformas petrolíferas a pouca distância do mar. Um pedido principal para o titânio sobre os 20 passados ou assim anos foi o uso de relativamente fino - as câmaras de ar muradas para os condensadores da turbina de vapor e os cambistas auxiliares associados de refrigeração por litoral, por estuarine ou águas contaminadas. As Águas deste tipo estão entre o mais corrosivo de todos os ambientes naturais e a falha das câmaras de ar do condensador feitas dos materiais cobre-baseados previamente usados é quase inevitável em algumas localidades. O Titânio, por outro lado, é tão resistente à corrosão que o material pode ser esperado durar a vida do condensador. No mundo inteiro muitos milhões de medidores da câmara de ar titanium, sem emenda e da emenda soldada, estão sendo usados nesta aplicação. A câmara de ar Titanium na dessanilização de vários estágios da destilação instantânea e na planta da compressão do vapor é uma outra grande aplicação. |
Indústria Petroleira |
| Há agora muitos pedidos estabelecidos para o titânio na indústria petroleira em áreas como a exploração/produção, os encanamentos, operações subaquáticas, planejamento/construção e refinar. Estes utilizam a resistência de corrosão excepcional do material no seawater e em hidrocarbonetos ácidos. Contudo, outras propriedades tais como a baixa densidade e o baixo módulo elástico estão tornando-se agora igualmente importantes. As aplicações Estabelecidas incluem permutadores de calor, equipamento do registo de dados, linhas do hypochlorite, sistemas de protecção catódica actuais impressos, tubagem da água do reactor, penetrações e tanques do transporte para produtos químicos. Uma inovação principal tem sido recentemente o uso de uma tubulação titanium da liga como um montante da perfuração para uma aplicação do Mar do Norte. Há umas aplicações futuras possíveis nas áreas dos submarinos, acidifica profundamente o equipamento bom, os corpos de bombeiros, as junções do montante da produção e do esforço, as linhas de fluxo do produto, os cordões umbilicais e câmara de ar enrolado. |
Implantes Cirúrgicos |
| O Titânio ocupa agora uma posição estabelecida na fabricação de implantes cirúrgicos. É forte contudo claro, favorável à fabricação intrincada, resistente à corrosão por líquidos de corpo e aparentemente compatível com tecido vivo, e combina assim muitos dos atributos desejáveis para um material do implante. As prótese do Quadril e do joelho, substituições parciais para os ossos longos, placas e parafusos da fractura de osso, placas para a cirurgia craniana e implantes dentais são tudo manufacturados do titânio e das suas ligas. |
Componentes da Engenharia |
| As aplicações da Engenharia do titânio baseadas no seu de grande resistência à relação de peso são encontradas agora fora da indústria de aviões. Em ligas titanium de alta velocidade da maquinaria reciprocar e girar pode conduzir a um desempenho mais alto. Tais aplicações incluem o blading e os discos da turbina de vapor, as bielas, eixos aluídos, válvulas e molas motor a combustão interna do elevado desempenho, barras da torsão, molas, braços de suspensão, cubos, movimentação e eixos de transmissão nos carros, e quadros e componentes do ciclo do ciclo e de motor. Os ultracentrifuges Titanium da liga usados na pesquisa médica e biológica podem oferecer umas velocidades muito mais altas para uma separação mais rápida e mais eficaz. |
Plantas da Dessulfuração |
| O problema da chuva ácida resulta do enxofre que contem os gáss que estão sendo emitidos das centrais eléctricas ardentes de combustível fóssil. Isto está sendo abordado agora pela instalação da planta da dessulfuração de gás de conduto que removem eficazmente o enxofre mas que igualmente muda as condições da corrosão e as conduziu a uma necessidade de fazer nova avaliação de materiais de construção. Os Testes durante um período de tempo prolongado confirmaram a conformidade do titânio neste ambiente e o material está sendo usado agora em muitas partes da planta que inclui o forro da chaminé. |
Variado |
| Outros interessantes, embora relativamente pequenos, usos do titânio são caixas de relógio, quadros de espectáculo, clubes de golfe, equipamento do alpinismo e armadura de corpo. Com sua boa força para tornar mais pesada características e a resistência de corrosão excelente no seawater, é uma escolha óbvia para os encaixes do iate, particularmente em barcos de competência do elevado desempenho. |
| Source: Serviço de Informação dos Materiais A Selecção e o Uso do Titânio, Um Guia do Projecto Para obter mais informações sobre do Serviço de Informação dos Materiais visite por favor O Instituto dos Materiais. |