تحقیق کانی شناسی تيتانيوم

فصل اول

تيتانيوم در سال 1938 توسط W.J. kroll در آمريكا كشف شد. تيتانيوم فلزيست به رنگ سفيد نقره‌اي و بسيار سبك است و پس از پوليش نمودن، رنگ فولادي پيدا مي‌نمايد. تيتانيوم و آلياژهاي آن به علت داشتن خواص خوب و مقاومت در مقابل خوردگي و فرسايش موارد استفاده زيادي در صنايع نظامي و هوافضا و نيروگاههاي هسته‌اي و كشتي‌سازي و صنايع دريائي و پتروشيمي كاربرد دارد.

از جمله در ساخت بدنه و اجزاي هواپيماها، وسايل حمل و نقل، لوازم جراحي، ظروف مورد استفاده در آزمايشگاه‌هاي شيمي و ديگر وسايل مقاوم به خوردگي كاربرد دارد. مهمترين ويژگي تيتانيوم، نسبت استحكام به وزن آن است كه نسبت به ساير فلزات سبك بسيار عاليست. تيتانيوم استحكامي معادل فولادهاي زنگ نزن دارد در حالي كه وزن آن، 3/1 اين فولادها است.

خاصيت مهم ديگر تيتانيوم مقاومت به خوردگي و سايش بالاي آن به ويژه در محيط‌هاي دريايي است. هيچ يك از نمك‌هاي فلزي، كلرورها، هيدروكسيدها، اسيدهاي نيتريك و كرميك، و نيز اسيدهاي آلي مانند اسيد استيك و آب‌هاي شور، قادر به خوردگي تيتانيوم نيستند. به علت مقاومت در مقابل آب دريا امروزه جايگزين آلياژهاي نيكل و مس از نوع 70% نيكل و 30% مس شده است.

محصولات توليدي فلز مزبور و آلياژهاي آن بصورت لوله (Pipe) و ورق (Plate) مي‌باشد كه پليت يا ورق جهت ساخت و توليد مخازن مواد شيميايي و لوله در داخل دريا جهت انتقال مواد شيميائي مورد استفاده قرا مي‌گيرد. جهت اتصال لوله‌ها به هم ديگر و همچنين ساخت مخازن نياز به جوشكاري مي‌باشد.

تيتانيوم از احيا تتراكلريد تيتانيوم در درجه حرارت 800 تا 900 درجه سانتي‌گراد بوسيله منيزيم يا سديم در محيط آرگون بدست مي‌آيد. تيتانيوم احيا شده، بصورت فلز خالص تيتانيوم، مجدداً در خلا ذوب شده و سپس مورد استفاده قرار مي‌گيرد. فلز تيتانيوم خالص جز مواد آلتروپ مي‌باشد.

تيتانيوم خالص داراي استحكام كمي بوده كه استحكام آن برابر 216 نيوتن بر ميلي‌مترمربع و درصد ازدياد نسبي طول آن برابر 50 مي‌باشد. تيتانيوم تجارتي بعلت داشتن عناصر آلياژي استحكامي برابر 700 نيوتن بر ميلي‌متر مربع را دارا مي‌باشد و نقطه ذوب آن 1725 درجه سانتي‌گراد و مقاومت به خوردگي آن نيز عالي است.

وقتي تيتانيوم خالص از مذاب تبديل به جامد مي‌گردد از 1725 درجه سانتي‌گراد داراي ساختار كريستالي از نوع مكعب مركزدار B.C.C مي‌باشد كه آنرا تيتانيوم يا فاز مي‌نامند و از 882 درجه سانتي‌گراد تا درجه حرارت محيط كه سرد مي‌شود داراي ساختار كريستالي از نوع H.C.P بوده كه بنام فاز يا تيتانيوم مي‌باشد.