O titânio é o 22º elemento na tabela periódica e o nono elemento mais abundante, bem como o quarto elemento metálico mais abundante na crosta terrestre. Os minerais em que é encontrado ocorrem em formações avulsas e vulcânicas, e os depósitos geralmente contêm entre 2 e 12% de minerais pesados – como ilmenita, rutile, leucoxeno, zircônio, entre os quais rutile e ilmenita são os dois minerais primários que contêm titânio, compõem 24% da crosta terrestre. No entanto, ocorre na natureza apenas em combinações químicas; os mais comuns são oxigênio e ferro. A China tem reservas de titânio em primeiro lugar – o vanádio titano-magnetita em Panzhihua, Sichuan está disponível em quantidade imprudente (cerca de 1,5 bilhão de toneladas, representando 97% das reservas comprovadas da China).
O titânio é uma espécie de metal forte com baixa densidade que é bastante dúctil (especialmente em um ambiente livre de oxigênio), brilhante e branco metálico na cor. Ele desfruta de muitas propriedades únicas.
Propriedades Físicas
Relação força-peso. A relação força-peso de um determinado material é a força do material dividido pela massa (também comumente referida como peso, no planeta Terra) do material. Para ser mais exato, a força específica é a força de um material dividido por sua densidade. E o titânio é reconhecido por sua alta relação força-peso. Este metal é tão forte quanto o aço e 45% mais leve, mas embora seja duas vezes mais forte que o alumínio, é 60% mais pesado. Esta proporção é o que o torna tão ideal para aplicações aeroespaciais e outras
Pobre condutor de calor e eletricidade. O ponto de fusão do titânio é de 3.034°F ou 1.668°C. O ponto de fusão relativamente alto torna-o útil como um metal refratário. Além disso, comparado com outros metais, o titânio é paramagnético e transfere bem o calor. Também tem pouca condutividade elétrica e térmica. Assim, seu tamanho muda muito pouco sob mudanças extremas de temperatura. No entanto, o titânio é supercondutor quando resfriado abaixo de sua temperatura crítica de 0,49 K.
Força de tração. O titânio tem uma resistência máxima de tração de cerca de 434 MPa (63.000 psi), igual à das ligas de aço comuns de baixo grau.
Densidade. A densidade de titânio é de 4,5 gramas por cm3, muito menos do que o ferro – é por isso que as ligas de titânio são tão importantes na indústria aeroespacial.
Força da fadiga. Também chamada de força de resistência, a força da fadiga refere-se ao maior estresse que um material pode suportar por um determinado número de ciclos sem quebrar. Uma liga de titânio tem uma força de fadiga de ciclo muito alto, atingindo 106-107 ciclos.
Propriedades Químicas
Resistência à corrosão. O titânio tem alta passividade (passividade é a perda de reatividade eletroquímica, diminuindo assim a taxa de corrosão do metal); portanto, apresenta altos níveis de resistência à corrosão à maioria dos ácidos minerais e cloretos. A superfície do metal de titânio e suas ligas oxidam imediatamente após a exposição ao ar para formar uma fina camada de passivação não porosa que protege o metal a granel de mais oxidação ou corrosão.
Toxicidade. Também é não tóxico e biologicamente compatível com tecido humano e osso, tornando-se um material ideal para produtos de implante médico.
Resistência ácida. O titânio é capaz de suportar o ataque por ácidos sulfúricos e clorídricos diluídos, soluções de cloreto e a maioria dos ácidos orgânicos. No entanto, o titânio é corroído por ácidos concentrados.
Essas propriedades únicas de titânio fazem dele um metal ideal para uma ampla gama de aplicações.
Aeroespaço
O titânio é considerado "metal aeroespacial". Diz-se que, em 2006, 73% do metal de titânio nos EUA ainda era usado para construção aeroespacial. Como mencionamos acima, o titânio é tão forte quanto o aço, mas 45% mais leve e é caracterizado por uma resistência de tração muito alta mesmo em altas temperaturas, alta resistência à corrosão e a capacidade de suportar temperaturas extremas. Portanto, o titânio é usado principalmente em aeronaves, tubos para usinas, revestimento de armaduras, espaçonaves e mísseis. Por exemplo, um Boeing 777 tem um peso operacional máximo, vazio, de aproximadamente 304000 lbs ou 137,8 toneladas métricas. Desse enorme peso, 59 toneladas métricas são construídas a partir de titânio.
Marinho
O metal é solúvel em ácidos concentrados, mas não em água. Se você submergir uma folha de titânio na água do mar por 4000 anos, ele só teria corrosão à profundidade de cerca de uma espessura de um pedaço de papel copiador. Portanto, o titânio é usado para fazer eixos de hélice, aparelhamento e trocadores de calor em plantas de dessalinização; aquecedores-chillers para aquários de água salgada, linha de pesca, e líder, e facas mergulhadores. O titânio também é usado nas carcaças e componentes de dispositivos de vigilância e monitoramento implantados no oceano para a ciência e os militares.
Médico
O titânio é biologicamente compatível com o corpo humano, o que significa que o corpo não tenta rejeitá-lo. Também tem a capacidade natural de se integrar com os ossos do corpo para criar uma estrutura permanente. Isso o torna útil para uma ampla
