Titan-Spule

Handelsübliche (99,2 % rein) Titanqualitäten weisen eine Zugfestigkeit von etwa 434 MPa (63.000 psi) auf, was der Zugfestigkeit üblicher Stahllegierungen niedriger Güteklasse entspricht, jedoch bei geringerer Dichte liegt. Titan ist 60 % dichter als Aluminium, weist aber mehr als die doppelte Festigkeit der am häufigsten verwendeten Aluminiumlegierung 6061-T6 auf. Bestimmte Titanlegierungen (z. B. Beta C) erreichen Zugfestigkeiten von über 1400 MPa (200.000 psi). Titan verliert jedoch an Festigkeit, wenn es über 430 °C (806 °F) erhitzt wird.
Titan ist nicht so hart wie einige Sorten wärmebehandelten Stahls, ist nicht magnetisch und leitet Wärme und Elektrizität schlecht. Bei der Bearbeitung sind Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, da das Material bei Verwendung stumpfer Werkzeuge oder unzureichender Kühlung verhaken kann. Wie aus Stahl hergestellte Konstruktionen weisen auch titanbasierte Strukturen eine Dauerfestigkeit auf, die in bestimmten Anwendungen eine lange Lebensdauer garantiert. Titanlegierungen weisen eine geringere Steifigkeit als viele andere Konstruktionswerkstoffe wie Aluminiumlegierungen und Kohlenstofffasern auf.
Das Metall ist ein dimorpher Allotrop mit einer hexagonalen α-Form, die bei 882 °C (1.620 °F) in eine körperzentrierte kubische (Gitter-)β-Form übergeht. Die spezifische Wärmekapazität der α-Form steigt stark an, wenn sie auf diese Übergangstemperatur erhitzt wird, fällt dann jedoch ab und bleibt für die β-Form unabhängig von der Temperatur weitgehend konstant. Ähnlich wie Zirkonium und Hafnium existiert eine zusätzliche Omega-Phase, die bei hohen Drücken thermodynamisch stabil, bei Umgebungsdruck jedoch metastabil ist. Diese Phase ist üblicherweise hexagonal (ideal) oder trigonal (verzerrt) und kann als Folge einer weichen longitudinalen akustischen Phononenschwingung der β-Phase betrachtet werden, die zum Zusammenbruch von Atomebenen führt.
Wie Aluminium und Magnesium oxidieren Titanmetall und seine Legierungen sofort bei Kontakt mit Luft. Titan reagiert leicht mit Sauerstoff bei 1.200 °C (2.190 °F) in Luft und bei 610 °C (1.130 °F) in reinem Sauerstoff unter Bildung von Titandioxid. Bei Umgebungstemperaturen reagiert es jedoch langsam mit Wasser und Luft, da sich eine passive Oxidschicht bildet, die das darunterliegende Metall vor weiterer Oxidation schützt. Diese Schutzschicht ist beim ersten Entstehen nur 1–2 nm dick, wächst aber langsam weiter und erreicht nach vier Jahren eine Dicke von 25 nm.
Die atmosphärische Passivierung verleiht Titan eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, die nahezu der von Platin entspricht und es in die Lage versetzt, Angriffen durch verdünnte Schwefel- und Salzsäure, Chloridlösungen sowie die meisten organischen Säuren zu widerstehen. Konzentrierte Säuren hingegen greifen Titan an. Wie sein negativer Redoxpotentialwert zeigt, ist Titan thermodynamisch ein sehr reaktives Metall, das in normaler Atmosphäre bei Temperaturen unterhalb seines Schmelzpunkts entzündet. Das Schmelzen ist daher nur in einer inerten Atmosphäre oder im Vakuum möglich. Bei 550 °C (1.022 °F) reagiert Titan mit Chlor. Es reagiert zudem mit den übrigen Halogenen und absorbiert Wasserstoff.
Titan ist eines der wenigen Elemente, die in reinem Stickstoffgas verbrennen und bei 800 °C (1.470 °F) Titanstickstoff (Titanium Nitride) bilden, was zu einer Versprödung führt. Aufgrund seiner hohen Reaktivität mit Sauerstoff, Stickstoff und einigen anderen Gasen werden Titanschläuche in Titan-Sublimationspumpen als Absorber („Scavenger“) für diese Gase eingesetzt. Solche Pumpen erzeugen kostengünstig und zuverlässig extrem niedrige Drücke in Hochvakuum- und Ultrahochvakuum-Systemen.

Parameter:

Anwendungsbereiche:
1) Orthopädische Implantate: künstliche Gelenke, Metallplatten, orthopädische Nägel, metallische Stäbe für orthopädische Zwecke, Marknägel, Knochen-Nadeln, Wirbelsäulen-Fixationsvorrichtungen.
2) Herzmedizinische Implantate: künstliche Herzklappen, Herzschrittmacher, Herzkatheter und Stents innerhalb von Blutgefäßen.
3) Augenimplantate: künstliche Linse.
4) Zahnimplantate: Zahnimplantat, Zugnägel, Wurzelkanalstifte, interne Fixationsvorrichtungen usw.
5) Füllmaterialien: Brustfüllungen, intraokulare Füllmaterialien, orthopädische Füllmaterialien.