टाइटेनियम बार

व्यावसायिक स्तर (99.2% शुद्ध) के टाइटेनियम की अंतिम तनन सामर्थ्य लगभग 434 MPa (63,000 psi) होती है, जो सामान्य, निम्न-श्रेणी के स्टील मिश्र धातुओं के बराबर है, लेकिन इसका घनत्व कम होता है। टाइटेनियम, एलुमीनियम की तुलना में 60% अधिक घना होता है, लेकिन सबसे आम रूप से उपयोग किए जाने वाले 6061-T6 एलुमीनियम मिश्र धातु की तुलना में इसकी ताकत दोगुने से अधिक होती है। कुछ टाइटेनियम मिश्र धातुएँ (जैसे, बीटा C) 1400 MPa (200000 psi) से अधिक की तनन सामर्थ्य प्राप्त कर सकती हैं। हालाँकि, टाइटेनियम 430 °C (806 °F) से ऊपर गर्म करने पर अपनी सामर्थ्य खो देता है।
 
टाइटेनियम कुछ प्रकार के ऊष्मा-उपचारित इस्पात की तुलना में इतना कठोर नहीं होता है, यह अचुंबकीय है और ऊष्मा तथा विद्युत का कम चालक है। इसके यांत्रिक संसाधन (मशीनिंग) के लिए सावधानियाँ बरतने की आवश्यकता होती है, क्योंकि यदि तीव्र उपकरणों और उचित शीतलन विधियों का उपयोग नहीं किया जाता है, तो सामग्री में घर्षण (गैलिंग) हो सकता है। इस्पात से बनी संरचनाओं के समान, टाइटेनियम संरचनाओं में एक उथल-थकान सीमा (फैटिग लिमिट) होती है, जो कुछ अनुप्रयोगों में दीर्घायु की गारंटी देती है। टाइटेनियम मिश्रधातुएँ एल्यूमीनियम मिश्रधातुओं और कार्बन फाइबर जैसी अन्य कई संरचनात्मक सामग्रियों की तुलना में कम दृढ़ता (स्टिफनेस) रखती हैं।
 
धातु एक द्विरूपी अपररूप है, जिसमें षट्कोणीय α रूप होता है, जो 882 °से (1,620 °फ़ा) पर एक शरीर-केंद्रित घनीय (जालक) β रूप में परिवर्तित हो जाता है। α रूप की विशिष्ट ऊष्मा इस संक्रमण तापमान तक गर्म किए जाने पर तीव्रता से बढ़ जाती है, किंतु फिर गिर जाती है और β रूप के लिए तापमान के बावजूद काफी स्थिर रहती है। ज़िर्कोनियम और हैफ़्नियम के समान, एक अतिरिक्त ओमेगा चरण भी मौजूद होता है, जो उच्च दाब पर ऊष्मागतिकीय रूप से स्थिर होता है, लेकिन पर्यावरणीय दाब पर अस्थायी होता है। यह चरण आमतौर पर षट्कोणीय (आदर्श) या त्रिकोणीय (विकृत) होता है और इसे β चरण के एक मृदु अनुदैर्ध्य ध्वनिक फोनॉन के कारण परमाणुओं के तलों के संकुचन के रूप में माना जा सकता है।
 
एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम की तरह, टाइटेनियम धातु और इसके मिश्र धातुएँ हवा के संपर्क में आते ही ऑक्सीकृत हो जाते हैं। टाइटेनियम वायु में 1,200 °C (2,190 °F) पर और शुद्ध ऑक्सीजन में 610 °C (1,130 °F) पर ऑक्सीजन के साथ तुरंत अभिक्रिया करता है, जिससे टाइटेनियम डाइऑक्साइड बनता है। हालाँकि, यह कमरे के तापमान पर पानी और वायु के साथ धीमी गति से अभिक्रिया करता है, क्योंकि यह एक निष्क्रिय ऑक्साइड परत बनाता है जो धातु के मुख्य भाग को आगे के ऑक्सीकरण से बचाती है। जब यह सुरक्षात्मक परत पहली बार बनती है, तो इसकी मोटाई केवल 1–2 नैनोमीटर होती है, लेकिन यह धीरे-धीरे बढ़ती रहती है; चार वर्षों में यह 25 नैनोमीटर की मोटाई तक पहुँच जाती है।
 
वायुमंडलीय निष्क्रियीकरण (पैसिवेशन) के कारण टाइटेनियम को लगभग प्लैटिनम के समतुल्य संक्षारण प्रतिरोधकता प्राप्त होती है, जो तनु सल्फ्यूरिक एवं हाइड्रोक्लोरिक अम्लों, क्लोराइड विलयनों तथा अधिकांश कार्बनिक अम्लों के आक्रमण को सहन करने में सक्षम है। हालाँकि, टाइटेनियम सांद्र अम्लों द्वारा संक्षारित हो जाता है। इसके ऋणात्मक रेडॉक्स विभव द्वारा संकेतित होने के अनुसार, टाइटेनियम ऊष्मागतिकी की दृष्टि से एक अत्यंत क्रियाशील धातु है, जो गलनांक से कम तापमान पर सामान्य वायुमंडल में जल जाती है। गलन केवल निष्क्रिय वातावरण या निर्वात में संभव है। 550 °C (1,022 °F) पर यह क्लोरीन के साथ संयोजित हो जाता है। यह अन्य हैलोजनों के साथ भी अभिक्रिया करता है तथा हाइड्रोजन को अवशोषित करता है।
 
टाइटेनियम उन कुछ ही तत्वों में से एक है जो शुद्ध नाइट्रोजन गैस में जलता है, जो 800 °C (1,470 °F) पर टाइटेनियम नाइट्राइड बनाने के लिए अभिक्रिया करता है, जिससे भंगुरता उत्पन्न होती है। ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और कुछ अन्य गैसों के साथ इसकी उच्च क्रियाशीलता के कारण, टाइटेनियम फिलामेंट्स का उपयोग इन गैसों के लिए स्कैवेंजर के रूप में टाइटेनियम सब्लिमेशन पंपों में किया जाता है। ऐसे पंप अत्यंत कम दबाव को अल्ट्रा-हाई वैक्यूम प्रणालियों में सस्ते और विश्वसनीय तरीके से उत्पन्न करते हैं।

पैरामीटर：

अनुप्रयोग：
1) ऑर्थोपैडिक प्रत्यारोपण: कृत्रिम जोड़, धातु की प्लेट, ऑर्थोपैडिक कीलें, धातु के ऑर्थोपैडिक उपयोग के छड़, अंतःमज्जा कील, अस्थि सुईयाँ, मेरुदंड स्थिरीकरण उपकरण।
2) हृदय चिकित्सा प्रत्यारोपण: कृत्रिम हृदय कपाट, हृदय गतिवर्धक, हृदय कैथेटर और रक्त वाहिकाओं के भीतर स्टेंट।
3) नेत्र चिकित्सा प्रत्यारोपण: कृत्रिम क्रिस्टल।
4) दंत प्रत्यारोपण: दंत प्रत्यारोपण, खींचने वाली कीलें, कील प्रत्यारोपण मूल नाली, आंतरिक स्थिरीकरण उपकरण आदि।
5) भराव सामग्री: स्तन भराव, अंतर्नेत्र भराव सामग्री, ऑर्थोपैडिक्स में भराव सामग्री।