Jellemző:
Egy fémes elem, a titán ismert magas szilárdság-tömeg arányáról. Erős, alacsony sűrűségű fém, amely viszonylag jól alakítható (különösen oxigénmentes környezetben), fényes és fémes-fehér színű. A viszonylag magas olvadáspontja (több mint 1650 °C vagy 3000 °F) miatt hasznos hőálló fémként alkalmazható. Paramágneses, és viszonylag alacsony elektromos és hővezető-képességgel rendelkezik.
A kereskedelmi célra használt (99,2%-os tisztaságú) titánfokozatok szakítószilárdsága körülbelül 434 MPa (63 000 psi), azaz megegyezik a közönséges, alacsony fokozatú acélötvözetekével, de kisebb a sűrűségük. A titán 60%-kal sűrűbb, mint az alumínium, de több mint kétszer olyan szilárd, mint a leggyakrabban használt 6061-T6 alumíniumötvözet. Egyes titánötvözetek (pl. Beta C) akár 1400 MPa (200 000 psi) feletti szakítószilárdságot is elérnek. A titán azonban elveszíti szilárdságát, ha 430 °C (806 °F) fölé melegítik.
A titán nem olyan kemény, mint egyes hőkezelt acélfokozatok, nem mágneses, és rossz hő- és elektromos vezető. A megmunkálás óvintézkedéseket igényel, mert a anyag felületi ragadásra (galling) hajlamos, ha éles szerszámokat és megfelelő hűtési módszereket nem alkalmaznak. A titánból készült szerkezetek – akárcsak az acélból készültek – fáradási határral rendelkeznek, amely biztosítja hosszú élettartamukat egyes alkalmazásokban. A titánötvözetek merevsége kisebb, mint sok más szerkezeti anyagé, például az alumíniumötvözeteké vagy a szénszálas kompozitoké.
A fém egy dimorf allotróp, amelynek hexagonális α-formája 882 °C-on (1620 °F-on) testközéppontos kockás (rácsos) β-formává alakul. Az α-forma fajhője drámaian növekszik, amikor ezen átmeneti hőmérsékletre melegítik, majd csökken, és a β-forma esetében a hőmérséklettől függetlenül viszonylag állandó marad. A cirkóniummal és a hafniummal hasonlóan egy további omega-fázis is létezik, amely termodynamikailag stabil magas nyomáson, de metastabil környezeti nyomáson. Ez a fázis általában hexagonális (ideális) vagy trigonális (torzult), és úgy tekinthető, mintha a β-fázis egy lágy longitudinális akusztikus fononja okozná az atomrétegek összeomlását.
A titán fém és ötvözetei, hasonlóan az alumíniumhoz és a magnéziumhoz, azonnal oxidálódnak levegővel érintkezve. A titán könnyen reagál az oxigénnel 1200 °C-on (2190 °F-on) levegőben, illetve 610 °C-on (1130 °F-on) tiszta oxigénben, titán-dioxid képződése közben. Azonban környezeti hőmérsékleten lassan reagál vízzel és levegővel, mivel egy passzív oxidréteget képez, amely megvédi a tömeges fémet a további oxidációtól. Amikor először keletkezik, ez a védőréteg mindössze 1–2 nm vastag, de lassan tovább növekszik; négy év alatt eléri a 25 nm-es vastagságot.
A levegő jelenlétében zajló passziválás miatt a titán kiváló ellenállást mutat a korrózióval szemben, amely közel egyenértékű a platina ellenállásával, és ellenáll a híg kénsav- és sósavoldatok, a klór-oldatok, valamint a legtöbb szerves sav támadásának. A titán azonban károsodik a tömény savak hatására. A negatív redoxpotenciálja alapján a titán termodinamikailag nagyon reaktív fém, amely normál légkörben a olvadáspontnál alacsonyabb hőmérsékleten is ég. Az olvadás csak nemesgázatmoszférában vagy vákuumban lehetséges. 550 °C-on (1022 °F-on) klórral kombinálódik. Reagál a többi halogénnel is, és hidrogént is elnyel.
A titán az egyik kevés elem, amely tiszta nitrogéngázban ég, és 800 °C-on (1470 °F-on) reagál titán-nitrid képződése közben, ami ridegséget okoz. Mivel a titán nagyon reaktív az oxigénnel, a nitrogénnel és egyes egyéb gázokkal szemben, a titán szálakat titán-szublimációs szivattyúkban használják ezeknek a gázoknak a megkötésére („elszívására”). Az ilyen szivattyúk olcsóan és megbízhatóan állítanak elő extrém alacsony nyomást az ultra magas vákuum rendszerekben.
Paraméter:
Tiszta és ötvözött titánlemezek | |||||
Minőségi osztály |
Húsvastagság ((mm) |
Specifikációk(mm) |
Állapot |
Gyártás |
Gyártás |
A GR1 |
4.1~6.0 |
|
M |
Hideghengerelt |
ASTM B265 |
>4.1~60.0 |
0,3–0,5*400–600*<1500 mm |
||||
0.3~4.0 | |||||
0.5~4.0 | |||||
0.8~4.0 | |||||
Alkalmazások:
1) Ortopédiai implantátumok: műízületek, fémlemezek, ortopédiai clippelők, fém ortopédiai rúdok, csontvelőbe helyezett clippelők, csonttűk, gerincrögzítő eszközök.
2) Szívgyógyászati implantátumok: műszívbillentyűk, szívpacemakerek, szívkathéterek és érben elhelyezett stentek.
3) Szemészeti implantátumok: műkristály.
4) Fogászati implantátumok: fogimplantátum, húzóclippelők, gyökérkanál-betöltő clippelők, belső rögzítő eszközök stb.
5) Kitöltő anyagok: mellkasi kitöltő anyagok, szemgolyón belüli kitöltő anyagok, ortopédiai kitöltő anyagok.