Oblasti použití titanu: letectví, zdravotnictví, chemie a stavebnictví

Titan je pevný a poměrně lehký kov s vysokou korozní odolností a dobrým poměrem pevnosti k hmotnosti. Ve formě kovových slitin se nepoužívá místo oceli ve všech výrobcích, ale tam, kde jsou důležité nízká hmotnost, odolnost vůči agresivnímu prostředí, dlouhá životnost a biokompatibilita. Významná část vytěženého titanu se přitom nepoužívá jako konstrukční kov, ale ve formě oxidu titaničitého – bílého pigmentu pro barvy, plasty, papír a další materiály.

Vlastnosti a charakteristiky titanu

Mezi důležité vlastnosti titanu patří:

• vysoká korozní odolnost, a to i v mořské vodě a některých chloridových prostředích;
• dobrý poměr pevnosti k hmotnosti;
• poměrně vysoká teplota tání;
• použitelnost v širokém rozsahu teplot;
• schopnost vytvářet na povrchu ochrannou oxidickou vrstvu;
• dobrá slučitelnost některých jakostí a slitin s tkáněmi organismu.

Titan má také omezení. Je dražší než běžné konstrukční oceli, obtížněji se obrábí a svařuje a u masově vyráběných levných výrobků často není ekonomicky opodstatněný. Oblast použití titanu se proto volí na základě výpočtu: používá se tam, kde vlastnosti materiálu skutečně vyvažují jeho cenu.

Jakosti titanu

V průmyslu se používá technicky čistý titan a titanové slitiny. Technicky čisté jakosti se volí tam, kde jsou zvláště důležité tažnost a korozní odolnost. Slitiny s hliníkem, vanadem, molybdenem, niklem a dalšími prvky se používají ke zvýšení pevnosti, žáruvzdornosti nebo únosnosti při zatížení.

Jakost titanu ovlivňuje pevnost, tažnost, svařitelnost, odolnost proti korozi a přípustnou provozní teplotu. Pro zdravotnický implantát, výměník tepla, letecký díl, spojovací materiál nebo dekorativní výrobek se proto volí různé materiály a různé požadavky na kvalitu povrchu.

Oblasti použití titanu

Titan a jeho slitiny se používají v několika hlavních oblastech:

• letectví a kosmická technika – díly draku, spojovací materiál, části podvozku, uzly motorů, hydraulické systémy a další díly, kde jsou důležité pevnost, nízká hmotnost a odolnost vůči zahřátí;
• chemický a petrochemický průmysl – výměníky tepla, potrubí, aparáty, nádoby, součásti čerpadel a armatury pracující v korozním prostředí;
• energetika a úprava vody – kondenzátory, výměníky tepla, chladicí systémy, odsolovací zařízení a vybavení přicházející do styku se slanou nebo znečištěnou vodou;
• námořní technika – lodní vybavení, spojovací materiál, součásti čerpadel, výměníky tepla a prvky pracující v mořské vodě;
• zdravotnictví a stomatologie – implantáty, dlahy, šrouby, stomatologické konstrukce, chirurgické nástroje a protetické prvky;
• potravinářský průmysl – nádoby, filtry, výměníky tepla, potrubí a některé součásti zařízení, kde je zapotřebí korozní odolnost a hygienická spolehlivost;
• sportovní, spotřební a dekorativní výrobky – jízdní kola, hodinky, obruby brýlí, šperky, součásti elektroniky, turistické a sportovní vybavení.

Použití titanu ve stavebnictví

Ve stavebnictví se titan používá méně často než ocel, hliník nebo měď, může však být užitečný v odpovědných a dekorativních prvcích. Používá se pro střešní a fasádní díly, obklady, dekorativní panely, spojovací materiál, římsy, sloupy a prvky, které musí dlouho pracovat ve venkovním prostředí.

Hlavními důvody pro použití titanu ve stavebnictví jsou korozní odolnost, dlouhá životnost, poměrně nízká hmotnost a odolnost proti povětrnostním vlivům. Kvůli ceně se však volí cíleně: pro budovy se zvýšenými požadavky na životnost, vzhled nebo provoz v agresivním prostředí.

Co je důležité při výběru titanu

Titan nelze vybírat pouze podle názvu materiálu. Pro praktické použití jsou důležité jakost, stav dodávky, druh výrobku, kvalita povrchu, podmínky svařování, provozní teplota, kontaktní prostředí a požadavky na pevnost. V mořské vodě, chemickém aparátu, zdravotnickém výrobku a fasádním panelu se materiál chová odlišně, proto se konečný výběr provádí podle norem, projektu a doporučení výrobce.

Související materiály

• Hmotnost titanomagnetitové rudy