Titāna lietojuma jomas: aviācija, medicīna, ķīmija un būvniecība

Titāns ir izturīgs un samērā viegls metāls ar lielu korozijizturību un labu stiprības un masas attiecību. Metālisku sakausējumu veidā to neizmanto tērauda vietā visos izstrādājumos, bet gan tur, kur svarīga ir maza masa, noturība pret agresīvu vidi, ilgmūžība un biosaderība. Vienlaikus ievērojamu daļu iegūtā titāna izmanto nevis kā konstrukciju metālu, bet titāna dioksīda veidā — kā baltu pigmentu krāsām, plastmasām, papīram un citiem materiāliem.

Titāna īpašības un raksturlielumi

Titāna svarīgākās īpašības ir:

• liela korozijizturība, tostarp jūras ūdenī un vairākās hlorīdu vidēs;
• laba stiprības un masas attiecība;
• samērā augsta kušanas temperatūra;
• darbspēja plašā temperatūras diapazonā;
• spēja uz virsmas veidot aizsargājošu oksīda plēvi;
• laba atsevišķu marku un sakausējumu saderība ar organisma audiem.

Titānam ir arī ierobežojumi. Tas ir dārgāks par parastajiem konstrukciju tēraudiem, sarežģītāk apstrādājams un metināms, bet masveida lētos izstrādājumos bieži nav ekonomiski pamatots. Tādēļ titāna lietojuma jomu izvēlas pēc aprēķina: to izmanto vietās, kur materiāla īpašības patiešām kompensē izmaksas.

Titāna markas

Rūpniecībā izmanto tehniski tīru titānu un titāna sakausējumus. Tehniski tīras markas izvēlas vietās, kur īpaši svarīgs ir plastiskums un korozijizturība. Sakausējumus ar alumīniju, vanādiju, molibdēnu, niķeli un citiem elementiem izmanto stiprības, karstumizturības vai darbspējas slodzē palielināšanai.

Titāna marka ietekmē stiprību, plastiskumu, metināmību, korozijizturību un pieļaujamo ekspluatācijas temperatūru. Tādēļ medicīniskam implantam, siltummainim, aviācijas detaļai, stiprinājumam vai dekoratīvam izstrādājumam izvēlas atšķirīgus materiālus un virsmas kvalitātes prasības.

Titāna lietojuma jomas

Titānu un tā sakausējumus izmanto vairākos lielos virzienos:

• aviācijā un kosmosa tehnikā — planiera detaļām, stiprinājumiem, šasijas elementiem, dzinēju mezgliem, hidrauliskajām sistēmām un citām detaļām, kur svarīga ir stiprība, maza masa un karstumizturība;
• ķīmiskajā un naftas ķīmijas rūpniecībā — siltummaiņiem, caurulēm, aparātiem, tvertnēm, sūkņu detaļām un armatūrai, kas darbojas korozīvā vidē;
• enerģētikā un ūdens sagatavošanā — kondensatoriem, siltummaiņiem, dzesēšanas sistēmām, atsāļošanas iekārtām un aprīkojumam, kas saskaras ar sāļu vai piesārņotu ūdeni;
• jūras tehnikā — kuģu aprīkojumam, stiprinājumiem, sūkņu detaļām, siltummaiņiem un elementiem, kas darbojas jūras ūdenī;
• medicīnā un zobārstniecībā — implantiem, plāksnēm, skrūvēm, zobārstniecības konstrukcijām, ķirurģiskajiem instrumentiem un protēžu elementiem;
• pārtikas rūpniecībā — tvertnēm, filtriem, siltummaiņiem, caurulēm un atsevišķām iekārtu detaļām, kur vajadzīga korozijizturība un sanitārais drošums;
• sportā, sadzīvē un dekoratīvajos izstrādājumos — velosipēdiem, pulksteņiem, briļļu ietvariem, rotaslietām, elektronikas elementiem, tūrisma un sporta aprīkojumam.

Titāna lietojums būvniecībā

Būvniecībā titānu izmanto retāk par tēraudu, alumīniju vai varu, tomēr tas var būt noderīgs atbildīgos un dekoratīvos elementos. To izmanto jumta un fasādes detaļām, apšuvumam, dekoratīviem paneļiem, stiprinājumiem, karnīzēm, kolonnām un elementiem, kam ilgi jākalpo āra apstākļos.

Galvenie titāna izmantošanas iemesli būvniecībā ir korozijizturība, ilgmūžība, samērā maza masa un noturība pret atmosfēras iedarbību. Tomēr cenas dēļ to izvēlas mērķtiecīgi — ēkām ar paaugstinātām kalpošanas laika, izskata vai darba agresīvā vidē prasībām.

Kas jāņem vērā, izvēloties titānu

Titānu nedrīkst izvēlēties tikai pēc materiāla nosaukuma. Praktiskā lietojumā svarīga ir marka, piegādes stāvoklis, izstrādājuma veids, virsmas kvalitāte, metināšanas apstākļi, darba temperatūra, saskares vide un stiprības prasības. Jūras ūdenī, ķīmiskajā aparātā, medicīniskā izstrādājumā un fasādes panelī materiāls darbojas atšķirīgi, tādēļ galīgo izvēli veic pēc standartiem, projekta un ražotāja ieteikumiem.

Saistītie materiāli

• Titanomagnetīta rūdas masa