Oblasti použitia titánu: letectvo, medicína, chémia a stavebníctvo

Titán je pevný a pomerne ľahký kov s vysokou odolnosťou proti korózii a dobrým pomerom pevnosti k hmotnosti. Vo forme kovových zliatin sa nepoužíva namiesto ocele vo všetkých výrobkoch, ale tam, kde sú dôležité nízka hmotnosť, odolnosť proti agresívnemu prostrediu, dlhá životnosť a biokompatibilita. Značná časť vyťaženého titánu sa pritom nepoužíva ako konštrukčný kov, ale vo forme oxidu titaničitého – bieleho pigmentu do farieb, plastov, papiera a ďalších materiálov.

Vlastnosti a charakteristiky titánu

Medzi dôležité vlastnosti titánu patria:

• vysoká odolnosť proti korózii vrátane morskej vody a viacerých chloridových prostredí;
• dobrý pomer pevnosti k hmotnosti;
• pomerne vysoká teplota topenia;
• použiteľnosť v širokom rozsahu teplôt;
• schopnosť vytvárať na povrchu ochrannú oxidickú vrstvu;
• dobrá kompatibilita niektorých tried a zliatin s telesnými tkanivami.

Titán má aj obmedzenia. Je drahší než bežné konštrukčné ocele, náročnejšie sa obrába a zvára a v lacných sériových výrobkoch sa často ekonomicky neoplatí. Oblasť použitia titánu sa preto volí výpočtom: používa sa tam, kde vlastnosti materiálu skutočne vyvážia jeho cenu.

Triedy titánu

V priemysle sa používa technicky čistý titán a titánové zliatiny. Technicky čisté triedy sa vyberajú tam, kde sú mimoriadne dôležité tvárnosť a odolnosť proti korózii. Zliatiny s hliníkom, vanádom, molybdénom, niklom a ďalšími prvkami sa používajú na zvýšenie pevnosti, žiaruvzdornosti alebo schopnosti pracovať pri zaťažení.

Trieda titánu ovplyvňuje pevnosť, tvárnosť, zvárateľnosť, odolnosť proti korózii a prípustnú prevádzkovú teplotu. Pre lekársky implantát, výmenník tepla, leteckú súčiastku, spojovací materiál či dekoratívny výrobok sa preto vyberajú odlišné materiály a požiadavky na kvalitu povrchu.

Sféry a oblasti použitia titánu

Titán a jeho zliatiny sa používajú v niekoľkých hlavných oblastiach:

• letectvo a kozmická technika – diely draku, spojovací materiál, prvky podvozku, časti motorov, hydraulické systémy a ďalšie súčiastky, pri ktorých sú dôležité pevnosť, nízka hmotnosť a odolnosť proti zahrievaniu;
• chemický a petrochemický priemysel – výmenníky tepla, rúry, aparáty, nádrže, diely čerpadiel a armatúry pracujúce v korozívnom prostredí;
• energetika a úprava vody – kondenzátory, výmenníky tepla, chladiace systémy, odsoľovacie zariadenia a vybavenie prichádzajúce do styku so slanou alebo znečistenou vodou;
• námorná technika – lodné vybavenie, spojovací materiál, diely čerpadiel, výmenníky tepla a prvky pracujúce v morskej vode;
• medicína a stomatológia – implantáty, dlahy, skrutky, stomatologické konštrukcie, chirurgické nástroje a protetické prvky;
• potravinársky priemysel – nádrže, filtre, výmenníky tepla, rúry a jednotlivé časti zariadení, pri ktorých je potrebná odolnosť proti korózii a hygienická spoľahlivosť;
• šport, domácnosť a dekoratívne výrobky – bicykle, hodinky, okuliarové rámy, šperky, prvky elektroniky, turistická a športová výbava.

Použitie titánu v stavebníctve

V stavebníctve sa titán používa menej často než oceľ, hliník alebo meď, môže však byť užitočný v namáhaných a dekoratívnych prvkoch. Používa sa na strešné a fasádne prvky, obklady, dekoratívne panely, spojovací materiál, rímsy, stĺpy a prvky, ktoré musia dlho slúžiť vo vonkajšom prostredí.

Hlavnými dôvodmi použitia titánu v stavebníctve sú odolnosť proti korózii, dlhá životnosť, pomerne nízka hmotnosť a odolnosť proti poveternostným vplyvom. Pre jeho cenu sa však volí cielene: pri budovách so zvýšenými požiadavkami na životnosť, vzhľad alebo prevádzku v agresívnom prostredí.

Čo treba zohľadniť pri výbere titánu

Titán nemožno vyberať iba podľa názvu materiálu. Pre praktické použitie sú dôležité trieda, stav pri dodaní, druh výrobku, kvalita povrchu, podmienky zvárania, pracovná teplota, kontaktné prostredie a požiadavky na pevnosť. V morskej vode, chemickom aparáte, lekárskom výrobku a fasádnom paneli sa materiál správa rozdielne, preto sa konečný výber robí podľa noriem, projektu a odporúčaní výrobcu.

Súvisiace materiály

• Hmotnosť titanomagnetitovej rudy