Titan je element z atomsko številko 22 v periodnem sistemu. Je element podskupine četrtega obdobja, torej zastave IVB. V to skupino elementov poleg titana spadata še cirkonij in hafnij. Njegova skupna značilnost je, da ima visoko tališče in je na svoji površini pri sobni temperaturi. Nastane stabilen oksidni film.
Deset značilnosti titana
(1) Nizka gostota, visoka trdnost in visoka specifična trdnost
(2) Odlična odpornost proti koroziji
Pasivacija titana je odvisna od prisotnosti oksidnega filma in njegova odpornost proti koroziji v oksidacijskem mediju je veliko boljša kot v reducirnem mediju.
(3) Dobra toplotna odpornost
Titan ima dobro toplotno odpornost in se uporablja v diskih in lopaticah kompresorjev letalskih motorjev ter koži zadnjega trupa letala.
(4) Dobra učinkovitost pri nizkih temperaturah
Uporablja se lahko v raketnih motorjih s suhim tekočim vodikom in tekočim kisikom ali kot ultra-nizkotemperaturne posode in rezervoarji za shranjevanje v vesoljskih plovilih s posadko.
(5) Nemagnetno
Titan je nemagneten, uporablja se v trupih podmornic in ne bo povzročil eksplozije min.
(6) Majhna toplotna prevodnost
Toplotna prevodnost titana je majhna, le 1/5 jekla, 1/13 aluminija in 1/25 bakra. Slaba toplotna prevodnost je pomanjkljivost titana, vendar je to lastnost titana mogoče izkoristiti v določenih aplikacijah.
(7) Nizek modul elastičnosti
Modul elastičnosti titana je le 55 % modula elastičnosti jekla. Če se uporablja kot konstrukcijski material, je nizek modul elastičnosti pomanjkljivost.
(8) Natezna trdnost je zelo blizu tečnosti
(9) Titan se pri visoki temperaturi zlahka oksidira
Titan ima močno vezno silo z vodikom in kisikom, zato je treba paziti na preprečevanje oksidacije in absorpcije vodika. Varjenje titana je treba izvajati pod zaščito z argonom, da se prepreči kontaminacija. Titanove cevi in pločevine je treba toplotno obdelati v vakuumu, med toplotno obdelavo titanovih odkovkov pa je treba nadzorovati mikrooksidacijsko atmosfero.
(10) Nizka učinkovitost proti dušenju
Zvonovi so izdelani iz titana in drugih kovinskih materialov (baker, jeklo) popolnoma enake oblike in velikosti. Če udarite v vsak zvon z enako silo, boste ugotovili, da zvonec iz titana dolgo niha, torej skozi. titana je malo.
Tri posebne funkcije titana
(1) Funkcija spomina oblike
Nanaša se na sposobnost Ti-50% Ni (atomske) zlitine, da obnovi svojo prvotno obliko pod določenimi temperaturnimi pogoji, kar imenujemo zlitina s spominom na obliko.
(2) Superprevodna funkcija
Nanaša se na zlitino NbTi. Ko temperatura pade blizu absolutne ničle, bo žica iz zlitine NbTi izgubila svojo odpornost. Ko skozi teče velik tok, se žica ne segreje in ne porabi energije. NbTi se imenuje superprevodni material.
(3) Funkcija shranjevanja vodika
Nanaša se na Ti-50% Fe (atomsko) zlitino, ki ima sposobnost absorbiranja velike količine vodika. S to funkcijo TiFe je mogoče varno shraniti vodik, kar pomeni, da za shranjevanje vodika ni treba uporabljati jeklenih visokotlačnih plinskih jeklenk. Pod določenimi pogoji lahko TiFe sprošča tudi vodik, TiFe pa se imenuje material za shranjevanje energije.
