عمده ترین مصرف تیتانیوم در صنایع به دو صورت فلزی و دی اکسید تیتانیوم می باشد. مصرف فلز آن به دلیل مشکلات تهیه و خالص سازی آن مصرف چندانی ندارد، اما در عوض مصرف اکسید آنبه صورت TiO2 در صنعت کاربرد بسیار گسترده ای دارد؛ به طوریکه 90 درصداز صنایع اولیه، مصرف کننده اکسید تیتانیوم می باشد.
امروزه فلز تیتانیوم به عنوان یک فلز استاتژیک در موتور و ساختمان داخلی هواپیما، تجهیزات حمل و نقل صنایعشیمیایی، واحد های مولد برق، صنایع آلیاژی، ساخت زیر دریایی ها، کارخانه های ساخت مواد شیمیایی، دستگاههای خنک کننده نیروگاه های اتمی و حرارتی و دهها مورد دیگرکاربرد دارد.
مصرف عمده دی اکسید تیتانیوم در صنایع رنگ سازی به عنوان رنگدانه می باشد و همچنین این ماده در صنایع سرامیک، پلاستیک، کاغذ و الکترونیک کاربرد دارد. مصرف این ماده در کشورهای پیشرفته تقریبا 10 برابر کشورهای در حال توسعه می باشد.
مصارف فلز تیتانیوم
فلز تیتانیوم در محیط های فرسایشی بسیار مقاوم می باشد. تیتانیوم خالص و یا آلیاژ های آن با ناخالصی کم در کارخانه های سولفور زدایی مشتقات نفتی، در تجهیزات مربوط به چاه های نفت و در اتصالات مورد نیاز و همچنین در موارد پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد.
از طرف ورق های فولادی با پوشش تیتانیوم هم اکنون در جهان تولید شده که بعلت خاصیت ضد فرسایشی کاربرد وسیعی در صنعت نفت و در مراحل سولفور زدایی مشتقات نفتی در پالایشگاه ها پیدا کرده اند. دیگر مصرف عمده این فلزدر صنعت هواپیما سازی است.سایر مصارف عمده تیتانیوم را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:
ایلمنیت و اکسیدهای تیتان برای تهیه تیتانیم در آلیاژهای مهم و راهبردی استفاده می گردد. آلیاژهای تیتانیم در بدنه هواپیماهای جنگی، سفینه های فضایی، موشک ها، موتور هواپیماها، ادوات رزمی، توربین های گازی، دوچرخه و کامپیوترهای Laptop مورداستفاده قرار می گیرند. تیتانیوم اغلب با آلومینیوم، آهن، منگنز، مولیبدن و فلزات دیگر تشکیل آلیاژ می دهد.
ایلمنیت همچنین در تهیه اکسید تیتانیم که در صنایع رنگ سازی، کاغذ سازی و پلاستیک به عنوان ماده رنگی، براق کردن سطح فلزات، لعاب، لاستیک سازی، شیشه، فایبرگلاس، سرامیک، الکتروسرامیک و... مصرف می شود، کاربرد دارد.
تنها در حدود 5 %تولید سالانه جهانی تیتانیوم صرف تولید فلز تیتانیوم شده و 95% باقیمانده در تولید ماده رنگ دی اکسید تیتانیوم مورد استفاده قرار می گیرد.این ماده دارای دو شکل آلوتروپی روتیل و آناتاز است که به واسطه رنگ سفید، ضریب شکست بالا، درخشندگی عالی، بی اثر و مقاومت سایشی و حرارتی بالای آن، درجه دیرگدازی بالا و توان زیاد در توزیع و انتشار یکنواخت در ترکیبات دیگر به عنوان عمده ترین ماده اولیه رنگ سفید در صنایع رنگ سازی، کاغذسازی، پلاستیک، لاستیک شناخته می شود.
مصارف دارویی تیتانیوم
پودر دی اکسید تیتان که از آن پراکسید تیتان، سالسیلات تیتان و تانات تیتان تهیه می‌کنند، عملی همانند اکسید روی بر روی پوست بدن ایجاد می کند.دی اکسید تیتان برای التیام سوزش های پوستی مورد استفاده قرار می گیرد و منعکس کننده اشعه ماوراء بنفش خورشید است و بدین جهت در ساختن کرم ها و لوسیون های ضد آفتاب استفاده می شود.از پودر دی اکسیدتیتان در ساخت قاب کپسول های دارویی و پوشش قرص ها نیز استفاده می شود.
مصارف آرایشی تیتانیوم
دی اکسید تیتان درساخت وسایل آرایشی به کار می رود.مصرف سالیانه عنصر تیتانیوم و ترکیبات آن، 105 تا 106 تن می باشد. تقریباً 95% تیتان به فرم اکسید تیتان TiO4 مصرف می شود و یک رنگدانه دایمی و به شدت سفید رنگ باقدرت پوششی خوب در رنگ ها، کاغذ و پلاستیک است.
رنگ ها با وجود اکسید تیتانیوم یک بازتابنده بسیار عالی اشعه مادون قرمز را می سازد و بنابراین بهطور گسترده ای توسط اختر شناسان مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجایی که این فلز مقاومت بالا، وزن سبک، مقاومت غیرعادی در برابر خوردگی و توانایی ایستادگی در برابر دماهای بسیار بالا می باشد. بخاطر مقاومت بالا در آب دریا، این فلز برای ساخت شفت ها ملخ هواپیما و پروانه کشتی استفاده می شود.
دی اکسید تیتان
دی اکسید تیتان در تهیه الیاف مصنوعی نیز استفاده می شود. پودر دی اکسید تیتان خالص به عنوانرنگدانه در فراورده های غذایی کاربرد دارد.دی اکسید تیتانیوم در کرم های ضد آفتاب استفاده می شود که ناشی از توانایی آن در حفاظت پوست می باشد.
دی اکسید تیتانیومیک رنگدانه برتر سفید رنگ با ضریب شکست 55/2- 8/2 است، مقاومت، درخشندگی، پایداری شیمیایی و مقاومت در برابر اشعه ماورای بنفش، غیر سمی بودن و پایداری در یک محدوده دمایی وسیع و قیمت مناسب آن سبب شده تا از آن در کاغذ، رنگ، پلاستیک، لاستیک، سرامیک، پارچه و مواد آرایشی استفاده شود.
دو نوع رنگدانه روتیل وجود دارد روتیل و آناتاز. روتیل از شبکه بلوری متراکم تری نسبت به آناتاز تشکیل شده و چگال تر است و ضریب شکست بالاتری دارد رنگدانه می‌بایست قابل استفاده در مسیر سولفاته باشد و دارای نسبت FeO/Fe2O3 بالاتری بوده و آهن، کروم، وانادیوم، نیوبیوم، کلسیم، فسفات، اورانیوم، توریم و رنیم کم داشته باشد خواص فیزیکی تقریبا مهم نیستند.
تتراکلرین تیتانیوم
تتراکلرین تیتانیوم یک مایع بی رنگ است که برای ساخت شیشه استفاده می شود و از آنجایی که آن در هوای مرطوب به شدت بخار می کند، به منظور پوشش در برابر بخار استفاده می شود. ایلمنیت، روتیل، آناتاز، روتیل مصنوعی و سرباره تیتانیوم به عنوان پیش ماده تولید رنگدانه دی اکسید تیتانیوم از دو مسیر سولفاته و کلریدی امکان پذیر بوده که هریک نیاز به پیش مادهمخصوص به خود دارند.
انواعی که در مسیرکلریدی به عنوان پیش ماده استفاده می شوند باید آلکالی کم، کمتر از 2%CaOو کمتر از 1% MgO، داشته باشد. بهعلاوه آهن کم، کمتر از 5/0% Cr2O3، V2O3، قلع و آرسنیک، کمتر از 2% سیلیس و حداقل اورانیوم، توریم و رادیم داشته باشد.هر یک از موارد فوق به دلایلی از قبیل سمی بودن، رنگ زایی، خواص مزاحم در حین فرآوری و... می بایست در رنگ دانه وجود نداشته باشند. شرایط موردنیاز دیگر شامل چگالی، مقاومت ذرات است.
با توجه به شرایط فوق، روتیل طبیعی با 95% TiO 2، لازم است که به دلیل کمبود چنین ذخایری ایجاد طرح های پرعیار کردن پیش ماده صورت می گیرد.کنسانتره ایلمنیت برای فرآوری سرباره می بایست حداقل 35% TiO2، داشته باشد، انواع سنگ سخت های ایلمنیت به سرباره های سولفاته محدود می شوند، فرایندهای شستشوی زیر زمینی CaO، MgO و دیگر ناخالصی ها را کاهش داده و سرباره هایی با قابلیت قرارگیری در مسیر کلریدی ایجاد کند که معمولا از پلاسرهای ایلمنیت به دست می آیند.
تیتاناتباریم: ماده فروالکتریک باثابت دی الکتریک نسبتا بالا در نیمه هادی ها و پیزوالکتریک ها به کار برده می شود.
نیتریدتیتانیوم: دمای ذوب 2950 درجهسانتیگراد دارد و از آن به عنوان بوته ذوب آلیاژهای لانتانیوم، رنگ زرد طلایی درجواهرات به کار می رود.
آلکالی هایتیتانیوم: پلیمریزاسیون، کاتالیزور
تیتاناتاسترانسیم: جواهر مصنوعی، ابزارنوری
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
