В книге рассказана о титане — металле, широко распространенном в космосе и на Зоил о. Титан и ото сплавы, обладающие уникальными свойствами — легкостью, прочностью, твердостью, высокой жароустойчивостью, являются важнейшими конструкционными материалами космических ракет и аппаратов, исследующих нашу Вселенную. С успехом этот космический металл используется п в других сферах человеческой деятельности. ПРЕДИСЛОВИЕ Болес 2 млн лот камень и дерево были основными материалами, которые человек использовал для создания орудий труда, строительстиа жилища, добычи пищи — одним словом, для поддержания жизни и развития рода человеческого. И лишь всего около 10 тыс, лот назад в жизни человека появился новый, совершенно необычный по своим свойствам материал — металл. Какие же металлы первыми поиали в руки человека? Конечно, те, которые встречаются и природе и естественном виде, как обычные намни, т. е. металлы-самородки. Вдоль долип и русел рок, где, как правило, селились люди, были найдоиы блестящие красивого желтого циста камин. Это было самородпое золото. Затем пришла очередь и других металлов-самородков: серебра, свинца, платины, меди. стали называть уже по величайшим открытиям: XIX — веком пара, XX — электричества, атомиым, космоса. Ну а как же обстояло дело с другими металлами? Ведь их к таблице Мепделосва болев 70, Все ли они были открыты и использованы человечеством в эпоху первобытной или древней истории? Или их освоение — дело недавнего прошлого? Практически все металлы, за исключением золота, серебра, меди, олова, железа, свиица и ртути, т. е. металлов-самородков, открыты, получены и применены в последние три столетия, Многие металлы имеют совсем молодой возраст промышленного освоения, исчисляемый всего лишь несколькими десятилетиями. Даже такой распрострапея-иый и, пожалуй, самый главный после несло за конструкционный металл, как алюминий, был открыт всего лишь около 160 лет назад. Первыо крупицы алюминия получены датским ученым X. Эрстедом в 1825 г., а первый слиток металла в промышленных условиях — в 1854 г. по тохпологии французского химика Л. Э. Септ-Клер Девиля, В 1855 г. этот слиток демонстрировался на Всемирной выставке в Париже как «серебро из глины» п ценился очень дорого, дороже золота. Алюминиевыми ложками ели только короли и члены их семей! Всего 200 т металла было выплавлено к концу XIX в. А сейчас выпуск алюминия исчисляется миллионами тонн. Особо важную роль в научно-технической революции сыграл титап. Человечество всегда мечтало, чтобы в арсенале его материалов был такой, который отличался бы сравнительной легкостью (хотя бы в 2—3 раза был легче железа), пластичностью, ковкостью, хорошо обрабатывался, был тверд, прочен и долговечен, чтобы не терял этих свойств при высоких температурах, совершенно не разрушался от времени пи па воздухе, пи в речной, ни в морской воде, не растворялся в кислотах и щелочах, был бы стоек в любых агрессивных средах. И еще необходимо, чтобы встречался оп цп земле в больших количествах. Он был открыт еще и конце XVIII в. А всего лишь около 40 лет назад удалось получить несколько десятков килограммов титана. Этот металл, обладающий легкостью ц устойчивостью при высоких (почти до 1000° С) температурах, ковкостью и пластичностью, абсолютной коррозионной устойчивостью во всех природных средах и в подавляющем большинстве химически -активных сред, стал символом научно-технического прогресса. Сегодня страна, которая применяет и использует титан,—это страна самой развитой, самой передовой промышленности, техники и технологии. Не менее, а может, даже более важное значение, чем чистый титан и его сплавы, имеет диоксид титана. Так называют белый титановый пигмент, являющийся но своим свойствам — бел изпе, укрывистости, маслоем-кости, атмосферостойкоети и др.—лучшим из всех известных белил. За эти качества диоксид титана справедливо нарекли «королем пигментов». Ежегодно мировая промышленность производит его более 2,5 мли т. Кроме чистого металла, его сплавов и диоксида титана, широко используется ферротитаи. Этот очень нужный ферросплав примепяотся в черной металлургии для раекислспия сталей и других целой. О титане написаио уже немало книг, но все они затрагивают лишь отдельные аспекты титановой проблемы. В предлагаемом читателю книге в популярной форме освещается история открытия и изучения титана, его распространенность в космосе и на Земле, рассказывается о месторождениях титана, о добыче и переработке его руд, о технологии получения титана и его соединений из природных минеральных концентратов, о свойствах и об использовании человеком, о перспективах его широкого применения в будущем. Одним словом, в этой книге — все о титане! Из истории открытия титап а Вряд ли можно найти еще один такой металл, истории открытия и изучения которого была бы так полна драматических событий, ошибок и заблуждений, как история титана. Первооткрывателем титана считается 28-лотннй английский монах Уильям Грегор. Для споет времени, а это был конец XVITI в., он был весьма гбравоиан ным человеком. Окончив Оксфордский университет, он стал бакалавром искусств и магистром наук, уилокпл-ся научными исследованиями, в том число п минералогией. Основное занятие Грегора было свящопнослу-женпс. В 1790 г., ггроводя минералогические i змскання в своем приходе, он обратил внимание па рг снростра-ноииость и необычные свойства черного нежа в делимо Мона капа (штат Корнуэлл) па im о-ва и аде Л и ел ни и принялся его исследовать. П носке священник обнаружил большое количество мелких верен черного блестящего минерала, притягивающегося обыкновенным магнитом. Будучи минералогом-любителем и имея свою небольшую минералогическую лабораторию, Грегор произвел с этим магнитным минералом несколько опытов: растворил ого сначала в соляной, за-ом в сорной кислоте, упарил раствор и получил белый порошок, который при прокалке желтел, а при снскаш и с углем приобретал голубой цвет. Исследован мое ipnродное образование черного цвета .Грегор припял а новый, неизвестный раисо минерал, а шлдолонный ив него белый порошок —за поеый элемент. Профот опальный мниералог Хавкипс, близкий друг и сосед Грегора, ознакомившись с результатами его работ, огласился, что Грогор действительно имел дело с новы:,г минералом и окислом нового элемента. Минералу и элементу дали название по местности, где они были найдены: минерал «менакэнит» и элемент «мепаднн». Сведении о них были впервые опубликованы черев год после открытия, в 1791 г., в «Физическом журнале». Но сегодняшним представлениям открытый и 1790 г. В том же 1791 г. немецкий исследователь-химик Мартип Генрих Клапрот, академик Берлинской академии наук, а впоследствии пометный академик Российской Академии наук, первооткрыватель многих редких и цветных металлов — урана, циркония, теллура, молибдена, вольфрама, бария, марганца, ознакомился со статьей Грегора, по не заинтересовался этим открытием. Однако через несколько лет, в 1795 г., изучая рутил, именовавшийся тогда красным венгерским шерлом, он выделил из него диоксид нового металла — белый порошок, похожим па описанный ранее Грегором. И хотя до получения чистого металла было еще очень далеко — почти полтора столетия, Клапрот, обладая могучей научной интуицией, опираясь на исследования Грегора и на результаты собственных опытов, известил мир об открытии нового металла, которому дал название «титан». Но почему титан? Вопреки распространенному в те времена правилу французских химиков во главе с известным Лавуазье — присваивать новым элементам и соединениям имена, отражающие их свойства, у Клапрота был свой принцип. Он считал, что при открытии и первых исследованиях элемента его свойства трудно определить точно. Часто случалось, что элементы, названные по их первоначальным свойствам, впоследствии, при угцублсшгом изучении, не отвечали своим названиям. Многие из них пришлось переименовать. Поэтому Клапрот, открывший многие элементы, предпочитал давать им имена планет, героев легенд и мифов. Довольно долго скрывал свои тайиы третий после железа и меди конструкционный металл — алюминий. Но и его .люди освоили всего за 70—100 лет. Окись алюминия, названия и глиноземом, была открыта во второй половике XVIII п., а в 1825 г. датским ученым Хансом Христианом Эрстедом был впервые получен металлический алюминий в виде компактного куска путем восстапоилепня его калием из пормальпого раствора безводного хлорида алюминия. Через 30 лет было налажено промышленное производство серебристого металла, и па Всемирной выставке в Париже в 1855 г. уже демонстрировались первые пластины металлического алюминия и изделия из пего. Другой важный конструкционный металл — магний был открыт л 1808 г. английским физйкохимиком Гомфри Дави, почетным ипостранпым членом Петербургской Академии иаук. Б 1828 г. французский химик А. Бюсси предложил получать чистый магний путем восстановления его расплавленного хлор в да парами калия, а в 20-х гг, XX в. во всем мире ужо начался выпуск различных магниевых сплавов (Mg— Al—Zn; Mg—Мл и др.), быстро завоевавших признание как прекрасные легкие конструкционные материалы. Титан же храппл свои «секреты» более полутора веков! Это было связано в основном с тем, что вес соединения rutatia достаточно прочим и стойки при температурах восстаповленин ого оксидов, а чистый титан очень быстро и бурно реагирует с другими элементами окружающей среды: кислородом, азотом, водородом, углеродом и др., образуя устойчивые соединения классов оксидов, нитридов, гидридов, карбидов и т. п. После Грзгора и Клапрота, исследовавших минералы и двуокись титана в 1791—1795 гг., соединениями титана, выделяемыми из титаномагнетитовых руд, занимался русский химик-металлург Товий Егорович Ливии;. Результаты своих исследований он опубликовал в 1799 г. в работе «Показания некоторых замечаний о титане», В пей он разобрал некоторые ошибки Грегора и Клапрота и указал на трудности получепия металлического титана. После этой работы почти два десятилетия титаном практически никто не занимался. В 1821 I. немецкий химик Генрих Розе сиптсти-чсским путем в лабораторных условиях получил двуокись титапа, а еще через год, и 1822—1823 гг., английский химик Волластоп, исследуя черные кристаллики, выдел с иные им из металлургических шлаков сталеплавильного завода «Мертир-Тидвиль», открыл в них, как он уверял, «металлический титан». В этом его поддержал знамошЕтый шведский химик Йёпс Якоб Берцелиус, который в 1825 г. также выделил титан, по его мнению, в г истом виде, восстановив фтортитанат калия. Но образцы титана Волластона и Берцелиуса были еще очень далеки от чистого металла. Они содержали большое количество различных примесей (более 5%), ярми, нековкими, пенластичиыми; но су-было установлено позднее, представляли собой битрн ш и карбиды титана. Поэтому после исследований Волластона и Берцелиуса почти полвека существовало мнепие, что титап — элемент бесполезный, так к? к сделать из него что-либо практически невозможно. Тем не менее, несмотря па такое ошибочное мнение, работы над получением чистого титана продолжались в течогие всего XIX —начала XX в. Во Франции этим занимались ученые Фридрих Веллер, Шарль Де-виль, Леви, Мусман, в Швеции — Нильсоп, Петерсон и др. Последние два были наиболее близки к получению чистого титана и к созданию современной технологии его производства; они выделили титан патрнс-термичоскши восстановлением четыреххлористого ти- faM в автоклаве (стйлтЛЮй гОрМоСосуде). Ко и ЭТОТ титан содержал более 5% примесей и не мог раскрыть все свои уникальные свойства. Образцы наиболее чистого титана удалосг. получить французскому химику Лнри Муассану в ‘1885 г., который, восстанавливая диоксид титана древесным углем при высокой температуре и последующей перечисткой, сумел довести титап до 98%-ной чистоты. Более поздние исследовании этих образцов показали, что в них загрязненный титан (с примесыо железа н углерода) образовывал внешнюю оболочку, а внутри металл был очень чистым. Наиболее чистый, практически свободный от примесей металл сумел получить впервые русский ученый, профессор Московского университета Дмитрий Кириллович Кириллов, В 1875 г. он опубликовал работу «Исследования над титап ом», и которой освещались результаты его опытов по выделению чистого титана. К сожалению, тяжелобольной Кириллов по смог про-должнть свои работы и вынужден был прекратит!, опыты. И опять на долгие годы, вплоть до 1910 г., научение титана было приостановлено. Дмитрий Иванович Мопдедеон, охарактеризован четыре известных к тому времени минерала титана — рутил, ильменит, сфоп и иеровскит, опродолил титан как очень редкой в природе элемент, «практически малополезный». Это ошибочное мнение о практической бесполезности титана просуществовало еще многие годы. В 1910 г. американскому иижеиору Хантеру и ого коллегам удалось получить титан, как они определили, чистотой 99,9%. 1То и этот образец, выделенный по сложной технологии, с опасностями для жизни самих исследователем (взорвалась стальная бомба), был хрупким, не поддавался конке и мехапи ческой обработке. [Jo роят но, он был загрязнен карбидами и нитридами титана в большей степени, чем считали авторы. Изученные Хаитером свойства металла, загрязненного различными примесями не в количестве 0,1%, как он предполагал, а гораздо больше, опят г, отнесли титан в разряд бесполезных металлов: ведь ли ковать, ни обрабатывать его было практически невозможно. И вот спустя ровно 50 лет после исследований Кириллова, впервые выделившего наиболее чистый титап, в 1925 г. голлапдекие химики Ван Ариель и Дс Бур получили действительно очень чистый металл, с незначительным (менее 0,1%) количеством примесей. Их образцы титана проявили все замечательные свойства этого металла — низкую плотность, высокую твердость и прочность, нетеряемые при высоких температурах (до 500° и выше), хорошую пластичность, позволяющую деформировать металл в холодном состоянии, прокатывать в листы и даже в тонкую фольгу, вытягивать в тонкую проволоку. Технология голландцев основывалась на разложении нодидпого титана. В сущности, опа применяется и попыпе, когда требуется получить металл очень высокой степени чистоты. Суть этой технологии, в деталлх разработанной в 30-х гг, немецким химиком Вильгельмом Кроллем, заключается в следующем. Черновой металл, т. е. титап, загрязпопный примесями, нагретый до 400° С, взаимодействуя с йодом, образует четырехйодистый титап. Дальнейшее нагревание йодида до температуры примерно 1300—1500° С приводит к его разложению на титан и йод. Причем парообразный йод соединяется снова с червовым металлом, а титан осаждается на раскаленной поверхности затравки из титана же. Примеси, находящиеся в черновом металле, взаимодействуют с йодом и не попадают на раскаленный чистый титан. С годами метод получения йодидного титана совершенствовался, по сохранился до сих пор. Использовать же его для получения больших партий титана нецелесообразно, поскольку обходится это очень дорого. Инженерная мысль пошла по другому пути — по пути восстановления четыреххлористого титана металлическим магнием. Даппый способ был разработан в 30-х гг, Кроллем, и поныне как за рубежом, так и в СССР титап в промышленных условиях получают именно по этой принципиальной технологии. Промышленной организации производства технически чистою титапа предшествовало тщательное технологическое и экономическое исследование всех известных к тому времени способов и методов ого получения. Этим занялась горно-геологическая организация США («Горпое бюро»), которая, собственно, п определила широчайшие возможности использования титана в новой и новейшей технике, главным образом в авиационной, космической, морской. В городке Болдер-Сити на юге штата Невада в 1942 г. была построена небольшая промышленная устаповка по получению технического титана. На ней испытывались различные способы его производства. Остановились на способе Кролля — магниетермическом. Ученый был приглашен работать на этой установке и в течение нескольких лет отрабатывал во всех деталях технологию получения технически чистого титана. Б 194G г. эта технология была опробована в промышленных условиях. В 1947 г. были выпущены первые 45 кг технически чистого титана. Стоимость его, конечно, была баснословно высокой — 10 тыс. долл. за 1 т, т. е. этот новый конструкционный материал был во много раз дороже железа, алюминия, магния. Тем не менее выпуск металлического титана осуществлялся такими гигантскими темпами, каких ие знало никакое другое металлургическое производство, в том число и главных конструкционных металлов — железа, алюминия, магния. Б 1951 г., т. с. всого через три года, выпуск титановой губки увеличился почти в 300 раз и составил уже 700 т/год. Титановая губка представляет собой пористый бесформенный хрупкий металл с содержанием примесей до 0,2—0,3%, небольшой плотпоети — всего около 1 t/ms. Именно титаповпи губка является исходным сырьем для получения и чистого титана, и его сплавов. Чтобы металл был плотным и компактным, губку плавят, реже используют методы порошковой металлургии. В основном же применяется метод вакуумной дуговой плавки в печах с расходуемым электродом. Чистый титан вместе с легирующими элементами спрессовывается с расходуемым электродом па гидравлических прессах, затом для очистки он дважды переплавляется. Кроме того, промышленность производит н двуокись титана — белый пигмент. Как мы знаем, его открыл Грегор в 1790 г.-Однако технология была разработана английским химиком Л. Росси в 1908—1918 гг. и базировалась па методе разложения титановых концентратов сорной кислотой. Усовершенствованная и модернизированная сернокислотная технология получения белой двуокиси титана из титановых концоптратоп существует и по сей день. Мировое производство оо (без СССР) несоизмеримо выше, чем металлического титана, и сегодня держится па уровно 2-2,5 млн т/год. В России впервые был получен наиболее чистый титан. Вспомним исследования Д. К. Кириллова в 1875 г. В начале века много усилий было приложено лля изыскания, разведок титановых руд и их переработки на диоксид, четыреххлористый титан, ферротитан. Проблемами титанового сырья много занимался русский химик Г. В. Вдонишенский, который, будучи знаком с трудами Кириллова и других ученых и понимая важную практическую роль титана в научпо-тех-ническом прогрессе, организовал в самом начале 90-х гг. XIX в. поиски и разведку титановых руд. В те годы в России появился интерес по столько к самому титану, сколько к его соединениям, а объяснялось это следующим. Как оказалось, диоксид титана является самым стойким белым пигментом для окраски военно-морских судов и других сооруя;епий. Кроме того, стало известно, что четыреххлориетын титан может применяться как дымовая завеса и для улучшения сортов стали. В 1916 г. уже были предприняты первые попытки производства четыреххлоршетого титана. По инициативе и под руководством А. Е. Ферсмана была создана специальная подкомиссия по титану при Комиссии военно-технической помощи. А. Е. Ферсман провел большую работу по выявлению сырьевых источников титана. Правда, большого размаха эти исследования не приобрели, но первый шаг был сделай: па Урале были открыты и обследованы пегматитовые месторождения Вишневых и Ильмепских гор. По имени лоследпих был пазван новый титановый минерал, основной минерально-сырьевой источник получения титана и его соединений — ильменит. В конце 20-х гг. Институт прикладпой минералогии, позднее переименованный во Всесоюзный институт минерального сырья (ВИМС), приступил к создали ю сырьевой базы титана на Урале, а также к разработке технологии производства титановых белил и получения спецсталей с использованием ферротитана. Развернулись исследования н промышленные испытания различных методов получения ферротитапа. Благодаря работам С. С. Штейнберга, Н. С. Кусакина, В. П. Елютина, Н. П. Шнпулина и др. промышленное производство ферротитана было освоено к концу 30-х гг. Первые опытные заводы но производству пигментного диоксида титана из отечественных ильменитовых концентратор сернокислотным способом были пущепы в 1935—1939 гг. В конце 40-х гг. в СССР начались исследования по получению металлического титана, а к 1952 г. окончательно оформилась промышленная технология получения титана хлорированием титановых шлаков. KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ |
Изделия из титана — преимущества и недостатки
Всем известно что титан является одним из самых лучших и прочных металлов в своем роде. У титана есть главные и основные преимущества по сравнению с другими металлами — это высокая прочность, так же имеет высокую пластичность, низкую плотность и удельный вес и т.д. Так же тут стоит отметить, что титановое карбидное соединение обладает тугоплавкостью.
Отсюда и нет никакого удивления в том, что такой металл был выбран для многих титановых заготовок, целей и задач в производстве. На рынке металлургии, как правило чаще всего популярны такие изделия как, листки титана, титановые прутки, бесшовные трубы, проволоки и плиты из титана. Из всего перечисленного можно сказать что самое востребованное изделие это титановый пруток. Такое изделие подразделяется на несколько групп, кованные холоднокатные и горячекатные, так же бывают еще и обточенные. Сам титановый прут выглядит в виде круглой заготовки, которая имеет диаметр где-то от 10 до 500 мм. При производстве титанового круга используют такие сплавы, как: ВТ22, ОТ4, ТС6, ВТ14, ВТ8, ВТ0, ВТ9, ВТ 16. Такие сортаменты очень широко применяются в химических и атомных промышленностях.
Когда титан начинает взаимодействовать с кислородом, то на нем создается специальная пленка, в свою очередь которая, дает высочайшую хим-пассивность для изделия из титана. Благодаря высоким и безупречным характеристикам титана, именно этот металл и стали применять для решения ряда различных узко-специализированных задач. Так же этот металл применяется и в сфере продвижения инновационных технологий и для развития в сегодняшнее время энергетики.
Достаточно большим спросом является титановый лист. Выпускается он в различных размерах, что дает возможность подбора оптимально-нужной заготовки для того чтобы решить конкретную задачу. Все выше описанные достоинства и преимущества титана, дают возможность применения его на более серьездных участках. Это могут быть и изготовление и строительство своего рода космического корабля, или к примеру атомной подводной лодки. Листы титана которые обладают более большей толщиной считаются уже титановыми плитами.
Имплантация зубов: титан против циркония
Фото: Кульгун Андрей |
Дентальная имплантация сегодня является серьезной альтернативой съемному протезированию.
Схематически имплантация зуба представляет собой хирургическую операцию под местной анестезией. В ходе процедуры на место утраченного зуба в кость челюсти устанавливается металлический имплантат. Он и будет выполнять функцию корня зуба. Со временем имплантат благодаря явлению остеоинтеграции приживается в кости. После этого на него устанавливается искусственный зуб.
«Сегодня наибольшее распространение получили двухэтапные винтовые имплантаты, изготовленные из титана с покрытием SLA (пескоструйная обработка крупным размером частиц и травление кислотой), — рассказывает Сергей Васильев, врач хирург-имплантолог, ортопед, ведущий специалист клиники «Максимед». — Титан выбран как основной металл для имплантов не случайно — он биологически нейтрален, практически не вызывает аллергических реакций, кость его «не видит» и не отторгает».
Совсем недавно пациентов от имплантации отпугивала статистика приживаемости конструкции из-за несовершенства старых моделей имплантатов. «Если ранее интеграция имплантатов считалась большой удачей и процент приживаемости не превышал 60, то уже сегодня с качественной системой имплантатов процент интеграции составляет 98, — рассказывает Георгий Азарин, ведущий хирург-имплантолог сети клиник «СТОМА». — В них практически полностью отсутствуют технологические недостатки, а человеческий фактор сведен к минимуму».
Сегодня в клиниках города весьма разнообразно представлены имплантаты различных технических характеристик, способов обработки поверхности и ценовых категорий. Среди них: Nobel Biocare (Швеция — США), Astra Tech (Швеция), Straumann (Швейцария), Ankylos (Германия), BioHorizons (США), AlphaBio, MIS, Adin (Израиль), Radix (Белоруссия) и российских «Лико», «Конмет», ИОЛ, «Нордмед-деформ», «ЛиКо».
Другой вопрос — сроки интеграции имплантатов в живую ткань и красота улыбки. В среднем приживание конструкции в нижней челюсти может занимать 2-3 месяца, в верхней — 3-6 месяцев. И только по истечении этого срока в классическом варианте имплантации на него устанавливают абатмент (часть имплантата над десной), поверх которого устанавливается коронка. До этого же времени место установки имплантата остается пустым или закрывается безопорной конструкцией, что не лучшим образом влияет на формирование десны. Клиники предлагают и другой вариант — одномоментную имплантацию, которая совсем недавно стала доступна клиентам.
В этом случае имплантат устанавливается сразу же после удаления зуба, на нем тут же фиксируется абатмент и устанавливается временная коронка под цвет остальных зубов. Вся процедура занимает пару часов. Если анатомические условия в полости рта позволяют, эксперты рекомендуют выбирать именно одномоментную имплантацию как наименее травматичную, поясняют специалисты сети клиник «МЕДИ». Также при таком варианте десна сразу правильно формируется вокруг коронки.
Поиск новых технологий и материалов не останавливается и сегодня. В 2009 году на заседании Европейской академии остеоинтеграции впервые были представлены имплантаты на основе циркония. Этот металл обладает высокими гипоаллергенными свойствами, но обладает значительной хрупкостью.
Хотя несколько производителей в Европе и США предлагают этот продукт, в Петербурге такие имплантаты не представлены. Российские эксперты пока считают эту новинку недоработанной и обладающей высокой себестоимость по сравнению с титановыми аналогами.
Выделите фрагмент с текстом ошибки и нажмите Ctrl+Enter
А есть ли будущее у титана? | GEM STONES
Титан с начала 90-х годов ворвался в число самых спрашиваемых металлов после золота, серебра и платины. Но есть ли будущее у этого металла в ювелирной отрасли?
Что такое этот «титан»
Титан — металл и химический элемент таблицы Менделеева. Далеко не самый редкий на нашей планете. Например, запасов титана в мире в 50 раз больше, чем меди и цинка. А ведь их никто редкими никогда и не считал.
Титан высокого качества. Главные рудные минералы на титан — ильменит, рутил, титанит.Самым главным и интересным свойством этого металла можно назвать его сверхпрочность и суперлегкость. Например, титан легче золота в 4 раза. И значит, украшения из титана с драгоценными камнями будут иметь вес, равный почти полностью весу самих драгоценных камней.
А по прочности — можно сказать, что природа способна оставить его неизменным даже через несколько тысяч лет.
Титан в ювелирном направлении
Титан очень высоко ценят в оборонной промышленности за эти два его качества, и в 20 веке стали применять очень активно.
Брошь из титана от Carnet c cапфиром кабошоном, изумрудами, бриллиантами, розовыми и сиреневыми сапфирами.А вот в ювелирном деле титан появился лишь в 90 годах, и вовсе не случайно. Приведу пример отличного маркетинга, со схожей ситуацией. Помните, в свое время моду на черные бриллианты ввел ювелир Де Гризогоно, рассказывая всем об уникальных черных бриллиантах, с которыми не сравнятся никакие другие камни?
Причем Де Гризогоно делал очень грамотно: все украшения он инкрустировал черными бриллиантами, но обязательно добавлял и бесцветных, чтобы украшения не потеряли в цене. С помощью таких действий, черные алмазы, которые раньше отбраковывали за «ужасное качество», повысились в цене в сотни раз, и стали востребованы.Креативные титановые серьги от Suzanne Syz: слева — с бриллиантами, справа — с неограненной шпинелью и бриллиантами. Статьи выходят каждый день после 18:00 по мск. Источник фото: @suzannesyzartjewels
Все решили девушки
Похожая ситуация была с титаном. Ювелирную моду на этот металл ввел ювелир-художник Жоэль Артур Розенталь в конце 90-х годов. В благодарность за использование украшений своих клиенток на выставке своих работ, Жоэль разослал несколько сотен маленьких клипс в виде цветков, полностью выполненных из титана.
Титановые серьги от Сhopard (коллекция Red Carpet 2019) с благородными белыми опалами, цаворитами, розовыми сапфирами и бриллиантами.Разноцветные цветы из титана выглядели как живые, и никакой эмали сверху на металл не наносилось. Девушкам такая затея понравилась, и вскоре Жоэль стал изготавливать разные титановые украшения, инкрустируя в них драгоценные камни лучшего качества.
Увлечение этим металлом подхватили самые смелые ювелиры, среди которых Wallace Chan, Suzanne Syz, Сhopard, De Grisogono и др.
Креативный браслет от Suzanne Syz из титана и золота (ленточка) с бриллиантами. Источник фото: @suzannesyzartjewelsВ чем плюсы титана
Приведу ниже плюсы и минусы этого металла.
1. Идеально для крупных украшений. Думаю, титан пришелся бы по вкусу нашей Екатерине Второй, когда придворный ювелир Позье получал срочное распоряжение императрицы сделать корону весом не более 2 кг. С учетом того, что титан — самый легкий металл из используемых в ювелирном деле, и при этом, имеет стальной блеск и серебристый цвет.
Титановый браслет от индийского ювелирного дома Neha Dani c резным опалом, турмалинами параиба, сапфирами, бриллиантами и цаворитами. Подпишитесь на познавательный геммологический канал GEM STONES)) Источник фото: @nehadanijewels2. Многообразие оттенков цвета. В 2007 году ювелир Уоллес Чан запатентовал особую технологию «Titan Jewelry» по получению различных оттенков цвета от нежно-розового до серебристо-голубого к темно-зеленому.
Браслет из титана от Уоллеса Чана с аметистами, цветными сапфирами, цаворитами, желтыми топазами и рыбками из горного хрусталя.Единственной особенностью создания разноцветных украшений из титана является высокая температура, при которой он изменяет цвет. Это от 1650 градусов. Поэтому производство титановых украшений требует сложного оборудования и мастерства специалистов. Далеко не каждый ювелирное производство желает работать с титаном.
3. Сверхпрочность. Представьте, что обручальное колечко, купленное Вами 50 лет назад, и ежедневно носимое в любых условиях, останется таким же новым. Не будет царапин, деформаций, утоньшения, помутнения, изменения цвета и т.д. И никаких изменений при контакте с бытовой химией, сохранится красивый блеск.
Титановые обручальные кольца с бриллиантами.4. Реалистичность и дерзость. Титан — удивительный металл. Работая с ним, можно достичь неимоверной живости украшения, каждую линию цветка и тончайшие скульптурные элементы можно выполнить в полной натуральности.
Благодаря своей разноцветной натуре, украшения с этим металлом дерзкие и яркие.Кольцо «Pivoine Avis Varner» из титана от Boucheron с сапфиром падпараджа 4 карата, желтыми и сиреневыми сапфирами, черной шпинелью. Источник фото: @boucheron
Минусы титана
В основном, можно сказать о двух основных минусах использования этого металла.
1. Титан — не драгоценный металл. А поэтому, Вы не увидите на нем пробу и не сможете реализовать. Однако, в украшениях с крупными драгоценными камнями это не будет иметь значения, так как стоимость любого металла по сравнению с камнями несущественна.
Серьги из титана от Chopard (дизайнер — Каролин Шойфеле) с благородными черными опалами, аметистами, бриллиантами и сапфирами. Источник фото: @chopard2. Недоступность к изменениям. Представьте, Вам надоела Ваша брошка или кольцо из золота, и Вы легко можете договориться с ювелиром о переплавке и изготовлении нового украшения. В случае со сверхпрочным титаном, у которого температура для изменений стартует от 1650 градусов, это вряд ли возможно будет сделать. Поэтому, украшение из титана — это навсегда)
Титановые серьги (cлева) и кольца (справа) с бриллиантами от Graziela Gems. Источник фото: @grazielagemsИ все-таки, ювелирные украшения из титана все больше привлекают к себе внимание своей инновационностью, прочностью и красотой.
Благодарю, что дочитали до конца. Если статья была интересна — пожалуйста, поставьте лайк и подпишитесь на канал GEM STONES.
У моего канала GEM STONES появились странички в соцсетях. Присоединяйтесь!
Инстаграм Facebook Одноклассники Twitter YouTube
Вас могут заинтересовать эти темы:
Что лучше — платина или белое золото?
Тайна бытия китайского ювелира
Небо и космос в ювелирных шедеврах
Бусы — это несерьезно! Очередные откровения в ювелирных сетях
Жемчужины, которые нельзя носить
Титан — металл будущего
Подробно:
Владимир Каланов,
сайт «Знания-сила».
Живя на уютной Земле, мы редко задумываемся над тем, какое место занимает наша планета во всей Вселенной и что представляет собой солнечная система. Но уже начавшаяся космическая эра настоятельно побуждает нас, в том числе и тех, кто непосредственно не связан с космонавтикой, обращать свои мысленные взоры за пределы Земли. И что же мы видим?
Сразу же за тонкой земной атмосферой начинается бездна космоса. Планеты, их спутники и даже звёзды — совсем крохотные образования вещества по сравнению с этой бездной почти абсолютной пустоты́.
Представим себе солнечную систему, уменьшенную в 2 миллиарда раз.
Диаметр её составит всего четыре с половиной километра. Огромное Солнце станет небольшим шаром диаметром 70 сантиметров, а планеты будут ещё меньше. Меркурий и Марс превратятся в зернышки, Земля и Венера — горошины. Уран и Нептун покажутся грецкими орехами, а гигантские Сатурн и Юпитер — яблоками средней величины. Отделять эти зернышки и горошины друг от друга будут многие десятки и сотни метров пространства. Расстояние же между Ураном и Нептуном, самыми удаленными от Солнца планетами, которые на нашей уменьшенной модели выглядят грецкими орехами, достигнет почти километра.
Таким образом, на пространстве в 16 квадратных километров будут размещены несколько зернышек, горошин, орехов и яблок, а также золотистый шар, достигающий размеров мяча. Вот и всё, что приходится на долю вещества, остальное занимает космическое пространство.
Картина солнечной системы, образно нарисованная Константином Эдуардовичем Циолковским, помогает отчётливо представить громаду космоса и наше очень скромное место в нём. Но, несмотря на столь, казалось бы, незаметное положение, люди уже начали великий штурм мироздания, посылая плоды своего разума и творения своих рук как к ближайшим, так и отдаленным космическим объектам. Аппараты, созданные на Земле, достигают не только Луны. Но и Венеры, Марса, Юпитера.
Если до Луны корабль летит всего трое суток, то время достижения Венеры и Марса измеряется уже многими месяца́ми, а полёт к Сатурну и Юпитеру занимает годы. Между тем космическое пространство — не слишком уютно для путешествий. Там царит ледяной холод, но сторона корабля, повернутая к Солнцу, сильно нагревается. Такие температурные контрасты действуют самым отрицательным образом на материалы, из которых изготовлен космический аппарат.
Не идут на пользу кораблю и частицы космической пы́ли, щедро рассыпанной по всему пространству Вселенной, через которую летательному аппарату нередко приходится «пробираться». Вредна и космическая радиация. Казалось бы, чем может вредить пустота — космический вакуум, огромнейшее безвоздушное пространство? А между тем, ва́куум далеко не безобиден.
Ва́куум и металлы
Эксперименты, проведенные учёными с различными металлами в глубоком ва́кууме, позволили обнаружить любопытные факты. В результате экспериментов выяснилось, что глубокий вакуум действует на металлы очень специфически: кадмий, цинк, магниевые сплавы… закипа́ют и испаряются, многие другие металлы, хотя и в меньшей степени, но тоже начинают терять свои собственные атомы. Наиболее устойчивыми в ва́кууме оказались сталь и титан, а также вольфрам и платина. Менее устойчив, но ещё достаточно надёжен алюминий. Остальные металлы мало пригодны для эксплуатации в открытом космосе.
Эти эксперименты были проведены сравнительно недавно — уже после того, как титан стали применять в космической технике. Тогда, разумеется, не знали, что новый металл очень устойчив в ва́кууме, но и без того у титана имелось немало достоинств, среди которых на первом месте прочность и лёгкость — они и определили быстрый рост его применения в космической технике.
С каждым запуском кораблей серии «Аполлон» в межпланетное пространство стартовали более 60 тонн титановых сплавов. Узлы и детали из сплавов титана использовались не только в самом корабле «Аполлон», но и в лунном модуле, и в трехступенчатой ракете-носителе «Сатурн-5», которая выводи́ла космических путешественников на траекторию полета к Луне.
На космическом корабле «Аполлон» насчитывается около сорока титановых емкостей, предназначенных для хранения химически активных веществ, входящих в состав горючего. В частности, в титановых баках хранятся монометилгидразин, используемый как топливо, тетраксидазот, применяемый в качестве окислителя, и жидкие газы — кислород, водород, азот и гелий. Воздух, который служит для вентиляции кабины в космических полетах, содержится в титановых цилиндрах под давлением, превышающим 200 атмосфер.
Третья ступень ракеты-носителя «Сатурн V», 84В, предназначалась для выведения «Аполлона» на орбиту вокруг Земли и последующего разгона для полёта к Луне. На подлете к Луне «Аполлон» отделялся от ступени, а сама ракета либо врезалась в поверхность Луны, либо выходила в межпланетное пространство, становясь спутником Солнца.
В лунном модуле, опуска́вшемся на пыльную поверхность нашего естественного спутника, из нового конструкционного материала изготовлена камера сгорания жидкостного ракетного двигателя. В гигантской ракете «Сатурн-5» сосуды высокого давления и лопасти стабилизаторов тоже из титана.
Корпус ракеты «Титан-II», которая выводи́ла на околоземную орбиту космический корабль «Дже́мини», высотой 27 метров и диаметром 3 метра был изготовлен из титана с использованием не́которого количества сплавов на основе алюминия и магния. Кабины космических кораблей «Дже́мини» и «Меркурий» почти полностью были сделаны из титана.
Титановые сплавы были успешно использованы для корпусов двигателей американских космических кораблей «Пионер-4», «Юнона-2», «Юпитер-C». Новый промышленный металл применяется и в установках для запуска ракет.
Титан — металл, который в немалой степени обеспечил и обеспечивает многие достижения в освоении космического пространства.
Сегодня космические перевозки уже не фантастика, а реальность. Но сто́ят они фантастически дорого. Отсюда понятно, насколько важно поставлять для орбитальных и лунных станций, монтируемых непосредственно в космосе, конструкционный материал, который был бы высокопро́чным и вместе с тем не слишком плотным. Таким материалом как раз и является титан. Металл не только сохранит в космосе все свои достоинства, но и лишится некоторых присущих ему недостатков.
Например, в межпланетном пространстве значительно упростится сварка титана: не надо будет защищать металл от взаимодействия с воздухом, так как такового в космосе попросту нет. Сваривается же титан отлично. При испытаниях сваренного образца на прочность гораздо чаще случается так, что разрывается основной металл, а не сварной шов.
Но возможна ли сама по себе сварка в условиях невесомости? Предстояло проверить это на практике. Оказалось, что в космосе металлы свариваются так же надежно, как и на Земле. Успешные эксперименты по автоматической сварке и резке титана в межпланетном пространстве провели в октябре 1969 года советские космонавты Г.С. Шо́нин и В.Н. Кубасов во время группового полёта трёх космических кораблей «Союз». Самая первая экспедиция на Луну доставила с нашего естественного спутника образцы пород с очень большим содержанием титана. Впоследствии оказалось, что «Аполлон-11» совершил посадку в районе титанового месторождения. Образцы лунного грунта, доставленные советскими автоматическими станциями и другими американскими кораблями, были взяты в иных местах нашего естественного спутника и содержали уже гораздо меньше титана. Но даже и это «низкое» содержание значительно превосходит процент содержания элемента в земной коре. Итак, Луна богата титаном. Запомним это. И обратим внимание на то, что уже не первый год (и не только в научно-фантастической литературе, но и в самой что ни на есть серьезной печати) появляются материалы, рассказывающие о перспективах космической металлургии, о неизбежном её возникновении и её преимуществах.
Предполагают, что энергию для металлургических предприятий будущего дадут солнечные нагреватели. Сфокусированные солнечные лучи будут плавить любые соединения и самые тугоплавкие металлы. Космический вакуум намного упростит технологию получения целого ряда металлов, в том числе и титана.
Теперь давайте немного помечта́ем. Перенесемся в XXII век. Луна уже обитаема. Здесь живут и работают люди, исследуют космическое пространство и недра нашего спутника, ведут самые разнообразные работы. Вряд ли сюда будут возить с Земли основные материалы для строительства — намного дешевле и целесообразней добывать их прямо на месте.
В отношении металлов очень сомнительно, что для создания объектов, находящихся в безвоздушном пространстве, будут использовать платину или вольфрам. Значит, остаются только сталь, титан и алюминий. Но сталь плохо переносит космический холод, алюминий же не настолько прочен, чтобы конкурировать с титаном. К тому же, будет ли он найден на Луне? Неизвестно. А титан обнаруживают на каждом «обжи́том» участке лунной поверхности. Так что, по всей вероятности, именно титан будет основным конструкционным материалом для сооружений, изготовляемых и монтируемых непосредственно в космосе. Титановые заводы, работающие в идеальном вакууме, будут производить гораздо более дешевый металл, чем если бы они работали на Земле. Титану найдется очень много дел в межпланетном пространстве, и сейчас даже трудно представить себе будущее этого металла во всей полноте. Можно только с уверенностью сказать, что будущее это — большое и прекрасное. Титан хорошо послужит людям в завоевании космоса.
Лит-ра: Г.И. Николаев. Металл века.
Подготовил Владимир Каланов
Уважаемые посетители!
У вас отключена работа JavaScript. Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!Материалы и технологии
Все товары на этом сайте разработаны самостоятельно, либо содержат существенные авторские доработки. |
При производстве своего снаряжения используются современные сверхпрочные и легкие материалы, с высочайшей антикоррозионной стойкостью, взаимной совместимостью и современные технологии в обработке.
ТитанВажнейшей особенностью титана как металла являются его уникальные физико-химические свойства: низкая плотность, высокая прочность, твердость и уникальная коррозионная стойкость. У него самое большое отношение прочности к массе среди всех элементов таблицы Менделеева. По коррозионной стойкости титан не уступает платине.
Титан – легкий металл, его плотность составляет всего 4,54 г/см3. Для сравнения – у железа 7,85 г/см3. Титан в полтора раза тяжелей алюминия, но почти в 2 раза легче стали. Однако, занимая по удельной плотности промежуточное положение между алюминием и железом, титан по своим механическим свойствам во много раз их превосходит.
Титан обладает значительной твердостью. По механической прочности титан превосходит железо в 2 раза, а алюминий в 6 раз. Прочность его увеличивается при снижении температуры, чего не отмечается у конкурентов. По удельной прочности он превосходит алюминий в 12 раз и в 4 раза – железо.
Еще одна важная характеристика металла – предел текучести. Чем он выше, тем лучше детали из этого металла сопротивляются эксплуатационным нагрузкам. Предел текучести у титана почти в 18 раз выше, чем у алюминия. Удельная прочность сплавов титана может быть повышена в 1,5–2 раза. Его высокие механические свойства хорошо сохраняются при температурах вплоть до нескольких сот градусов.
При температурах окружающей среды металл абсолютно инертен. Но при повышении температуры свыше +200°С вещество начинает поглощать водород, изменяя свои характеристики.
Кроме этого титан инертный металл и совместим со многими материалами. Для примера: алюминий в контакте с нержавеющей сталью создает электрохимическую пару и быстро коррозирует в этих условиях. Легкость, прочность, коррозионная стойкость, идеальные свойства для производства оборудования для подводных погружений.
При производстве снаряжения AVL я использую, как технически чистый титан марки ВТ 1-0 (GR2), так и его сверхпрочные сплавы ВТ 6 (GR5), ВТ 16, ВТ 22, ВТ 23 и др., используемые в авиастроении, космической и ракетной областях в силовых и несущих конструкциях.
Раскрой титана производится на современном высокотехнологичном оборудовании посредством гидроабразивной резки по заранее заложенной программе, что полностью исключает его нагрев и изменения в зоне резки.
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь для этих целей представлена марками стали аустенитного класса AISI 316, отечественный аналог – (08х17н13м2), AISI 304, отечественный аналог – (08Х18Н10) и AISI 321 (08Х18Н10Т).
Все эти стали, по своему составу, могут работать в рабочих средах высокой агрессивности, с кислыми и щелочными средами, в том числе, с агрессивными солевыми растворами.
Свойства и химический состав любой из этих сталей с лихвой и с многократным запасом перекрывают условия эксплуатации дайверского снаряжения.
В большинстве своем использую сталь марки AISI 304.
Сталь AISI 316 это улучшенная версия AISI 304с молибденовой добавкой аналог. В ней добавлен молибден для улучшения тепловой стойкости при высоких температурах, и более лучшей стойкости от питтинговой и щелевой коррозии в хлористой среде.
В дайверском оборудовании эти свойства не востребованы и использую данную сталь стоимостью на 30% дороже, крайне редко и только по запросу.
Сталь AISI 321 (08Х18Н10Т), то же что и AISI 304, но с добавкой титана для улучшения свариваемости. На коррозионную стойкость, данная добавка не влияет, при электрохимполировке выдает матовую поверхность.
Раскрой изделий
Резка изделий производится на гидроабразивном стенде по заранее подготовленной компьютерной программе с точностью до +/- 0,1 мм.
При гидроабразивной резке получается более высокое качество реза из-за полного отсутствия термического влияния на материал, что полностью исключает его нагрев и изменения в зоне резки.. Поэтому, несмотря на гораздо большую стоимость, по сравнению с лазерной резкой, выбор пал на неё.
Для титана, в связи с его высокой активностью в нагретом и расплавленном состоянии позволяет полностью избежать температурного воздействия в зоне резки.
Для нержавеющей стали это отсутствие температурного влияния в зоне реза, тем самым предотвращение выгорания легирующих элементов.
Предварительная обработка и доводка.
После резки все изделия проходят доводку. Скругление кромок проводится на оборудовании по современным технологиям. Затем все изделия проходят механическую шлифовку. Ряд операций выполняется только в ручном режиме.
Финишная полировка.
Для нержавеющей стали – это электрохимическая полировка.
Для титана – это химическая полировка.
Часть изделий, перед окончательной полировкой, проходит дополнительную операцию, для придания поверхности матовой структуры. Затем, изделия маркируются логотипом производителя на лазерном стенде и по желанию заказчика, наносится именная или иная лазерная гравировка.
Окончательный этап работ – это прессовое профилирование изделий.
Для спинок толщиной 8 мм используется гидравлический пресс с усилием 150 тонн.
Компенсаторы плавучести (крылья)
Внешняя камера
Внешняя камера должна быть эластичной, прочной и легкой. Она является силовым каркасом для внутренней камеры и защищает её от внешних повреждений.
При производстве внешних камер AVL используются следующие материалы:
- нейлон 6.6 (аналог кордуры) пр-во Ю Кореи плотностью 1200 Den
Изготавливается из полиамидных нитей (нейлон 6.6 производства компании «DuPont» ) с полиуретановой пропиткой — покрытием изнутри, помимо большой прочности, отличается водоотталкивающими свойствами и лёгкостью. Ткань прочна, не выгорает и устойчива к ультрафиолету.
- сертифицированный нейлон Кордура, производитель фирма INVISTA, плотностью 1000 Den. Этот материал используется только под предварительный заказ.
Для соединения раскроенного материала используется лавсановая нить отечественного производителя (полиэтиленгликольтерефталат, ПЭТФ, ПЭТ, лавсан, дакрон…).
Эти нити предназначены для пошива, парусов, палаток, тентов, непромокаемых костюмов (гидрокостюмов), парашютов, парапланов и снаряжения для дайвинга. Идеально подходят для влажного климата, воды, прочны, не выгорают и устойчивы к ультрафиолету.
Внутренняя камера
Для производства внутренней камеры используется воздуходержащий полиуретан высшего качества, производства Израиль, дублированный 100% нейлоном.
Характеристики материала:
- нейлон плотность 270 гр/м2
- полиуретан, толщина покрытия 0,3 мм.
Раскрой материала произвоится на лазерном стенде с точностью резки до 0,1 мм.
После процесса сварки внутренних камер методом ТВЧ, проводится их проверка на герметичность и тестирование в собранном (штатном) состоянии.
Стропа
Для комплектации снаряжения используется капроновая (полиамидная) стропа отечественного производителя.
Разрывная нагрузка у неё в зависимости от толщины от 2,5 до 3,5 тонн.
Для тех, кто не любит жесткую стропу, есть стропа капроновая мягкая, полиэфирная и полипропиленовая.
Тактильно они мягче и приятней капроновой. По толщине и плотности вполне подходит для подвески.
По разрывной нагрузке полиэфирная и капроновая (полиамидная) стропы идентичны, при том, что коэффициент растяжения полиэфирной стропы ниже, чем у капроновой.
Толщина капроновой стропы – 2,5-2,8 мм, полиэфирной – 2,2-2,4 мм, полипропиленовой — 2,5-2,8 мм.
Все эти стропы (ленты) используется при производстве подвески и баллонных ремней.
Для баллонных ремней так же есть полиэфирная лента (стропа) с вплетением в боковые кромки арамидной (СВМ) нити, известной на западе, как кевлар. Данная стропа гораздо мягче стандартной капроновой, не уступая ей в разрывной нагрузке.
Авторские решения по спинке
1. Изменен угол верхней части спинки для равномерной нагрузки на стропу и более комфортному расположению на плечах дайвера.
2. Горизонтальная часть стропы опущена ниже отверстий 8 и введены дополнительные прорези под нее в желобной и верхней части. В результате отпадает необходимость в люверсе, стропа фиксируется более жестко, исключается ее повреждение шпильками, дает возможность сдвинуть ее влево-право в любое время, упрощается самостоятельная замена стропы.
3. Прорези под грузовые карманы AVL (2 кг стандартного груза или 3 кг литого груза в каждый карман).
3. Прорези для крепления независимой спарки.
3; 4. Прорези под грузовые системы AVL (до 12 кг стандартных грузов или 18 кг литых грузов).
5. Отверстия под крепление стандартных карманов на поясной стропе.
6. Отверстия для крепления скоб плавной регулировки стропы.
7. Прорезь под брасовый ремень.
8. Отверстия и прорезь под крепление адаптера и шпилек спарки. За счет 3-х отверстий в спинке и 4-х люверсов на крыле достигается большая степень свободы по размещению крыла по вертикали (до 100 мм), т.е. регулируется баланс.
9. Прорези под баллонные ремни, предпочитающим обходиться без адаптера.
10. Отверстия для крепления мягкой накладки, крепления буя, аргонового баллона поддува, и др.
Самые интересные металлы / Хабр
Кто не слушает металл — тому бог ума не дал!
— Народное творчество
Привет, %username%.
gjf снова на связи. Сегодня буду совсем краток, потому что через шесть часов вставать и ехать.
А рассказать я сегодня хочу о металле. Но не о том, который музыка, — о том мы можем поговорить как-нибудь за кружечкой пива, а не на Хабре. И даже не о металле — а о металлах! И рассказать я хочу о тех металлах, которые меня в жизни так или иначе поразили своими свойствами.
Поскольку все участники хит-парада отличаются какими-то своими суперспособностями, то мест и победителей не будет. Будет — металлическая десятка! Так что порядковый номер ничего не означает.
Поехали.
Ртуть — самый жидкий металл: температура её плавления составляет -39 °C. О том, что она токсична — и даже очень — я уже писал, а потому повторяться не буду.
С древних времён на ртуть разве что не молились — ещё бы, «жидкое серебро»! Алхимики считали, что именно во ртути где-то прячется знаменитый философский камень, например Джабир ибн Хайян считал, что раз ртуть — это жидкий металл, то она — «абсолютна»: она свободна от любых примесей, присущих твёрдым металлам. Сера — другой предмет восхищения Хайяна — элемент огня, он способен давать чистое «абсолютное» пламя, а потому все остальные металлы (а поскольку это был VIII век — их было негусто: семь) образованы из ртути и серы.
Что в VIII веке, что сейчас — если смешать ртуть и серу, то получится чёрный сульфид ртути (и это, кстати, один из способов дезактивации пролитой ртути) — но уж никак не металл. Эту досадную неудачу Хайян объяснял тем, что все тупые не хватает некоего «созревателя», который из чёрной ерунды приведёт к получению металла. И конечно все бросились искать «созреватель», чтобы получить золото. История поиска философского камня официально объявлена открытой.
%username%, ты вот сейчас смеёшься над алхимиками — но ведь они-таки добились своего! В 1947 году американскими физиками при бета-распаде изотопа Hg-197 получен единственный устойчивый изотоп золота Au-197. Из 100 мг ртути добыли целых 35 мкг золота — и они сейчас красуются в Чикагском музее науки и промышленности. Так что алхимики были правы — ведь можно! Только, блин, дорого…
Кстати, единственным алхимиком, который не верил в возможность получения золота из других металлов был Абу Али Хусейн ибн Абдуллах ибн аль-Хасан ибн Али ибн Сина — а для тёмных неверных — просто Авиценна.
Между прочим, со ртутью по своему виду очень соперничает другой металл — галлий. Его температура плавления 29 °C, в школе мне показывали эффектный фокус: на руку кладётся кусок какого-то металла…
.. и вот что получаетсяКстати, галлий сейчас можно купить на алике, чтобы показывать такой фокус. Не знаю, правда, проедет ли он таможню.2. Титан
Суровый титан — это тебе не ртутные сопли! Это — самый твёрдый металл! Ну в моём детстве и юношестве титаном писали на всех этих стёклах в общественном транспорте. Потому что царапал — и мелкой металлической пылью окрашивал.
Все знают, что титан благодаря твёрдости и лёгкости используют в авиации. Расскажу о некоторых интересных применениях.
Будучи нагретым, титан начинает поглощать разные газы — кислород, хлор и даже азот. Это используют в установках очистки инертных газов (аргона, например) — его продувают через трубки, заполненные титановой губкой и нагретые до 500-600 °C. Кстати, при этой температуре титановая губка взаимодействует с водой — кислород поглощается, водород отдаётся, но обычно водород в инертных газах никого не беспокоит, в отличие от воды.
Белый диоксид титана TiO2 используется в красках (например, титановые белила), а также при производстве бумаги и пластика. Пищевая добавка E171. Кстати, при производстве диоксида титана обязательно контролируют его элементный состав — но вовсе не для того, чтобы снизить примеси, а чтобы добавить «белизны»: нужно, чтобы окрашивающих элементов — железа, хрома, меди и т.д. — было поменьше.
Карбид титана, диборид титана, карбонитрид титана — конкуренты карбида вольфрама по твёрдости. Недостаток — они его легче.
Нитрид титана применяется для покрытия инструментов, куполов церквей и при производстве бижутерии, так как имеет цвет, похожий на золото. Все эти «медицинские сплавы», похожие на золото — это покрытие нитридом титана.
Кстати, упорные учёные недавно сделали всё-таки сплав, который твёрже титана! Только чтобы этого добиться — пришлось смешать палладий, кремний, фосфор, германий и серебро. Штука получилась недешёвая, а потому опять победил титан.
3. ВольфрамВольфрам — тоже противоположность ртути: самый тугоплавкий металл с температурой плавления 3422 °C. Он известен ещё с XVI века, правда, известен не сам металл, а минерал вольфрамит, в котором содержится вольфрам. Кстати, название Wolf Rahm на языке суровых немцев означает «волчьи сливки»: немцы, которые плавили олово, очень не любили примеси вольфрамита, который мешал плавке, переводя олово в пену шлаков («пожирал олово как волк овцу»). Сам металл уже выделили позже, примерно через 200 лет.
То, что на фото — не вольфрам на самом деле, а карбид вольфрама, так что если у тебя на руке такое кольцо, %username%, то не сильно задавайся. Карбид вольфрама — тяжёлое и крайне твёрдое соединение — а потому используется во всяких деталях, которыми бьют, кстати «победит» — это 90% карбида вольфрама. А ещё карбид вольфрама добрые люди добавляют в качестве наконечника бронебойных снарядов и пуль. Но не только его, позже расскажу про другой металл.
Кстати, хоть вольфрам и тяжёлый — но несмотря на бо́льшую плотность по сравнению с традиционным и более дешёвым свинцом, радиационная защита из вольфрама оказывается менее тяжёлой при равных защитных свойствах или более эффективной при равном весе. Из-за тугоплавкости и твёрдости вольфрама, затрудняющих его обработку, в таких случаях используются более пластичные сплавы вольфрама с добавлением других металлов либо взвесь порошкообразного вольфрама (или его соединений) в полимерной основе. Выходит легче, эффективнее — но только дороже. Так что в случае фолаута, %username%, бери себе вольфрамовую броню!
Кстати, на своём «вечном кольце» я умудрился какой-то химией поставить пятно — и даже не знаю, чем. Так что «вечное» оно только у обычных людей )))
4. УранЕдинственный природный металл, который используют, как топливо, и при этом используется без остатка, буквально на атомном уровне.
Когда я был ещё школьником, но был вхож в университет (не скажу почему!), то меня всегда смешила реакция иностранных студентов, когда им в микроскоп показывали кристаллы уранил-ацетата натрия. Ну есть такая качественная реакция. Когда иностранцам говорили слово «уранил» — их сдувало с этажа. Все смеялись.
Мне смешно и грустно, что теперь и большая часть наших людей тоже считают, что уран- страшен, опасен и ужасен. Падение образования налицо.
На самом деле ещё в древнейшие времена природная окись урана использовалась для изготовления жёлтой посуды. Так, возле Неаполя найден осколок жёлтого стекла, содержащий 1 % оксида урана и датируемый 79 годом н. э. Он не светится в темноте и не фонит. Я был в Жёлтых Водах на Украине, где добывают урановый концентрат. Никто там не светится и не фонит. А разгадка проста: природный уран слаборадиоактивен — не более, чем граниты и базальты, а также терриконы и метрополитен. Тот уран, который УРАН — это изотоп U-235, которого в природе всего 0,7204%. Его так мало, что для ядерщиков нужно выделять и концентрировать этот изотоп («обогащать») — так просто работать реактор не будет.
Кстати, раньше в природе U-235 было больше — просто со временем он распался. И поскольку его было больше — ядерный реактор сделать можно было прямо на коленке. В прямом смысле. Так и произошло в Габоне на месторождении Окло примерно 2 миллиарда лет назад: через руду бежала вода, вода — естественный замедлитель нейтронов, которые вылетают при распаде урана-235 — в итоге энергии нейтронов было как раз столько, сколько нужно для захвата ядром урана-235 — и пошла-поехала цепная реакция. И уранчик горел себе несколько сотен лет, пока не выгорел…
Обнаружили это значительно позже, в 1972 году, когда на урановой обогатительной фабрике в Пьерлате (Франция) во время анализа урана из Окло было найдено отклонение от нормы изотопного состава урана. Содержание изотопа U-235 составило 0,717% вместо обычных 0,720%. Уран — не колбаса, тут недовес строго карается: все ядерные объекты подвергаются жёсткому контролю с целью недопущения незаконного использования расщепляющихся материалов в военных целях. А потому учёные стали исследовать, нашли ещё пару элементов, типа неодима и рутения, и поняли — U-235 украли до нас просто выгорел, как в реакторе. То есть ядерный реактор природа изобрела задолго до нас. Впрочем, как и всё.
Обеднённый уран (это когда 235-й забрали и отдали атомщикам, а остался U-238) — тяжёлый и твёрдый, напоминает чем-то по свойствам вольфрам, а потому — точно так же используется там, где надо бить. Об этом есть история из бывшей Югославии: там использовали бронебойные снаряды с бойком, содержащим уран. Проблемы у населения были, но вовсе не из-за радиации: мелкая урановая пыль попадала в лёгкие, усваивалась — и давала плоды: уран токсичен для почек. Вот так-то — и нечего бояться уранил-ацетата! Правда, законам РФ это не указ — а потому вечные проблемы с заездом химических реактивов, содержащих уран — потому как для чиновника уран бывает только один.
А ещё есть урановое стекло: небольшая добавка урана придаёт красивую жёлто-зелёную флуоресценцию.
И это, блин, красиво!Кстати, очень полезно предложить гостям яблоки или салатик, а потом включить немножко ультрафиолета и показать, как красиво. Когда все закончат восторгаться — небрежно так бросить: «Ну да, ещё бы, это же урановое стекло…» И откусить кусочек яблочка с вазы…5. Осмий
Ну раз уж поговорили о тяжёлых уранах-вольфрамах, то настало время назвать самый тяжёлый металл вообще — это осмий. Его плотность составляет 22,62 г/см3!
Однако осмию, будучи самым тяжёлым, ничего не мешает быть ещё и летучим: на воздухе он постепенно окисляется до OsO4, который летучий — и кстати, очень ядовитый. Да — это элемент платиновой группы, но он вполне себе окисляется. Название «осмий» происходит от древнегреческого ὀσμή — «запах» — именно благодаря этому: химические реакции растворения щелочного сплава осмиридия (нерастворимого остатка платины в царской водке) в воде или кислоте сопровождаются выделением неприятного, стойкого запаха OsO4, раздражающего горло, похожего на запах хлора или гнилой редьки. Этот запах почувствовал Смитсон Теннант (о нём позже), работавший с осмиридием — и так и назвал металл. И знаю я, что осмий должен быть в порошке и его нужно греть, чтобы процесс пошёл интенсивно — но в любом случае я не стремлюсь долго находиться рядом с этим металлом.
Кстати, есть ещё такой изотоп Os-187. В природе его очень мало, а потому из осмия его выделяют на центрифугах путем масс-сепарации — прямо как уран. Разделения ждут 9 месяцев — да-да, вполне уже можно родить. А потому Os-187 — один из самых дорогих металлов, именно его содержание обуславливает рыночную цену природного осмия. Но он не самый дорогой, о самом расскажу ниже.
6. ИридийРаз уж заговорили о платиновой группе, то стоит ещё вспомнить об иридии. Осмий отнял у иридия звание самого тяжёлого металла — но разошлись в копейках: плотность иридия 22,53 г/см3. Осмий с иридием даже открыты были вместе в 1803 году английским химиком С. Теннантом — оба в качестве примесей присутствовали в природной платине, доставленной из Южной Америки. Теннант был первым среди нескольких учёных, кому удалось получить в достаточном количестве нерастворимый остаток после воздействия на платину царской водки и определить в нём ранее неизвестные металлы.
Но в отличие от осмия, иридий — самый, блин, стойкий металл: в виде слитка он не растворяется ни в каких кислотах и их смесях! Вообще! Даже грозный фтор берёт его только при 400-450 °C. Чтобы всё-таки растворить иридий, приходится его сплавлять с щелочами — да ещё желательно в токе кислорода.
Механическая и химическая прочность иридия используется в Палате мер и весов — из платиноиридиевого сплава изготовлен эталон килограмма.
В настоящий момент иридий не является банковским металлом, но и в этом уже есть сдвиги: в 2013 году иридий впервые в мире был применён в изготовлении официальных монет Национальным банком Руанды, который выпустил монету из чистого металла 999-й пробы. Иридиевая монета была выпущена номиналом 10 руандийских франков. И чёрт — я бы хотел такую монету!
Кстати, я в глубокой молодости в «Юном технике» как-то прочитал какой-то фантастический рассказ, когда паренёк к успеху шёл смог наменять песок на иридий по курсу 1:1 с какими-то там инопланетянами в подвале. Ну им видите ли кремний был нужен! Название и автора рассказа уже и не вспомню. спасибо Wesha — напомнил: В.Шибаев. Кабель «оттуда».
В жизни часто бывает, что есть чемпион фактический и формальный. Если иридий — фактический чемпион по химической стойкости, то золото — формальный: это самый электроотрицательный металл, 2,54 по шкале Полинга. Но это не мешает золоту растворяться в смесях кислот, так что как обычно — лавры достались тому, кто побогаче.
И действительно, в настоящий момент, благодаря тому, что Китай и РФ уходят от политики накопления золотовалютного запаса в долларах США к политике накопления собственно золота, золото — самый дорогой банковский металл: по цене он давно обогнал платину — да и вообще всю платиновую группу. Так что храни деньги в сберегательной кассе золоте, %username%!
Поскольку алхимический способ добычи золота показал свою дороговизну, получают этот металл на аффинажных заводах. А монетки делают уже на монетных дворах. Так вот, как человек, побывавший и там и там, могу сказать: работники подобных предприятий при посещении зоны, где есть драгметалл, либо переодеваются — и на рабочей одежде нет ни единой булавки или скрепки — рамки на проходной совсем не такие, как в аэропортах, там всё жёстче. Или действует так называемый «голый режим» — да-да, ты понял правильно: проходная для мальчиков и проходная для девочек — оденетесь уже внутри. Если у тебя имплант из металла — куча справок, куча разрешений, каждый раз индивидуально проверяют, что имплант на месте, где должен быть.
Кстати, а как ты думаешь — как организованы проходные на банкнотном дворе? Бумажки же не звенят на рамках!
Ответ тут, но подумай чуток самПосле работы не выпускают никого, включая руководство, пока не посчитают всю продукцию. Да — всё строго. Зато никто не против, когда в трудные времена зарплату выдавали продукцией.
8. Литий
В отличие от тяжёлых осмиев-иридиев литий — самый лёгкий металл, его плотность всего 0,534 г/см3. Это — щелочной металл, но самый неактивный из всей группы: в воде не взрывается, а спокойно взаимодействует, на воздухе тоже не сильно окисляется, да и поджечь его непросто: после 100 °C так хорошо покрывается оксидом, что дальше и не окисляется. Поэтому литий — единственный щелочной металл, который не хранят в керосине — зачем, если он достаточно инертный? И это к счастью — из-за своей низкой плотности литий бы в керосине плавал.
Природный литий состоит из двух изотопов: Li-6 и Li-7. Поскольку сам атом так мал, то лишний нейтрон значимо влияет на радиус орбитали и энергию возбуждения электрона, а потому обычный атомный спектр этих двух изотопов отличается — следовательно, возможно определять их даже без всяких масс-спектрометров — и это единственное исключение в природе! Оба изотопа очень важны в ядерной энергетике, кстати, дейтерид Li-6 используется как термоядерный порох в термоядерном оружии — и больше я не скажу ни слова на эту тему!
Литий также используют психиатры в качестве нормометика для лечения и профилактики маний. Когда я студентом подрабатывал на кафедре, к нам приходила тётенька с плазмой крови, в которой надо было определять литий. С какого-то раза я взял и полез в литературу (интернета ещё не было), чтобы понять, зачем там вообще литий определять? И узнал… Со следующего визита я так невзначай спросил тётю, а чья кровь вообще была? Когда она ответила, что её, я больше старался с ней лично не встречаться.
Ну то так — литий и литий, он даже в воде иногда определяется. Кстати, во Львове в воде его довольно много.
Да и кстати — с ростом популярности электромобилей, портативных девайсов и всего, что работает на литий-содержащих аккумуляторах, есть мнение, что цена на литий довольно быстро вырастет. Так что может деньги лучше хранить не в золоте, а в литии. Но это неточно, особенно после того, как на рынок лития вышла ещё и Австралия.
9. ФранцийУ франция целый набор титулов. Ну во-первых, франций — самый редкий металл. Всё его содержание — полностью радиогенное: он существует как промежуточный продукт распада урана-235 и тория-232. Общее содержание франция в земной коре оценивается в 340 граммов. Так что пятно на картинке выше — это не фото чёрной дыры в анфас, а около 200 000 атомов франция в магнитно-оптической ловушке. Все изотопы франция радиоактивны, самый долгоживущий из изотопов — Fr-223 — имеет период полураспада 22,3 минуты. Потому франция так и мало.
Тем не менее, франций имеет самую низкую электроотрицательность из всех элементов, известных в настоящее время, — 0,7 по шкале Полинга. Соответственно, франций является и самым химически активным щелочным металлом и образует самую сильную щёлочь — гидроксид франция FrOH. И не спрашивай, %username%, как это всё определяли с элементом, которого пшик — да маленько, и которого каждые 22,3 минуты становится ещё в два раза меньше, а исследователь светится сам всё ярче. А потому всё это интересно и занимательно, но франций практически нигде не используется.
Калифорния в этом мире нет совсем, а производят его в двух местах: Димитровграде в РФ и Окриджской национальной лаборатории в США. Для производства одного грамма калифорния плутоний или кюрий подвергают длительному нейтронному облучению в ядерном реакторе — от 8 месяцев до 1,5 лет. Вся линейка распадов выглядит следующим образом: Плутоний-Америций-Кюрий-Берклий-Калифорний. Калифорний-252 является конечным результатом цепочки — этот элемент невозможно превратить в более тяжелый изотоп, так как его ядро
На пути преобразования плутония в калифорний из 100% ядер распадается 99,7%. Лишь 0,3% ядер удерживается от распада и проходит до конца весь этап. А ещё продукт нужно выделить! Выделение изотопа происходит методом экстракции, экстракционной хроматографии либо вследствие ионного обмена. Чтобы придать ему металлический вид, производится восстановительная реакция.
На получение одного грамма калифорния-252 затрачивается 10 килограммов плутония-239.
Ежегодное количество добываемого калифорния-252 составляет 40-80 микрограмм, а по оценкам специалистов мировой запас калифорния составляет не более 8 граммов. Поэтому калифорний, а точнее — калифорний-252 – самый дорогой в мире промышленный металл, стоимость его одного грамма в разные годы варьировала от 6,5 до 27 миллионов долларов.
Логичный вопрос: а кому он вообще нужен? Цепь из него на шею не сделаешь, любимой в виде кольца не подаришь. Дело в том, что Cf-252 имеет высокий коэффициент размножения нейтронов (выше 3). Грамм Cf-252 испускает около 3⋅1012 нейтронов в секунду. Да, потенциально можно сделать атомную бомбу, но из урана и того же плутония дешевле, поэтому сам калифорний используется как источник нейтронов в различных исследованиях, в том числе в промышленных поточных нейтронно-активационных анализаторах на конвейерной ленте. Кстати, %username%, я лично видел этот калифорний в виде маленькой ампулки, которую вытащили из здоровенной бочки радиационной защиты и быстренько засунули в нужное место анализатора.
Понятно, что за такие деньги калифорний просто обязан быть ядом, пусть и не таким крутым, как полоний, который лупит альфа-частицами, но нейтроны — тоже ничего. Но выходит дороговато, конечно.
Ну вроде всё — осталось поспать примерно четыре часа перед дорогой. Надеюсь, что вышло интересно, и я всё это корябал не зря.
Желаю тебе, %username%, быть твёрдым, как титан, лёгким на подъём, как литий, непреклонным, как иридий и ценным, как калифорний! Ну и побольше золота в кармане, само собой.
(можешь блеснуть этим тостом на следующем празднике — не благодари)
P.S. Поскольку с титаном к твёрдости придрались (почему-то больше ни к чему не придрались???) — достану туз из рукава.
11. РадийРадий — это металл обмана и разочарования. И я поясню. Сам металл довольно редок и полностью радиогенен — возникает при распаде урана-238, урана-235 или тория-232; из четырёх найденных в природе наиболее распространённым и долгоживущим изотопом (период полураспада 1602 года) является радий-226, входящий в радиоактивный ряд урана-238. За время, прошедшее с момента его открытия супругами Кюри, — более столетия — во всём мире удалось добыть всего только 1,5 кг чистого радия. Одна тонна урановой смолки, из которой супруги Кюри получили радий, содержала лишь около 0,1 г радия-226.
Радий в буквальном смысле слова испаряется: все изотопы радия (за исключением радия-228) распадаются до газа радона — кстати, тоже радиоактивного. Тип распада — α, однако гамма-кванты тоже выделяются.
Мария Кюри трудилась 12 лет, чтобы получить крупинку чистого радия. Чтобы получить всего 1 г чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов разных химических веществ. Поэтому на начало XX века в мире не было более дорогого металла. За 1 г радия нужно было заплатить больше 200 кг золота.
А ещё этот металл красиво светится в темноте.Понятно, что при таком наборе свойств и цене только ленивый не стал добавлять радий в свою продукцию и рассказывать, как она чудодейственна. Появилась масса «докторов», докторами не являющихся (и что мне это напоминает) — тот же Вилльям Дж. А. Бейли. Во Франции 1930-х изготовители наиболее популярных кремов для лица, «ThoRadia», похвалялись обогащением своих мазей торием и радием. В Германии производили зубную пасту с радием. Видимо именно оттуда возникло выражение «Ваше лицо сияет» и «Ваши зубы ослепительны». Ну не знаю.
Имелись содержащие радий крекеры, а добавление бромида радия к шоколаду было запатентовано в Германии в 1936 г. Шоколадки и крекеры можно было запить радиоактивной минеральной водой. Эта вода продавалась по высоким ценам, а в рекламах гордо именовалась как «имеющая высокое содержание радиоактивных элементов». Наиболее известным брендом такой минералки был Radithor в 60-ти мл бутылках, содержащих по 2 микрокюри радия (именно его всем предлагал уже упомянутый «доктор» Бейли якобы как стимулятор эндокринной системы).
Примеры суперпродукцииРадий — щелочноземельный металл, а значит по химизму очень сходен с кальцием и магнием. И очень неплохо заменяет их в костях — а оттуда начинает прямой наводкой бомбардировать костный мозг, лёгкие и прочие нежные органы. Немного утешает то, что доступна радиевая продукция была только действительно богатым людям…
11 апреля 1932 года журнал Time сообщил, что известный богач, спортсмен и светский лев, любитель гольфа и водички Radithor (после того как повредил руку в 1927 году) Эбен Байер умер от отравления радием.
В 1965 его тело было эксгумировано. Обнаружено, что Байер суммарно принял порядка 500 микрокюри радия. Неудивительно, что причина смерти — множественные новообразования, абсцессы в мозгу и в прямом смысле слова дыры в черепе — проще говоря, рак.
Если ты думаешь, %username%, что это кого-то чему-то научило — то ошибаешься: вплоть до 1970-х радий вместе с люминофором — обычно, сульфидом цинка — наносили на стрелки различных приборов, в том числе часов. Это называлось «светомасса постоянного действия» — или СПД. В СССР СПД обычно была горчично-жёлтая, а в Америке — зеленовато-белая или голубоватая.
Так вот, СПД со временем начинается иссыхаться и превращаться в пыль, ты эту пыль вдыхаешь — и куда попадает радий? Правильно! Пять! В смысле — пять лет жизни тебе осталось. Наверное. Ну в любом случае — немного.
Кстати, даже есть группа в ВК, где выкладывают фото с СПД.
Кстати, с именем радий исторически связаны и другие изотопы, никакого отношения к радию не имеющие. А именно:Радий A 218Po
Радий B 214Pb
Радий C 214Bi
Радий C1214Po
Радий C2210Tl
Радий D 210Pb
Радий E 210Bi
Радий F 210Po
На самом деле эти изотопы были открыты как продукты в цепочке дальнейшего распада радия, но до их идентификации как элементов — их называли радием А, В и так далее. Ну а потом имена прижились.
Вот так вот бывает, когда ты к элементу со всей душой — а он тебе… Жизнь — боль.
Я оправдался за титан? 😉
Титановые кольца Факты и информация
Что такое титан?Проще говоря, титан — это металлический элемент, обнаруженный здесь, на Земле. (Он находится в Периодической таблице элементов, атомный номер 22.)
Это от природы сероватый цвет, но его можно полировать до яркости. Это невероятно сильно. Сохраняет форму, не сгибается и не ломается. Гипоаллергенен. Для техничных людей его температура плавления составляет 3034 градуса по Фаренгейту. Чтобы его растопить, нужно ОЧЕНЬ много тепла!
Титан был впервые обнаружен в конце 18 века.Название произошло от титанов из греческой мифологии, известных своей чрезвычайной и превосходной силой. Титан — единственный элемент, обладающий прочностью стали, но с весом сравним с алюминием.
Титан положительно и разнообразно повлиял на человечество больше, чем какой-либо отдельный элемент.
Он унес нас в глубины океана и в далекие уголки космоса. (85%
конструкции космического челнока — титан.) Он находится внутри наших тел.
и на нашем спортивном снаряжении. Только в последние несколько лет у нас
начал исследовать художественные достоинства этого чудесного
материал.
Титан — единственный элемент, который предлагает уникальное сочетание красоты, силы,
легкий вес
и биосовместимость.
Титан теперь обеспечивает высочайший уровень качества для многих потребительских товаров отрасли; включая спортивное оборудование, медицинское, автомобильное и морское, искусство и архитектура, подарочная посуда и, конечно же, украшения. Даже кредитные карты теперь рекламируют их высшее достижение с обозначением титана.
УНИКАЛЬНЫЕ И ИСКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ТИТАНА
* Наивысшее соотношение прочности и плотности среди всех металлических материалов
* Чрезвычайная механическая и термическая нагрузочная способность
* Чрезвычайная прочность на растяжение — прочнее стали, но на 42% легче
* Высокая коррозионная стойкость, особенно против кислорода
* Чрезвычайно биосовместим, поскольку совместим с тканями и эластичен
атрибуты
Информация об элементном титане и металле — Химия колледжа Помона
Титан и диоксид титана — Государственный университет Валдоса
ФАКТЫ О ТИТАНЕ
История титана
В 1791 году Уильям Грегор из Англии открыл титан в нечистой форме.Сначала он был известен как «манахит». Позже немецкий химик Мартин Клопрот дал ему название «Титан». Он получил название титан от титанов из греческой мифологии, известных своей чрезвычайной и превосходной силой.
В 1910 году чистый титан был произведен американским химиком М.А. Хантером. Хантер смог извлечь металл из руды и разработал процесс смешивания рутиловой руды (TiO2) с хлором и коксом с последующим применением экстремального тепла с получением тетрахлорида титана (TiC14), который затем восстанавливали натрием с образованием титана.Охотничий процесс успешно произвел титан высокого качества.
Доктор Вильгельм Кролл в 1946 году разработал процесс, используемый в настоящее время для коммерческого производства титана. Процесс Кролла восстанавливает тетрахлорид титана (TiC14) с помощью магния. Титан принадлежит к элитной категории элементов, определяемых как стратегические металлы.
Только в 1910 году титан удалось отделить от составные материалы. По своим реакционным свойствам титан не может обрабатываться обычными методами экстракции.Прошло почти полвека ученых и металлургов разработать рентабельный метод извлечение и очистка. В 1950-х годах Lockheed Corporation построила Самолет-разведчик SR-71 Blackbird — почти полностью из титана. После авиакосмическая промышленность начала регулярно использовать титан.
Как упоминалось ранее, титан — это элемент (обозначение Ti), подобный золоту, серебру и платине. Это цветной металл с самым высоким отношением прочности к весу среди всех известных элементов.По этой причине титан является предпочтительным материалом в аэрокосмической промышленности. 85% конструктивных элементов космического корабля «Шаттл» изготовлены из титана. В среднем коммерческий самолет содержит более 1 тонны титана. Это много титана! Особенно учитывая легкий вес металла.
Титан повлиял на человечество более положительно и разнообразно, чем любой другой элемент истории. Это стихия, которая унесла нас в глубины океана, дальние уголки галактики и повысили наши возможности в медицине, промышленности и наука.
«Немногие материалы имеют такой же потенциал для динамического роста, как титан. Он находится на переднем крае некоторых действительно захватывающих и необычные разработки, многие из которых связаны с новыми технологиями «. Сенатор Джон Гленн
Периодическая таблица элементов — Лос-Аламосская национальная лабораторияДепартамент горнодобывающей промышленности и полезных ископаемых Виргнии
Титан инертен.
Титан признан медицинским миром за его превосходную биосовместимость,
и является предпочтительным материалом для хирургических инструментов и имплантатов.Титана
инертен и поэтому полностью устойчив к коррозии. Не реагирует на
соленая вода, солнечный свет или любой химический состав тела. Титан на 100% гипоаллергенен.
Титан — предпочтительный материал для хирургических инструментов, имплантатов, кардиостимуляторов.
корпуса и другие внутренние кожухи. Он не реагирует ни на одну часть
тела, что делает его отличным выбором даже для людей, наиболее чувствительных к другим
материалы. Когда у человека возникает аллергическая реакция на ношение пары золота
или серебряные серьги из-за сплавов, рекомендуется их заменить
к титановым серьгам.И, в отличие от серебра, титан никогда не потускнеет!
Титан чрезвычайно прочен и прочен.
Титан более прочен и имеет самое высокое отношение прочности к массе из
ЛЮБОЙ известный элемент, поэтому 85% конструкции космических челноков — это титан.
Собственно, поэтому многие производители титановых колец имеют 5-летнюю гарантию.
В ювелирных изделиях прочность титана позволяет использовать его в дизайне.
это было невозможно иначе.Например, натяжные кольца из
титан обеспечивает максимальную безопасность камня. Более мягкие материалы, такие как
золото, серебро и платина не могут претендовать на это! На самом деле даже самые мягкие
Формы титана начинаются с напряжением более 30 000 фунтов на квадратный дюйм, что намного больше, чем у платины.
Титан можно без проблем носить в течение активного и требовательного образа жизни.
из-за чрезмерного износа золота и платины.
Титан легкий.
Только немного тяжелее алюминия при прочности стали. Сегодня «свет»
стандарт качества во всех областях. С украшениями, легкий вес титана
переводится в комфорт. Платина, золото и серебро должны жертвовать стилем и
функция для снижения веса и затрат.
Титан проверенный.
Титан — самая быстрорастущая категория в истории ювелирных изделий. Без исключений,
титан доминировал на всех рынках, на которые он выходил.Из спорта
продукты, такие как велосипеды, теннисные ракетки и клюшки для гольфа, к морскому оборудованию,
Корпуса компьютеров и ювелирные изделия, титан символизирует новый стандарт совершенства.
Даже термин «титан» стал символом высочайшего стандарта.
передового опыта и качества. (Например: титановые кредитные карты.)
Титан чистый.
Всемирный титановый совет одобряет серый титан Spectore, который
Техническая чистота 99 +%. Ни один другой традиционный материал не может похвастаться этим.Золото 14 карат имеет чистоту 58%, а платина обычно составляет 90%. Для желающих
Чтобы носить чистый металл, логичным выбором будет титан.
Титан — благородный элемент.
Титан — первый новый элемент, вышедший на арену платины из благородных металлов.
и золото за более чем 3000 лет.
Титан — ведущая кромка.
Технология, используемая при работе с титаном, значительно и положительно
повлияли на производственные методы всей ювелирной промышленности.Титана
идеальный союз искусства и науки.
Титан хорош.
Многие говорят, что если бы титан был открыт раньше платины и золота, он бы
быть ведущим ювелирным материалом сегодня.
Титан в моде.
Titanium обеспечивает стильные насыщенные серые тона платины при гораздо более привлекательном
цена. Многие дизайнеры, такие как Эдвард Мирелл, развивают моду.
стили режущих кромок для ювелирных изделий из титана.Титан занимает лидирующие позиции в
сообщество дизайнеров ювелирных украшений. Ни один другой металл не испытал такого драматического
растет популярность как титан.
Различные марки титана
Несомненно, вы заметили, что на рынке существует множество различных марок титановых украшений. Большинство продаваемых ювелирных изделий из титана — это какой-то тип легированного титана, а не чистый титан. Мы используем технически чистый (CP) титан. В категории CP наиболее популярны классы с 1 по 4.CP Grade 1 — самый мягкий, а Grade 4 — самый твердый. Основное различие между сортами — это количество кислорода, добавление которого приводит к увеличению твердости. Мы используем CP Grade 2 во всех наших изделиях из серого титана. Мы обнаружили, что это идеальный баланс между твердостью титана и удобоукладываемостью. Его можно отрезать, полировать и гравировать, но он устойчив к царапинам и хорошо полируется.
О авиационном титане
Большинство продаваемых сегодня титановых колец изготовлены из авиационного титана.Титан авиационного класса легирован алюминием, ванадием и оловом для создания очень твердого металла. Титан авиационного класса будет иметь более белый цвет, чем коммерчески чистый (CP) титан. Он также тяжелее, чем у CP, но немного сложнее в ремонте. Однако это не рекомендуется, если у владельца есть потребности в гипоаллергенных украшениях.
Нужна дополнительная техническая информация?
Чтобы получить действительно полезную техническую информацию об этом удивительном металле, вы можете посетить Международную титановую ассоциацию в Titanium.орг. Их миссия — соединить людей, заинтересованных в использовании титана, со специалистами со всего мира, которые могут помочь с продажами сырого титана и технической помощью.
Lockheed SR-71 Blackbird Titanium Body
Магазин титановых колец
См. Также:
Часто задаваемые вопросы о титане
Мифы о ювелирных изделиях из титана
Для многих титан — загадочный термин.По общему мнению публики, этот металл является очень твердым веществом, и некоторые могут знать, что он очень легкий, особенно для людей, владеющих титановыми часами. Мы хотели бы прояснить некоторые распространенные мифы об этом металле и дать краткое объяснение каждому из них.
Титан — новый металл
Титан является новым для многих отраслей промышленности и в последнее время применяется во многих новых областях, но металл был впервые обнаружен в 1791 году в Англии. Он был обнаружен химиком-любителем в нечистой форме, называемой рутилом.Он не использовался широко до прошлого века, потому что метод извлечения титана из руды естественного происхождения оставался неудачным до 1910 года. Он использовался во многих приложениях после того, как было показано, что его сплавы могут производиться в промышленных масштабах путем восстановления тетрахлорида титана магнием в 1940 г.Титан очень твердый
По-разному. Следует отметить, что металл (символ химической таблицы Менделеева Ti) довольно мягкий по сравнению с широко известной «прочной» версией, которая представляет собой сплавы, изготовленные из смеси титана, олова (Sn), алюминия (Al) и ванадий (V).В ювелирной промышленности титан предлагается разных марок. Чистый титан намного мягче, чем два других сплава, известных как 6Al4V и 6Al4V2Sn. 6Al4V означает, что сплав состоит из 90% титана, 6% алюминия и 4% ванадия.Титан — драгоценный металл
Напротив, титан на Земле в изобилии и совсем не драгоценен. Тем не менее, титан входит в список драгоценных металлов, серебра, золота и платины в категориях драгоценных металлов. Кроме того, диапазон цен на титан схож с ценами на драгоценные металлы, которых на Земле практически нет.Причина в том, что, хотя сам металл широко доступен, процесс производства титановых сплавов дорог по сравнению с традиционными драгоценными металлами. Технология создания титановых сплавов включает в себя чрезвычайно высокие температуры и вакуум, а также жесткий контроль окружающей среды во избежание любых загрязнений. Это толкает цены на ювелирные изделия из титана к ассортименту ювелирных изделий, как и на золотые украшения.Титан неуязвим
Неправильный. Несмотря на то, что титановые сплавы обладают высокой прочностью и устойчивы к износу, они могут быть повреждены.Фактически, его можно обрабатывать почти так же, как и другие украшения, например, изменять размер, опиливать, полировать и гравировать. Однако для этого необходимо специальное оборудование. Поэтому в экстренных случаях титановые кольца можно отрезать, как и любые другие кольца, за исключением того, что потребуется специальное оборудование. Обратите внимание, что чистый титан можно поцарапать и согнуть, как золотые и серебряные украшения.Титан гипоаллергенен
Правильно. Титановые сплавы инертны и не содержат никель или кобальт, на которые у большинства людей с более чувствительной кожей бывает аллергия.Они не изменят цвет и не вызовут вспышку болезни практически у кого-либо. Короче говоря, украшения из титана очень безопасно носить. Ознакомьтесь с нашими мужскими титановыми обручальными кольцами здесьСвязанные темы:
Выбор правильного легкого металла
Многие отрасли промышленности ищут инновационные способы снижения своих затрат, снижения веса своей продукции и снижения общего энергопотребления. В результате легкие металлы, такие как алюминий, магний и титан, все чаще рассматриваются как альтернатива стали.Благодаря новым исследованиям сплавов и поверхностных технологий, таких как PEO, инженеры могут использовать эти легкие металлы способами, которые ранее считались неприемлемыми. Чтобы найти правильные решения по материалам, важно иметь представление о потенциальных преимуществах и недостатках каждого металла и о том, как они могут повлиять на текущий проект.
Алюминий
Алюминий давно используется как альтернатива нержавеющей стали:
- Это на дешевле, чем сталь для литья и изготовления , и это самый дешевый из металлов, который мы рассматриваем фунт за фунт.
- Пассивный оксидный слой придает высокую коррозионную стойкость , которую можно дополнительно улучшить с помощью анодирования или ПЭО.
- Это примерно — треть плотности стали , что дает ей полезное отношение прочности к массе. Его легко улучшить с помощью сплавов и технологий нанесения покрытий.
- Алюминий обладает высокой пластичностью и пластичностью . В результате его можно легко обработать с высокой точностью. Это экономит время в процессе изготовления, делая его более экологичным и экономичным.
Несмотря на эти преимущества, стоит помнить:
- Низкая твердость алюминия приводит к плохой стойкости к истиранию и износу. Следовательно, во многих случаях требуются износостойкие покрытия, чтобы их можно было использовать там, где они иным образом обеспечивают подходящие механические свойства.
- Хотя алюминий действительно имеет довольно низкий предел прочности на разрыв, существуют сплавы, которые могут повысить его с 70 МПа до примерно 700 МПа, обеспечивая очень высокое отношение прочности к массе.Следует отметить, что цена такой высокой прочности, как правило, заключается в значительной потере коррозионной стойкости. Покрытия обычно необходимы для предотвращения коррозии там, где используются высокопрочные сплавы, такие как серии 7xxx и 2xxx.
- Несмотря на то, что алюминий широко используется в упаковке пищевых продуктов и посуде для приготовления пищи, существуют определенные опасения по поводу биосовместимости алюминия и его потенциальной связи с болезнью Альцгеймера. Опять же, защитные покрытия могут дать ответ во многих случаях, помогая избежать реакции субстрата.
От фюзеляжа самолета до коксовых банок, алюминий, благодаря своему легкому весу, низкой стоимости и простоте изготовления, пригоден для множества инженерных приложений:
- Apple является лидером в области широкого использования алюминия для изготовления отличительных корпусов своих MacBook, iPhone и iPad. Энтузиазм Стива Джобса по поводу металла даже побудил его заказать алюминиевую яхту на заказ. С тех пор, как Apple впервые применила алюминий, теперь он является предпочтительным материалом для ноутбуков и телефонов .
- Многие автомобили имеют легкий алюминиевый капот и другие кузовные панели . Как правило, основные компоненты двигателя, такие как блоки цилиндров и поршни, в настоящее время почти исключительно изготавливаются из литых алюминиевых сплавов. Другие легкие алюминиевые компоненты, такие как тормозные суппорты, электрические корпуса, детали внутренней отделки, помогают снизить вес автомобиля и повысить топливную экономичность.
Магний
Всплеск интереса за последнее десятилетие показал, как магниевые сплавы и методы нанесения покрытий могут максимально использовать его привлекательные свойства:
- Магний чрезвычайно легкий : он на 75% легче стали, на 50% легче титана и на 33% легче алюминия.
- Он имеет наивысшую известную демпфирующую способность из любого конструкционного металла, способного выдерживать в 10 раз больше, чем алюминий, титан или сталь.
- Это очень легко обрабатывать и может быть отлит под давлением.
- Магний полностью биосовместим, не представляет опасности токсичности.
С другой стороны, у него есть некоторые хорошо известные недостатки, которые ограничивают его более широкое применение.
- Металл обладает высокой химической активностью, поэтому химическая и коррозионная стойкость обычно низкая
- Низкая твердость поверхности, как у алюминия, затрудняет использование в трибологических целях без покрытия
- Многолетние опасения по поводу воспламеняемости иногда исключают использование магния, а иногда и без всяких оснований.Тем не менее, этот аспект следует рассматривать как часть целостного процесса выбора материала.
После подписания соглашения ACEA 1998 года законодательство, ограничивающее выбросы углерода, побудило автомобильную промышленность исследовать способы, с помощью которых можно сделать чрезвычайно легкий магний пригодным для использования. До этого всплеска интереса магний казался непригодным для использования во многих промышленных условиях:
- Высокая реакционная способность магния сделала его восприимчивым к коррозии.Однако недавно обнаруженные сплавы и варианты традиционных сплавов с более высокой степенью чистоты обладают гораздо большей устойчивостью к коррозии, а новые методы нанесения покрытия, такие как плазменное электролитическое окисление (ПЭО), делают из металлической подложки полностью стойкий нейтральный оксид.
- Низкое сопротивление ползучести магния делало его непригодным для высоких температур, но недавно обнаруженные сплавы, такие как ZE41 и ZWO8203, обладают термостойкостью при экстремальных температурах (около 400 F). Покрытия PEO также делают магний чрезвычайно термостойким.
- Низкая прочность магния на растяжение сделала его непригодным для использования в конструкциях, но новые сплавы и покрытия означают, что это уже не так.
В результате этих разработок магний все чаще используется в различных средах:
- Автомобильные сиденья, электроинструменты, багаж и камеры — все они были разработаны с учетом максимального использования легкого и прочного магния.
- Военные инженеры начали использовать магний в редукторах вертолетов и корпусах генераторов в качестве средства обеспечения легкости и устойчивости к экстремальным температурам.
- Высокопроизводительные рамы и колеса горных велосипедов все чаще изготавливаются из легкого, устойчивого к коррозии магния.
- Авиационная и автомобильная промышленность все чаще изучают способы повышения топливной эффективности и сокращения выбросов парниковых газов с помощью магния.
- Сложные, легкие и прочные компоненты , такие как компоненты двигателей, можно легко отлить из магния.
Захватывающие разработки в области магниевых сплавов, методов производства и технологий нанесения покрытий делают магний все более жизнеспособным кандидатом на прочные, легкие и экономичные решения.
Титан
Титан значительно прочнее , чем алюминий и магний, хотя его более высокая плотность означает, что отношения прочности к весу для трех металлов, как правило, схожи. Инженеры, стремящиеся заменить сталь в упражнении по облегчению нагрузок на компоненты, подверженные нагрузкам, часто становятся первым местом, куда они обращаются. Он имеет дополнительное преимущество: обладает высокой коррозионной стойкостью , а также обладает очень высокой биосовместимостью .
К сожалению, высокая стоимость добычи и изготовления может исключить его использование на обычном потребительском рынке.
В промышленности титан встречается:
- На корпусах судов, подводных лодок и других конструкциях, подверженных воздействию морской воды , из-за их высокой коррозионной стойкости
- В протезы тазобедренного сустава и дентальные имплантаты , благодаря своей высокой биосовместимости и прочности.
- В самолетах, космических аппаратах и ракетах .
Если деньги не проблема, титан — отличный выбор в качестве прочного и легкого материала. Благодаря развитию технологий нанесения покрытий и недавно исследованным сплавам экономичный магний становится все более легким решением.Эти три металла часто рассматриваются одновременно в упражнениях на легкость, наряду с композитными материалами и даже высокопрочными сталями.
Еще одно соображение, которое часто упускают из виду, — это вопрос жесткости. Создание компонента из стали или легкого сплава (например, алюминия) аналогичной прочности во многих случаях потребует использования большей толщины стенки для алюминиевого компонента по сравнению со стальным компонентом. Одним из положительных последствий этого является то, что алюминиевый компонент может быть более жестким, чем его стальной аналог.Это заметно, например, в автомобильных кузовных панелях, где алюминиевый монокок может быть жестче, чем его стальной аналог. В этом случае есть преимущество, например, в управляемости автомобиля, а также в сопротивлении столкновению.
Титан: металл, любящий кости — Имплантология
Ключом к успешному зубному имплантату является остеоинтеграция: сплавление имплантата с челюстной костью пациента. В The Sugar House Dentist в Солт-Лейк-Сити мы выполнили множество зубных имплантатов и гордимся тем, что их успешность превышает девяносто процентов.
Некоторые пациенты думают о зубных имплантатах как о зубах для замены. Но, строго говоря, зубной имплант — это титановый штифт, который вставляется в челюсть и заменяет отсутствующий корень зуба. Один или несколько из этих штифтов могут поддерживать искусственную коронку, мостовидный протез или даже набор зубных протезов.
Вся процедура зависит от крепления имплантата к кости. И в этом его настоящая красота: зубные имплантаты изготавливаются из титана, прочного, но легкого металла с уникальной способностью соединяться или соединяться с костью.На самом деле есть слово для этого: остеофильный, что означает «любящий кости». Это уникальное свойство сделало титан предпочтительным материалом для изготовления зубных имплантатов.
Зубные имплантаты имеют удивительно высокий уровень успешности: более девяноста процентов. Самая большая угроза имплантату — инфекция. Это делает очень важным поддерживать зубной имплантат в чистоте — так же важно, как и естественные зубы. Зубной налет собирается на коронке имплантата и вокруг него так же, как и на зубах, поэтому пациент должен удалять его каждый день.И это, конечно же, чистка щеткой и зубной нитью.
Как и все технологии, дентальные имплантаты постоянно развиваются. Ожидается, что в ближайшем будущем дентальные имплантаты будут иметь функции, устраняющие бактерии. Это может означать еще более высокий уровень успеха.
Но начинается все с титанового штифта и остеоинтеграции. В The Sugar House Dentist в Солт-Лейк-Сити мы предлагаем зубные имплантаты, в том числе протезы на имплантатах. Назначьте встречу с нами сегодня.
Свяжитесь со стоматологом Sugar House:
385-299-7840
Местоположение
(нажмите, чтобы открыть в Google Maps):1955 S 1300 E Ste L2
Солт-Лейк-Сити, Юта
84105
The Element Titanium в сравнении с другими металлами
Билла Эбботта (Flickr)
Элемент Титан по сравнению с другими металлами
Всем привет! Я вернулся, чтобы еще раз поговорить с вами о титане! Блестящий! Возможно, вы помните мою запись в блоге о титановых кольцах несколько недель назад, в которой я объяснял, почему мужские титановые кольца — такой отличный вариант.Что ж, я вернулся с БОЛЬШЕ информации о металле. Я не обязательно буду говорить сегодня только о кольцах, я собираюсь предоставить немного больше информации о самом металле, потому что, если вы спросите меня, это чертовски круто.
Итак, первое, что нужно упомянуть, это то, что я собираюсь сравнить титан с серебром и вольфрамом, поскольку это два очень популярных блестящих металла серебристого цвета, из которых часто делают украшения. Начнем с серебра, затем с вольфрама и закончим титаном.
Серебро
- Блестящий белый металл с химическим символом Ag и атомным номером 47.
- Серебро считается переходным металлом, что, помимо прочего, означает, что оно является проводником электричества. На самом деле он имеет самую высокую проводимость среди всех элементов.
- Произведено как побочный продукт переработки свинца, цинка, золота и меди.
- Считается драгоценным металлом, он используется во многих ценных предметах, таких как ювелирные изделия, валюта и посуда (столовое серебро… понимаете?; P).
- Серебро очень мягкое, только немного тверже золота, поэтому, хотя оно может выдерживать высокую степень полировки; его также можно легко согнуть и повредить.
- Устойчив в воде и чистом воздухе, но тускнеет в воде или воздухе, содержащих сероводород или озон. Потускнение, вызванное сероводородом, можно очистить с помощью соляной кислоты.
- Обычно используется в ювелирных изделиях из сплава серебра и меди. Медь делает его немного сложнее, чем в чистом виде серебра. Серебро 925 пробы.5% серебра и 7,5% меди и обычно покрывается чистым серебром, чтобы сделать его максимально блестящим.
- По состоянию на август 2013 года серебро стоит 773 доллара за килограмм.
Вольфрам, также известный как Wolfram
- Серо-белый блестящий металл с химическим символом W и атомным номером 74.
- Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления из всех элементов.
- Элемент очень твердый, и когда он не в чистом виде, с ним очень трудно работать из-за того, насколько он хрупкий.В чистом виде он несколько более пластичный, но все же очень твердый.
- Много используется в рентгеновских трубках и накалах лампочек.
- Ювелиры делают кольца из спеченного карбида вольфрама, металлического вольфрама с использованием никеля и композитов карбид вольфрама и металла. Карбид вольфрама очень устойчив к истиранию из-за своей твердости. Однако они хрупкие и при сильном ударе могут треснуть.
- Может использоваться как альтернатива платине или золоту в ювелирных изделиях. Металлический вольфрам не так тверд, как карбид вольфрама, но тверже сплавов золота.
- Вольфрам также гипоаллергенен.
- Металл устойчив к царапинам.
И последнее, но не менее важное…. Титан !!!!
Титан
- Серебристо-серый белый металлик с химическим символом Ti и атомным номером 22.
- Титан, как и серебро, является переходным металлом.
- Нетоксичен даже в больших дозах. Если вы едите много (примерно 0,8 миллиграмма в день), это может вызвать синдром желтых ногтей… но жюри еще не принято.
- Он может быть легирован железом, ванадием, молибденом и алюминием, среди других элементов, для создания легких, но прочных сплавов, которые можно использовать во многих вещах, от реактивных двигателей до ортопедических имплантатов и ювелирных изделий.
- Титан более устойчив к растрескиванию, чем карбид вольфрама. По этой причине мужские кольца из титана отлично подходят для мужчин, которые много работают руками.
Вот и все! Несколько интересных фактов об этих очень популярных металлах.Дайте мне знать, если у вас есть другие забавные, интересные или просто случайные факты о любом из них!
Автор: Ванесса ЛеБо
3 вещи, которые нужно знать о титановых обручальных кольцах
А как насчет титановых обручальных колец?
В современном мире мужских обручальных колец титановые обручальные кольца стали очень популярными. Этот легкий металл начинает появляться во многих разновидностях — с инкрустацией драгоценными камнями или без них, в простых и более сложных дизайнах. Он представлен в различных вариантах отделки, в натуральном цвете и черном цвете, а также в нескольких классах.
Итак, как выбрать правильное титановое обручальное кольцо для своего будущего мужа?
Узнайте кое-что об этом вневременном, шикарном, экологически чистом металле и подумайте, к какому типу он относится, выбирая идеальное кольцо с надписью «Я люблю тебя» на всю оставшуюся жизнь.
Что нужно знать:
Обручальные кольца — на всю жизнь, и если вы выберете одно из титана, вот 3 основных вещи, которые вам обязательно нужно знать в первую очередь.
# 1 — Титан невероятно прочен
Хотя титан менее плотный и, следовательно, более легкий по весу, чем другие металлы, он прочен.Типа, действительно сильная. Прочность коммерческого титана оценивается по шкале от 1 до 4, где 4 — самая жесткая. Ювелиры рекомендуют для большинства мужских обручальных колец использовать 99% чистый титан с прочностью от 2 до 4. Такого уровня силы, соглашаются ювелиры, должно хватить на всю жизнь человека.
Титан не тускнеет от воздуха, почвы или соли. Он плохо проводит тепло и электричество, не нагревается и не представляет опасности поражения электрическим током чьи-либо пальцы. Оно не устойчиво к царапинам, но оно устойчиво к царапинам, и большинство царапин можно легко отполировать, а кольцо снова отполировать.
Конечно, если нужно изменить размер или добавить гравировку, коммерческий титан можно обработать и отремонтировать. Его также можно отрезать в экстренной ситуации с помощью стандартных инструментов.
Железный человек? Должен быть «Титановый человек!»
Некоторые ювелиры также делают кольца и другие украшения из авиационного титана. Этот титановый сплав усилен следами других металлов, чтобы повысить его прочность до уровней, которые могут быть излишне высокими для большинства обручальных колец.Авиационный титан закрепляется навсегда.Его нельзя отремонтировать, выгравировать, изменить размер или отрезать стандартными инструментами в экстренной ситуации. Если вашему будущему мужу нужно что-то, что может буквально противостоять всем повреждениям — несмотря ни на что — тогда, возможно, титан авиационного класса не так уж и много.
# 2 — Настоящий черный титан обработан
Титан в своем естественном цвете имеет цвет от светлого до средне-серого, как платина, серебро или белое золото. Он имеет высокое отражение при полировке и может иметь много текстурных поверхностей. После очистки титан не требует особой обработки или обработки, чтобы превратить его в прекрасное украшение.
Один из самых популярных способов обработки титана — придать ему черный цвет. Менее затратный и временный метод решения этой задачи — обработка только внешних слоев металла на кольце, придание ему черной ионной пластины снаружи. Конечно, со временем он изнашивается, и черный цвет выцветает или стирается. Некоторые черные ионные пластины начинают изнашиваться уже через несколько месяцев.
Чтобы получить настоящее обручальное кольцо из полностью черного титана, выберите кольцо с цветной обработкой по всему металлу кольца.Хотя этот цвет дороже, он более стойкий.
# 3 — Титан гипоаллергенен
Титан настолько безопасен для биологии человека, что его используют для замены суставов и искусственных частей тела. Поскольку это одна из самых чистых форм металла, используемого в ювелирных изделиях (коммерческий титан на 99% чист), он является отличным выбором для людей, страдающих аллергией на другие металлы даже в минимальных количествах. Он почти никогда не легируется другими металлами.
Титан не тускнеет, не задерживает токсины, не окрашивает кожу и не усугубляет ее состояние.Поскольку конструкция вашего кольца может иметь текстуру, которая может удерживать мусор и улавливать бактерии, вам следует регулярно чистить его, если у вас чувствительная кожа. Но титан не повреждается, если его чистить специальными гипоаллергенными чистящими средствами промышленного класса.
Магазин вокруг лучших титановых обручальных колец
Одна из лучших особенностей титана заключается в том, что, поскольку он очень популярен и является одним из самых экологически чистых металлов для добычи, цены на титановые кольца любого дизайна просто потрясающие.
От простого к сложному. От классики до современности, титан используется во всех дизайнах обручальных колец. И во всех ценовых категориях.
Независимо от вашего бюджета или характера вашего будущего мужа, этот легкий, прочный и универсальный металл подходит его пальцу и образу жизни — не опустошая ваш кошелек.
Прочные металлы для обручального кольца
Когда дело доходит до помолвки и обручальных колец, вокруг камня много шума, но как насчет металла обручального кольца? Если ваша повседневная деятельность может вызвать значительную нагрузку на кольцо, прочность и твердость металла должны быть в вашем списке приоритетов.
Не знаете, с каким металлическим обручальным кольцом подобрать? Начните с семи перечисленных ниже металлов, помня, что достижение максимальной прочности или твердости часто связано с жертвами в других областях, например, с возможностью настройки или изменения размера или с потерей блеска с течением времени. При выборе идеального металла для обручального кольца учитывайте все свои потребности.
Прочные металлы для обручальных колец
- вольфрам
- Керамика
- Титан
- Платина
- Палладий
- Нержавеющая сталь
- Кобальт
При оценке каждого металла имейте в виду, что прочный может означать прочный, (устойчивый к сколам и поломкам) или твердый (устойчивый к царапинам).Прежде чем выбрать лучшее обручальное кольцо, убедитесь, что вы понимаете как прочность, так и прочность.
Вольфрам
Вольфрам в четыре раза тверже титана и самый устойчивый к царапинам металл, который вы найдете для обручального кольца. Если вы ищете высокую стойкость к царапинам по удобной цене, вольфрам — ваш лучший выбор. Однако он может быть немного хрупким, вплоть до сколов или поломок. Из-за этого размер вольфрама нельзя изменить размер .
Керамика
Керамикапо твердости уступает вольфраму.Он сделан из карбида титана, твердого материала, который при этом остается сверхлегким. Он исключительно устойчив к царапинам и доступен в нескольких цветах. Керамика нова в ювелирной промышленности, поэтому стили могут быть немного более ограниченными по сравнению с другими металлами. (Он также может быть несколько хрупким, как вольфрам, поэтому его размер также нельзя изменить.)
Титан
Titanium оправдывает свою репутацию как прочный, а также легкий и удобный .Титан не тускнеет, и хотя со временем на нем могут появиться признаки износа, его можно отполировать, чтобы он выглядел как новый. Как будто ничего не может быть лучше, это еще и доступно. Единственным недостатком является сложность, а то и невозможность изменения размера титанового кольца.
Платина
Platinum, самый дорогой выбор здесь, известен тем, что символизирует чистую, вечную любовь. Это мощный инструмент, но его можно изменять. Это прочный металл, но не устойчивый к царапинам. Он никогда не тускнеет, но со временем на нем естественным образом образуется «патина» , которая представляет собой тонкий слой пленки, придающей ему античный вид.Яркий серебристый цвет и поверхность без царапин можно восстановить, посетив ювелира для повторной полировки. (Мы знаем отличное место, чтобы начать поиск платиновых украшений — Platinum Guild International.)
Палладий
Палладий — это металл белого цвета, который не тускнеет. По внешнему виду и прочности он очень похож на платину, но более доступен по цене . Он менее плотный, чем платина, а также менее редок. На палладии видны царапины, и размер его трудно изменить, обычно это делает производитель.
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь — это прочная и долговечная модель , новинка в ювелирной промышленности. Если вы хотите прочное кольцо, но не хотите разориться, нержавеющая сталь — отличный выбор. Со временем на нем появятся признаки износа, но его можно отполировать. Что касается изменения размера, некоторые ювелиры могут не иметь возможности изменять размер нержавеющей стали, потому что у них нет правильного оборудования для изменения металла. Хотя нержавеющую сталь сложно изменить размер, более крупные предприятия и производители должны иметь возможность изменять размер браслета.
Кобальт
Кобальт становится все более популярным для изготовления обручальных колец. Его цвет очень похож на белое золото , но он намного прочнее и по отличной цене. Эти ленты обладают довольно высокой устойчивостью к царапинам и в целом очень прочны. (Настолько прочный, что изменение размера здесь тоже не вариант.)
Примечание. Некоторые из этих металлов настолько прочные, что их можно использовать только для мужских колец, потому что манипулировать ими для настройки и других конструктивных особенностей или изменения размера затруднительно.
Есть много вариантов найти самый прочный металл для обручальных колец. Поначалу это может показаться ошеломляющим, поэтому не стесняйтесь обращаться за помощью к ювелирам. Отправляйтесь к своему ювелиру, примерьте кольца, задайте вопросы и посмотрите, какое крепкое кольцо вам больше всего нравится.
Как только вы найдете для себя лучшее обручальное кольцо, убедитесь, что оно застраховано! Получить расценки на страхование от Jewelers Mutual Group легко и не требуется никакой личной информации. Получите предложение менее чем за минуту .
Ищете связанный контент?
Платина и серебро: тот же цвет, очень разные металлы
Сколько стоит застраховать обручальное кольцо?
Когда и как уменьшить размер кольца без изменения размера
.