Titaani arengusuundade analüüs
Titaani arengusuund
1. Lennukitööstusestootmises kasutatavad materjalid peavad olema kerged ja tugevad. Üldjuhul väljendatakse seda eritugevusena (materjali tugevuse ja tiheduse suhe). Mida suurem suhe, seda parem ja titaan vastab sellele nõudele. Titaani eritugevus on praegu kasutatavatest materjalidest suurim, 3 korda suurem kui roostevaba terasel ja 1,3 korda suurem kui alumiiniumisulamil. Seetõttu on lennukitööstuses titaan väga oluline materjal. Lennutööstuse arenguga muutub lennukite kiirus üha kiiremaks. Mida suurem on kiirus, seda kõrgem on õhusõiduki pinnatemperatuur, mis on põhjustatud lennuki ja õhu vahelisest hõõrdumisest. Kui kiirus jõuab 2,2-kordse helikiiruseni, ei ole alumiiniumsulam enam pädev ja teras on liiga raske, nii et see on valmistatud ainult titaanisulamist. Mõned inimesed ütlevad: kui tootmismaterjalina pole titaanisulamit, on võimatu välja töötada ülehelikiirusega lennukit, mille kiirus ületaks helikiirust üle 2,5 korra.
2. kosmosereisidel,kosmoselaevade lennukiirus on palju kiirem kui lennukitel ning töökeskkond muutub rohkem, mistõttu on ka materjalidele esitatavad nõuded kõrgemad ja karmimad. Näiteks raketi kasutamine mehitatud kosmoselaeva Kuule transportimiseks nõuab protsessi kõrgest temperatuurist ülimadala temperatuurini. Maapinnale naastes läheb see ülimadalast temperatuurist kõrgele. Kui kosmoselaev siseneb atmosfääri, tõuseb selle pinnatemperatuur 540 kraadini -650 kraadi. Kosmoselaevade valmistamiseks kasutatavad materjalid peavad kohanema selliste drastiliste temperatuurimuutustega ja titaanisulamid võivad nendele nõuetele vastata. Kosmosenavigatsioonis võib titaani kasutamine lennuki kaalu oluliselt vähendada. Majanduslikust seisukohast võib see tänu konstruktsioonikaalu vähenemisele säästa palju kütust ja samal ajal oluliselt vähendada rakettide ja rakettide ehitus- ja stardikulusid.
3. Titaani korrosioonikindlus on väga tugev, eriti merevee korrosioonikindlus, mida saab võrrelda plaatinaga. Kunagi kastis keegi titaanmetalli neljaks ja pooleks aastaks merevette. Pärast selle väljavõtmist täheldati, et see ei olnud peaaegu korrodeerunud ja säilitas endiselt oma esialgse metallilise läike. Seetõttu on titaan hea materjal laevade valmistamiseks. Korrosioonikindla materjalina on titaan olnud kõigis riikides kõrgelt hinnatud alates selle sünnist. Näiteks aastatel 1963–1975 kasvas USA-s korrosioonikindlates materjalides kasutatava titaani hulk 10 korda. Jaapanis kasutatavast titaanist kasutatakse 90 protsenti korrosioonikindluse tagamiseks. Titaani korrosioonikindlus on 150 korda kõrgem kui roostevaba teras. Titaanil ja hapnikul on tugev sidumisvõime. Kui titaan puutub kokku õhuga, moodustub pinnale kohe õhuke ja stabiilne oksiidkile, millel on eriline korrosioonikindlus. (Kui see kilekiht on mehaaniliselt kahjustatud, moodustab see uuesti õhukese kile.) Tänapäeval kasutatakse elektrolüsaatorites titaani grafiidi asemel kodus ja välismaal. Praegu on mõned välisriigid kehtestanud, et tuumajaamades tuleb ohutuse tagamiseks kasutada kõiki titaankondensaatoreid. Sellega seoses on kasutatud titaani kogus märkimisväärne. Näiteks soojuselektrijaam, mille tootmisvõimsus on 600,000 KW, vajab 60 tonni titaani, tuumaelektrijaam aga 110 KW tootmisvõimsusega koguni 150 tonni titaani.
4. Väikese koguse titaani lisamine legeerterasele võib oluliselt parandada terase jõudlust ning suurendada terase tugevust, sitkust ja korrosioonikindlust.Näiteks meie kõige levinum 18-8 roostevaba teras sisaldab umbes 1 protsenti titaani. Ka värviliste metallide hüdrometallurgias on pärast titaani kasutamist saadud häid tulemusi. Näiteks metalli nikli elektrolüütilisel tootmisel on emaplaadina kasutatud roostevabast terasest plaatide asemel titaanplaate. Roostevabast terasest plaate saab kasutada ainult umbes ühe aasta, titaanplaate aga rohkem kui 10 aastat ja kasutusiga pikeneb 10 korda. Pikaajalised katsed on tõestanud, et titaan ei ole inimorganismis mürgine, ei tööta inimkeha sekretsioonidega, sobib igaks steriliseerimismeetodiks ja sellel puudub magnetism. Seetõttu on titaani kasutatud ortopeediliste materjalide ja meditsiiniseadmetena nii kodu- kui välismaal.
5. Ülijuhtiv materjal on omamoodi materjal, millel on tulevikus suured arenguväljavaated. Umbes 50 protsendist titaanist ja 50 protsendist nioobiumist valmistatud sulam on praegu enim uuritud ja kasutatud ülijuhtiv materjal.Nioobium-titaani sulam moodustab 90 protsenti enam kui 100 tonnist ülijuhtivast materjalist, mida Ameerika Ühendriikides aastas toodetakse. Kunstlikult valmistatud baariumtitanaadil (BaTiO3) on erilised omadused, sellel on kõrge dielektriline konstant ja sellest valmistatud kondensaator on suurema mahutavusega. Kuigi praegu on titaan 2–3 korda kallim kui roostevaba teras, on selle eluiga üldiselt rohkem kui 10 korda pikem kui roostevaba teras. Ehk siis titaani kasutamine on ühe investeeringu kohta küll kallim, kuid pika kasutusaja tõttu siiski ökonoomne. Eeldatakse, et lähitulevikus muutub titaan meie igapäevaelus asendamatuks metalliks nagu teras, vask ja alumiinium.
Meie riigi rikkalikud titaanivarud loovad suurepärased tingimused titaanitööstuse arenguks ja avavad ka suurepärased väljavaated titaani laialdaseks kasutamiseks erinevates valdkondades.
