Beth yw Titaniwm?

Mae titaniwm yn elfen gemegol gyda'r symbol Ti a rhif atomig 22. Mae'n fetel cryf, ysgafn, sy'n gwrthsefyll cyrydiad a ddefnyddir yn gyffredin mewn amrywiaeth o gymwysiadau. Mae titaniwm yn adnabyddus am ei gymhareb cryfder-i-bwysau uchel, sy'n ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer diwydiannau fel awyrofod, milwrol, meddygol, ac offer chwaraeon. Mae hefyd yn biocompatible, sy'n golygu ei fod yn cael ei oddef yn dda gan y corff dynol ac fe'i defnyddir yn aml mewn mewnblaniadau meddygol ac offer llawfeddygol. Yn ogystal, mae gan ditaniwm ymwrthedd ardderchog i gyrydiad, hyd yn oed mewn amgylcheddau heriol, gan ei wneud yn ddewis poblogaidd ar gyfer cymwysiadau prosesu morol a chemegol.

O beth mae Titaniwm wedi'i Wneud?

Cynhyrchir titaniwm trwy broses a elwir yn broses Kroll, sef y dull mwyaf cyffredin o dynnu titaniwm o'i fwynau. Dyma drosolwg o'r camau sy'n gysylltiedig â chynhyrchu titaniwm gan ddefnyddio'r broses Kroll:

1. Echdynnu Mwyn: Mae mwynau sy'n cynnwys titaniwm fel ilmenite, rutile, a titanit yn cael eu cloddio o gramen y Ddaear.

2. Trosi i Titaniwm Tetraclorid (TiCl4): Mae'r mwynau sy'n cynnwys titaniwm yn cael eu prosesu i ffurfio titaniwm deuocsid (TiO2). Yna mae'r TiO2 yn cael ei adweithio â chlorin a charbon i gynhyrchu titaniwm tetraclorid.

3. Lleihau Tetraclorid Titaniwm (TiCl4): Yna mae'r tetraclorid titaniwm yn cael ei adweithio â magnesiwm tawdd neu sodiwm mewn adweithydd wedi'i selio ar dymheredd uchel i gynhyrchu metel titaniwm a magnesiwm neu sodiwm clorid.

4. Tynnu Amhureddau: Gall y sbwng titaniwm sy'n deillio o hyn gynnwys amhureddau y mae angen eu tynnu. Yna caiff y sbwng ei brosesu ymhellach trwy amrywiol ddulliau fel ail-doddi arc gwactod neu doddi pelydr electron i gynhyrchu ingotau titaniwm pur.

5. Ffabrigo: Gellir prosesu'r ingotau titaniwm pur ymhellach trwy amrywiol ddulliau megis castio, ffugio, neu beiriannu i gynhyrchu cynhyrchion titaniwm ar gyfer gwahanol gymwysiadau.

Manteision Titaniwm:

1. Cymhareb Cryfder-i-Bwysau Uchel: Mae titaniwm yn eithriadol o gryf am ei bwysau, gan ei wneud yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau lle mae cryfder a nodweddion ysgafn yn hanfodol.

2. Gwrthsefyll Cyrydiad: Mae titaniwm yn arddangos ymwrthedd ardderchog i gyrydiad, hyd yn oed mewn amgylcheddau garw fel gweithfeydd prosesu dŵr môr a chemegol.

3. Biocompatibility: Mae titaniwm yn fiogydnaws ac nad yw'n wenwynig, gan ei wneud yn addas ar gyfer mewnblaniadau meddygol ac offer llawfeddygol.

4. Gwrthiant Tymheredd Uchel: Gall titaniwm wrthsefyll tymheredd uchel heb golli ei gryfder, gan ei wneud yn addas i'w ddefnyddio mewn cymwysiadau awyrofod a diwydiannol.

5. Ehangiad Thermol Isel: Mae gan ditaniwm gyfernod ehangu thermol isel, gan ei wneud yn sefydlog yn ddimensiwn dros ystod tymheredd eang.

Anfanteision Titaniwm:

1. Cost: Mae titaniwm yn ddrutach na llawer o fetelau eraill, yn bennaf oherwydd ei ddulliau echdynnu a phrosesu.

2. Anhawster Peiriannu: Mae titaniwm yn adnabyddus am ei beiriannu gwael, sy'n gofyn am offer a thechnegau arbennig ar gyfer torri a siapio.

3. Sensitifrwydd i Halogi: Mae titaniwm yn sensitif i halogiad wrth brosesu, a all effeithio ar ei briodweddau a'i berfformiad.

4. Modwlws Elastigedd Is: Mae gan ditaniwm fodwlws elastigedd is o'i gymharu â dur, a allai gyfyngu ar ei gymwysiadau mewn rhai sefyllfaoedd straen uchel.

5. Adweithedd ar Dymheredd Uchel: Gall titaniwm adweithio â rhai deunyddiau ar dymheredd uchel, gan olygu bod angen rhagofalon mewn cymwysiadau penodol.