టైటానియం అంటే ఏమిటి?

టైటానియం అనేది Ti మరియు పరమాణు సంఖ్య 22తో కూడిన ఒక రసాయన మూలకం. ఇది బలమైన, తేలికైన మరియు తుప్పు-నిరోధక లోహం, దీనిని సాధారణంగా వివిధ రకాల అనువర్తనాల్లో ఉపయోగిస్తారు. టైటానియం దాని అధిక బలం-బరువు నిష్పత్తికి ప్రసిద్ధి చెందింది, ఇది ఏరోస్పేస్, మిలిటరీ, మెడికల్ మరియు స్పోర్ట్స్ పరికరాలు వంటి పరిశ్రమలకు అనువైనదిగా చేస్తుంది. ఇది బయో కాంపాజిబుల్ కూడా, అంటే ఇది మానవ శరీరం ద్వారా బాగా తట్టుకోగలదు మరియు తరచుగా వైద్య ఇంప్లాంట్లు మరియు శస్త్రచికిత్సా పరికరాలలో ఉపయోగించబడుతుంది. అదనంగా, టైటానియం తుప్పుకు అద్భుతమైన ప్రతిఘటనను కలిగి ఉంది, సవాలు వాతావరణంలో కూడా, సముద్ర మరియు రసాయన ప్రాసెసింగ్ అనువర్తనాలకు ఇది ఒక ప్రసిద్ధ ఎంపిక.

టైటానియం దేనితో తయారు చేయబడింది?

టైటానియం క్రోల్ ప్రక్రియ అని పిలువబడే ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, ఇది దాని ఖనిజాల నుండి టైటానియంను తీయడానికి అత్యంత సాధారణ పద్ధతి. క్రోల్ ప్రక్రియను ఉపయోగించి టైటానియం ఉత్పత్తికి సంబంధించిన దశల యొక్క అవలోకనం ఇక్కడ ఉంది:

1. ధాతువు వెలికితీత: ఇల్మెనైట్, రూటిల్ మరియు టైటానైట్ వంటి టైటానియం-కలిగిన ఖనిజాలు భూమి యొక్క క్రస్ట్ నుండి తవ్వబడతాయి.

2. టైటానియం టెట్రాక్లోరైడ్ (TiCl4)గా మార్చడం: టైటానియం-కలిగిన ఖనిజాలు టైటానియం డయాక్సైడ్ (TiO2)ను ఏర్పరచడానికి ప్రాసెస్ చేయబడతాయి. TiO2 టైటానియం టెట్రాక్లోరైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి క్లోరిన్ మరియు కార్బన్‌తో చర్య జరుపుతుంది.

3. టైటానియం టెట్రాక్లోరైడ్ (TiCl4) తగ్గింపు: టైటానియం టెట్రాక్లోరైడ్ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మూసివున్న రియాక్టర్‌లో కరిగిన మెగ్నీషియం లేదా సోడియంతో చర్య జరిపి టైటానియం మెటల్ మరియు మెగ్నీషియం లేదా సోడియం క్లోరైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

4. మలినాలను తొలగించడం: ఫలితంగా వచ్చే టైటానియం స్పాంజ్ తొలగించాల్సిన మలినాలను కలిగి ఉండవచ్చు. స్వచ్ఛమైన టైటానియం కడ్డీలను ఉత్పత్తి చేయడానికి వాక్యూమ్ ఆర్క్ రీమెల్టింగ్ లేదా ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ మెల్టింగ్ వంటి వివిధ పద్ధతుల ద్వారా స్పాంజ్ మరింత ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది.

5. ఫాబ్రికేషన్: వివిధ అనువర్తనాల కోసం టైటానియం ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేయడానికి కాస్టింగ్, ఫోర్జింగ్ లేదా మ్యాచింగ్ వంటి వివిధ పద్ధతుల ద్వారా స్వచ్ఛమైన టైటానియం కడ్డీలను మరింత ప్రాసెస్ చేయవచ్చు.

టైటానియం యొక్క ప్రయోజనాలు:

1. అధిక బలం-బరువు నిష్పత్తి: టైటానియం దాని బరువు కోసం అనూహ్యంగా బలంగా ఉంటుంది, బలం మరియు తేలికపాటి లక్షణాలు అవసరమైన అనువర్తనాలకు ఇది అనువైనది.

2. తుప్పు నిరోధకత: సముద్రపు నీరు మరియు రసాయన ప్రాసెసింగ్ ప్లాంట్లు వంటి కఠినమైన వాతావరణాలలో కూడా టైటానియం తుప్పుకు అద్భుతమైన ప్రతిఘటనను ప్రదర్శిస్తుంది.

3. బయో కాంపాబిలిటీ: టైటానియం బయో కాంపాజిబుల్ మరియు నాన్ టాక్సిక్, ఇది మెడికల్ ఇంప్లాంట్స్ మరియు సర్జికల్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.

4. అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత: టైటానియం దాని బలాన్ని కోల్పోకుండా అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలదు, ఇది ఏరోస్పేస్ మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

5. తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ: టైటానియం తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో డైమెన్షనల్‌గా స్థిరంగా ఉంటుంది.

టైటానియం యొక్క ప్రతికూలతలు:

1. ధర: టైటానియం అనేక ఇతర లోహాల కంటే ఖరీదైనది, ప్రధానంగా దాని వెలికితీత మరియు ప్రాసెసింగ్ పద్ధతుల కారణంగా.

2. మ్యాచింగ్‌లో ఇబ్బంది: టైటానియం దాని పేలవమైన యంత్రానికి ప్రసిద్ధి చెందింది, కటింగ్ మరియు షేపింగ్ కోసం ప్రత్యేక సాధనాలు మరియు సాంకేతికతలు అవసరం.

3. కాలుష్యానికి సున్నితత్వం: ప్రాసెసింగ్ సమయంలో టైటానియం కాలుష్యానికి సున్నితంగా ఉంటుంది, ఇది దాని లక్షణాలను మరియు పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది.

4. స్థితిస్థాపకత యొక్క దిగువ మాడ్యులస్: ఉక్కుతో పోలిస్తే టైటానియం స్థితిస్థాపకత యొక్క తక్కువ మాడ్యులస్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది కొన్ని అధిక-ఒత్తిడి పరిస్థితులలో దాని అనువర్తనాలను పరిమితం చేస్తుంది.

5. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రియాక్టివిటీ: టైటానియం అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిర్దిష్ట పదార్థాలతో చర్య జరుపుతుంది, నిర్దిష్ట అనువర్తనాల్లో జాగ్రత్తలు అవసరం.