WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Титан - Реферат

Титан - Реферат

одержанні титану чи руду концентрат переводять у диоксид титану, що потім хлорують. Однак навіть при 800-1000 Із хлорування протікає повільно. З достатньої для практичних цілей швидкістю воно відбувається в присутності вуглецю, що зв'язує кисень в основному в CO2:
Ti2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO2
Хлорид титану (IV) відновлюють магнієм
TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2
а суміш, що утвориться, піддають нагріванню у вакуумі. При цьому магній і його хлорид випаровуються й осаджуються в конденсаторі. Залишок - губчатий титан -переплавляють, одержуючи компактний ковкий метал. Для очищення від кисню, вуглецю й інших шкідливих домішок відновлення титану проводять у герметичній апаратурі в атмосфері аргону, а очищення і переплавляння в глибокому вакуумі.
Для одержання титану високої чистоти застосовують іодидний метод, запропонований ще в 1925 році. Суть цієї технології, у деталях розроблена в 30-х рр. німецьким хіміком Вільгельмом Кроллем, і полягає в наступному. Чернової метал, забруднений домішками, нагрітий до 100-200° С, взаємодіючи з йодом, утворить четирьохйодистий титан. Подальше нагрівання йодиду до температури приблизно 1300-1500° С приводить до його розкладання на титан і йод. Причому пароподібний йод з'єднується знову з чорновим металом, а титан осаджується на розпеченій поверхні запалу з титану ж. Домішки, що знаходяться в чорновому металі, взаємодіють з йодом і не попадають на розпечений чистий титан.
Ti(забруднений)+2I2(газ) 100-200 З Ti4(газ) 1300-1500 ЗTi(чистий)+2I2(газ)
Застосування титану і його з'єднань.
Вище, описуючи властивості, коротко вже згадувалися окремі області застосування титанових сплавів. Сьогодні титанові сплави широко застосовують в авіаційній техніці. Титанові сплави в промисловому масштабі вперше були використані в конструкціях авіаційних реактивних двигунів. Застосування титану в конструкції реактивних двигунів дозволяє зменшити їхню масу на 10...25%. Зокрема, з титанових сплавів виготовляють диски і лопатки компресора, деталі воздухозаборника, що направляє апарата і кріпильні вироби. Титанові сплави незамінні для надзвукових літаків. Ріст швидкостей польоту літальних апаратів привів до підвищення температури обшивання, у результаті чого алюмінієві сплави перестали задовольняти вимогам, що пред'являються авіаційною технікою надзвукових швидкостей. Температура обшивання в цьому випадку досягає 246...316 °С. У цих умовах найбільш прийнятним матеріалом виявилися титанові сплави.
У 70-х роках істотно зросло застосування титанових сплавів для планера цивільних літаків. У середньомагістральному літаку ТУ-204 загальна маса деталей з титанових сплавів складає 2570 кг.
Поступово розширюється застосування титану у вертольотах, головним чином, для деталей системи несущого гвинта, приводу, а також системи керування. Важливе місце займають титанові сплави в ракетобудуванні.
Завдяки високій корозійній стійкості в морській воді титан і його сплави знаходять застосування в суднобудуванні для виготовлення гребних гвинтів, обшивання морських судів, підвідних човнів, торпед і т.д. На титан і його сплави не налипають черепашки, що різко підвищують опір судна при його русі.
Поступово області застосування титану розширюються. Титан і його сплави застосовують у хімічній, нафтохімічній, целлюлозно-паперовій і харчовій промисловості, кольоровій металургії, енергомашинобудуванні, електроніці, ядерній техніці, гальванотехніці, при виробництві озброєння, для виготовлення броньових плит, хірургічного інструмента, хірургічних імплантатів, опріснювальних установок, деталей гоночних автомобілів, спортінвентарю (ключки для гольфа, спорядження альпіністів), деталей ручних годин і навіть прикрас. Азотування титану приводить до утворення на його поверхні золотавої плівки, по красі не уступає дійсному золоту.
З титану створені пам'ятники Ю.А. Гагаріну і монумент підкорювачам космосу в Москві, обеліск на честь успіхів освоєння Всесвіт у Женеві.
Зовсім незвичайний аспект застосування титану - дзвін. Дзвону, відлиті з цього металу, володіють надзвичайним, дуже красивим звучанням.
З з'єднань титану найбільше широко застосовується двоокис. У 1908 р. у США і Норвегії почалося виготовлення білила не з з'єднань свинцю і цинку, як робилося колись, а з двоокису титану. Таких білил можна офарбити в кілька разів велику поверхню, чим тим же кількістю свинцевого чи цинкового білила. До того ж у титанового білила більше відбивна здатність вони не отрутні і не сутеніють під дією сірководню! У медичній літературі описаний випадок, коли людин за один раз "прийняв" 460 м двоокису титану! (Цікаво, з чим він неї поплутав?) "Аматор" двоокису титану не випробував при цьому ніяких хворобливих відчуттів. Двоокис титану входить до складу деяких медичних препаратів, зокрема мазей проти шкірних хвороб,
Однак не медицина, а лакофарбова промисловість споживає найбільші кількості Ti2. Світове виробництво цього з'єднання набагато перевищило півмільйона тонн у рік. Емалі на основі двоокису титану широко використовують у якості захисних і декоративних покрить по металі і дереву в суднобудуванні, будівництві і машинобудуванні. Термін служби споруджень і деталей при цьому значно підвищується. Титанової білил офарблюють тканини, шкіру й інші матеріали.
Двоокис титану входить до складу порцелянових мас, тугоплавких стекол, керамічних матеріалів з високою діелектричною проникністю. Як наповнювач, що підвищує міцність і термостійкість, неї вводять у гумові суміші.
Серед нових матеріалів, яким наука приписує велике майбутнє, слід зазначити з'єднання титану з алюмінієм і нікелем і вуглецем. Про властивості никелида титану згадувалося вище. Інтерметаліди Ti3Al, TiAl, TiAl3 передбачається використовувати при робочих температурах до 700 С. Карбіди титану мають дуже високу твердість і зносостійкість, сто дозволяє використовувати їх замість алмазних насадок як режущего інструмент.
Список використаної літератури.
1. Н.Л. Глинка Загальна хімія: Навчальний посібник для вузів.-24-і вид.-Л.: Хімія,1985.-704 с.
2. Популярна бібліотека хімічних елементів. Під ред. И.В. Петрянова-Соколова. Видання3-і, книга перша "Воден-палладій". М.: Наука, 1983.- 576 с.
3. Л.Б. Зубків Космічний метал: (Усі про титан).-М.: Наука, 1987.-128 с.-(Серія "Наука і технічний прогрес").
4. Б.А. Колачев, В.И. Елагін, В.А. Ліванов. Металознавство і термічна обробка кольорових металів і сплавів. Підручник для вузів. М.: "МИСИС", 1999.-416 с.
Loading...

 
 

Цікаве