P: Czy mogę nosić tytanowy pierścionek podczas kąpieli lub kąpieli? Czy tytan rdzewieje?
ZA: Tytan to niezwykle użyteczny metal. Jest bardzo wytrzymały, mocny, lekki i ma bardzo wysoką temperaturę topnienia w porównaniu z innymi metalami. Z tych powodów jest często używany do produkcji biżuterii i zegarków, części lotniczych i morskich, narzędzi, noży i implantów medycznych, takich jak płytki i części zamienne do stawów.
Krótka odpowiedź brzmi, że czysty tytan nie rdzewieje jak metale zawierające żelazo. Jeśli coś wykonanego z tytanu rdzewieje, jest to pewny znak, że tytan jest zmieszany z innymi metalami i nie jest czystym tytanem. Jest jednak więcej do rozważenia. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej o tytanie i jego właściwościach odpornych na rdzę.
Tytan to bardzo reaktywny i sprężysty metal.
Tytan reaguje z tlenem na różne sposoby. Na przykład, po podgrzaniu do temperatury spalania, ogień nie może zostać ugaszony wodą. Jeśli ktoś spróbuje użyć wody do ugaszenia tytanowego ognia, ogień będzie palić się jeszcze intensywniej, ponieważ tytan będzie dalej reagować ze świeżym tlenem zawartym w wodzie. Na szczęście w typowych warunkach zdarza się to niezwykle rzadko, o czym za chwilę dowiesz się więcej.
Tytan jest również niezwykle wytrzymały. W rzeczywistości czysty tytan jest tak wytrzymały jak stal, a jednocześnie jest o 45 procent lżejszy. To właśnie ten stosunek wytrzymałości do masy sprawia, że idealnie nadaje się do stosowania w elementach samolotów, sprzęcie sportowym, narzędziach i innych warunkach, w których liczy się wysoka wytrzymałość i niska waga.
Tytan po wystawieniu na działanie środowiska tworzy warstwę tlenku tytanu, która chroni czysty tytan znajdujący się pod spodem.
Pamiętasz wysoką reaktywność tytanu z tlenem? Cóż, podczas tej reakcji dzieje się coś naprawdę interesującego. Kiedy czysty tytan jest wystawiony na działanie tlenu (czy to przez powietrze, czy wodę, bez nadmiernego ciepła), następuje utlenianie. Ale to utlenianie nie kończy się na rdzy i korozji.
Reakcja zachodząca między tytanem a tlenem to zupełnie inne zwierzę. Zamiast rdzy (tlenku żelaza) w reakcji z tlenem powstaje tlenek tytanu. Ten rodzaj tlenku pokrywa czysty tytan w postaci cienkiej, niewidocznej i ochronnej warstwy. To właśnie ta folia nadaje tytanowi właściwości antykorozyjne, ponieważ chroni czysty tytan przed kontaktem z tlenkiem żelaza, solą i innymi warunkami, które mogą powodować rdzę.
Materiał z czystego tytanu jest odporny na korozję, chyba że w środowisku bez tlenu.
Tytan jest zależny od obecności tlenu, tworząc tlenek tytanu. Cienka warstwa tlenku tytanu utworzona na zewnątrz czystego tytanu jest kluczem do jego odporności na korozję. Bez tej powłoki tytan może korodować jak typowy metal korozyjny.
Tlen w atmosferze lub wodzie wystarczy - nawet działa w słonej wodzie. Ale jeśli tytan znajduje się w środowisku pozbawionym tlenu, na przykład w próżni stworzonej przez człowieka lub nawet w przestrzeni kosmicznej, reakcja nie może zajść. Oznacza to, że czysty tytan byłby podatny na typowe utlenianie, kwasy, chemikalia, korozję i rdzę.
Stop tytanu, choć wysoce odporny na rdzę, jest bardziej podatny na korozję niż czysty tytan.
Czysty tytan w typowym środowisku jest całkowicie odporny na korozję i rdzę, ale dość rzadko można znaleźć czysty tytan w towarach konsumpcyjnych. Bardziej prawdopodobne jest znalezienie stopów tytanu, które są mieszaniną tytanu i innych metali. Chociaż mieszanki mogą być odporne na rdzę, nie są tak odporne jak czysty tytan.
Producenci łączą metale, aby procesy produkcyjne były tańsze i łączyły najlepsze właściwości różnych metali. Stopy te zazwyczaj zawierają aluminium, wanad i chrom, z których wszystkie są stosunkowo odporne na rdzę. Ale często zawierają też żelazo, które nie jest wcale odporne na rdzę ani korozję.
Podczas gdy tytan pomaga zwiększyć odporność żelaza na rdzę, wynikający z tego związek również zmniejsza odporność tytanu. Jeśli produkt z tytanu rdzewieje, to pewny znak, że nie jest czysty.
Tytan może pozostawać w wodzie morskiej przez 100 lat bez korozji dzięki wysoce aktywnemu wiązaniu tytanu z tlenem.
Czysty tytan potrzebuje tylko tlenu, aby się chronić. I nie ma znaczenia, jak to zrobi.
Chociaż możemy uważać wodę morską za wysoce korozyjną ze względu na wysoką zawartość zasolenia, ma ona bardzo mały wpływ na tytan. To dlatego, że pomimo najlepszych wysiłków woda morska jest pełna tlenu. Tlen stale reaguje z tytanem, tworząc ochronne pole siłowe znane jako tlenek tytanu.
Wiele części okrętowych jest wykonanych z tytanu, w tym części silników i śmigieł (prawie wyłącznie). Kiedy nurkowie sprawdzają wraki statków w oceanach, często te części wykazują najmniejsze zmiany w stosunku do stanu sprzed zatonięcia statku.
