تیتانیوم چیست؟
تیتانیم یک فلز واسطه براق نقره‌ای رنگ است که چگالی کم اما مقاومت بالایی دارد. مزیت اصلی این فلز در این است که در برابر خوردگی در آب دریا، تیزآب سلطانی و کلر بسیار مقاوم است. اسم این فلز از روی «تیتان» از اساطیر یونان انتخاب شد. این عنصر در بسیاری کانی‌ها مثل روتیل و ایلمنیت و حتی درموجودات زنده، سنگ‌ها، آب بدن و خاک‌ها وجود دارد. برای به دست آوردن تیتانیم از سنگ معدنی اصولاً از فرایندهای صنعتی مثل «کرال» و «هانتر» استفاده می‌شود.
تفاوت تیتانیوم با دیگر فلزات قیمتی
اول از همه باید بگوییم که فلزات قیمتی کمتر از دیگر عناصر واکنش‌پذیر هستند، جلای بیشتری دارند، نرم‌تر یا شکل‌پذیرتر هستند و دمای ذوب بالاتری هم نسبت به دیگر فلزات دارند. تیتانیوم نیز یکی از فلزهای قیمتی در جهان است که از فلزات گرانبهایی مثل طلا و نقره سختی بیشتری دارد. اما میزان سختی آن از فلز قیمتی تنگستن کمتر است. تنگستن یکی از سخت‌ترین فلزهای موجود در کره زمین است. این در حالی است که تیانیوم در لیست سخت‌ترین فلزها در رتبه‌ی ششم قرار گرفته است. اما در عوض، جواهراتی که با فلز تیتانیوم ساخته می‌شوند، در برابر شکستن و ضربه بسیار مقاوم‌تر هستند و احتمال ترک برداشتن آنها بسیار کمتر از جواهرات تنگستن است. تنگستن به صورت طبیعی به رنگ‌های نقره‌ای تا سفید شیری در طبیعت یافت می‌شود اما تیتانیوم رنگ نقره‌ای دارد.
یکی از معایب زیورآلات تیتانیوم در مقایسه با فلزاتی مثل طلا این است که این فلز حساسیت زیادی دارد و در صورت استفاده نادرست تغییر رنگ می‌دهد. این اتفاق باعث می‌شود تا زیورآلات تیتانیوم دیگر قابل استفاده نباشند. این در حالی است که طلا هرگز زنگ نمی‌زد، سیاه نمی‌شود و همیشه مثل آفتاب درخشان است. همچنین برخلاف طلا، نقره، پلاتین، استیل و دیگر فلزهای گرانبها، تیتانیوم قابل لحیم‌کاری نیست و امکان ایجاد تغییراتی از جمله کوچک کردن در آن وجود ندارد. روکش‌هایی که روی جواهرات تیتانیوم کشیده می‌شود مثل آبکاری‌های طلا، مقاومت بالایی ندارند و سریع‌تر از بین می‌روند.
در مقایسه‌ی تیتانیوم و پلاتین هم باید گفت تیتانیوم بسیار قیمت مقرون‌به‌صرفه و مناسبی دارد. اما فلزی مثل پلاتین بسیار گرانبهاست. جالب است بدانید که قیمت پلاتین از طلا نوسان بیشتری دارد. در ساخت زیورآلات پلاتین بعد از طلا بیشترین استفاده را دارد. این فلز گرانبها در مقابل تیرگی و خوردگی بسیار مقاوم است به‌طوری که حتی از طلای زرد هم بهتر است. از این رو می‌توان گفت که از نظر مقاومت در برابر خوردگی هر دو فلز پلاتین و تیتانیوم با هم برابر هستند.
کاربردهای تیتانیوم
تیتانیوم، کاربردهای بسیار زیادی دارد و تقریبا در هر صنعتی که تصورش را بکنید ردپایی از این تیتانیوم را می‌توان پیدا کرد. به طور مثال، تیتانیم را با آهن، آلومینیم، وانادیم و مولیبدن، آلیاژ می‌کنند تا ماده‌ای سخت‌تر و سبک‌تر بدست بیاید و از آن در ساخت سامانه‌های هوایی مانند موتور جت، موشک و فضاپیما استفاده کنند. یا مثلاً در ساخت زیر دریایی‌ها، کارخانه‌های ساخت مواد شیمیایی، دستگاه‌های خنک‌کننده نیروگاه‌های اتمی و حرارتی و ده‌ها مورد دیگر نیز از فلز تیتانیوم استفاده می‌شود. مثلا برای ساخت اندام‌های مصنوعی، ایمپلنت‌های استخوانی و ابزارهای دندان پزشکی استفاده کرد.
عمده مصرف تیتانیوم در صنایع به دو صورت فلزی و دی‌اکسید تیتانیوم است. از آنجا که تهیه و خالص‌سازی فلز تیتانیوم خیلی آسان نیست، بیشتر به صورت اکسید مورد استفاده قرار می‌گیرد. به این صورت که حدود ۵٪ تولید سالانه جهانی تیتانیوم صرف تولید فلز تیتانیوم می‌شود و ۹۵٪ باقی‌مانده در تولید ماده رنگ دی‌اکسید تیتانیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طوری که ۹۰ درصد از صنایع اولیه، مصرف‌کننده اکسید تیتانیوم هستند. مثلا تیتانیوم برای ساخت اندام‌های مصنوعی، ایمپلنت‌های استخوانی و ابزارهای دندان پزشکی هم کاربرد دارد. یا به صورت رنگدانه در صنایع سرامیک، پلاستیک، کاغذ و الکترونیک کاربرد دارد.
مزایای فلز تیتانیوم
در بالا هم اشاره کردیم که مزیت اصلی تیتانیوم، مقاومت بالا، وزن سبک، مقاومت غیرعادی در برابر خوردگی و توانایی ایستادگی در برابر دماهای بسیار بالا است. تیتانیم هنگامی که هنوز با فلز دیگری آلیاژ نشده، مقاومتی برابر با فولاد دارد. این فلز در محیط‌های فرسایشی بسیار مقاوم است و به همین خاطر است که از آن در تجهیزات مربوط به چاه‌های نفت استفاده می‌شود. ا زدیگر ویژگی‌های تیتانیوم رنگ سفید، ضریب شکست بالا (۴۹/۲–۹۰/۲)، درخشندگی عالی، بی‌اثر (خنثی بودن) و مقاومت سایشی و حرارتی بالاست.
کاربرد تیتانیوم در مد، زیبائی و فشن
از دی‌اکسید تیتانیوم در ساخت وسایل آرایشی نیز استفاده می‌شود. به طوری که بر اساس آمار رسمی، مصرف عنصر تیتانیوم و ترکیبات آن، ۱۰۵ تا ۱۰۶ تن در سال است. از آنجا که دی‌اکسید تیتانیوم توانایی محفاظت از پوست را داراست از آن در ساخت کرم‌های (لوسیون‌ها) ضدآفتاب استفاده می‌شود.
در ساخت انواع زیورآلات نیز از تیتانیوم استفاده می‌شود. از آنجا که این فلز گرانبها استحکام زیادی دارد، مردم گردنبندها و دستبندهای تیتانیوم را برای استفاده‌های روزانه خود انتخاب می‌کنند. گردنبند تیتانیوم را با می‌توان جواهرات نقره ست کرد. یا مثلا با جواهراتی که سنگ سیاه اونیکس دارند با جواهرات تیتانیوم ترکیب مناسبی می‌سازند. اما در مقابل، طلا و جواهرات زرد و رزگلد برای ست شدن یا جواهرات تیتانیوم به هیچ عنوان گزینه‌های خوبی نیستند چون رنگ آنها با هم تناسبی ندارد. تمامی سنگ‌ها و آویزهایی که مناسب نقره، پلاتین یا طلای سفید هستند با زیورآلات تیتانیوم هم تناسب دارند.
کاربرد تیتانیوم در جواهر سازی
تیتانیوم یک فلز سبک، مقاوم با قیمت مناسب است. همچنین، تیتانیم خالص و آلیاژهای آن از مقاومت به خوردگی و استحکام بالایی برخوردار هستند و از این رو در صنعت جواهرسازی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. فلز تیتانیوم برای ساخت جواهرات زینتی از جمله گوشواره، گردنبند، پین کراوات و دکمه سردست کاربرد دارد. این فلز علاوه بر داشتن ظرافت بسیار زیاد، وزن کمی نیز دارد و حساسیت پوستی ایجاد نمی‌کند. همین عدم واکنش‌پذیری و آلرژی‌زا نبودن تیتانیوم باعث شده تا این فلز برای افرادی که آلرژی دارند یا افرادی که در محیط هایی مانند استخر از جواهرات استفاده می‌کنند، انتخاب مناسب‌تری به‌شمار بیاید.
تیتانیوم را می‌توان با طلا هم آلیاژ کرد و به عنوان طلای ۲۴ عیار در بازار عرضه کرد. چون باعث افزایش سختی طلا و ماندگاری زیاد آن می‌شود. به طور کلی، تیتانیوم جزو فلزات گرانبها دسته‌بندی می‌شود. فلزات ارزشمند و گرانبها به فلزاتی گفته می‌شود که علاوه بر ارزش اقتصادی، ارزش صنعتی هم داشته باشند. تیتانیوم و جواهرات تیتانیومی هم ارزش بسیار بالایی دارند چون محکم، براق و مقاوم در برابر خوردگی است، در دمای اتاق، در برابر کدر شدن مقاومت می‌کند و می‌تواند یک پوشش اکسید منفعل اما محافظ ایجاد کند.
منبع : پرسته