Titanium là gì và ứng dụng của nó trong cuộc sống

Đối với nhiều người trong chúng ta, kim loại Titanium được biết đến là một kim loại chất lượng cao được sử dụng để chế tạo tàu vũ trụ của NASA và các công nghệ tiên tiến khác. Ngoài ra nó còn gợi cho ta nhớ đến các Titan xuất hiện trên phim ảnh và truyện tranh, những người khổng lồ ghê gớm, tiền thân của các vị thần trên đỉnh Olympus.

1. Titanium là gì?

Kim loại Titanium nhẹ hơn 45% so với thép, cứng gấp đôi nhôm nhưng chỉ nặng hơn 60%. Kim loại titan chống lại sự ăn mòn trong nước biển. Nó chịu được nhiệt độ cao, vì điểm nóng chảy của titan là 3.034,4 độ F (1.668 độ C). Kim loại này thậm chí còn chống mài mòn, xâm thực và xói mòn ngay cả ở tốc độ dòng chảy cao. Nó thậm chí còn có tính tương thích sinh học. Nhờ các đặc tính trên mà titan rất có ích trong các hoạt động sản xuất, quân sự và y tế. Vậy nên giá kim loại titan hẳn là mối quan tâm của nhiều người.

Kim loại titanium khá đắt tiền, mọi mảnh đá lửa đều chứa nó, nhưng không dễ để khai thác. Trên thực tế, nó được phát hiện vào năm 1791, nhưng phải đến 119 năm sau tức vào năm 1910 khi Matthew Hunter của Học viện Bách khoa Rensselaer tìm ra cách sản xuất kim loại nguyên chất. Và khoảng 20 năm sau William Kroll mới có thể đưa ra một quy trình cho phép sản xuất quy mô lớn. Quy trình Kroll ngày nay vẫn được sử dụng để sản xuất thương mại.

2. Tính chất của kim loại titanium

• Khối lượng nguyên tử: 47,90
• Nhiệt độ nóng chảy: 1941K ​(1668°C, ​3034°F)
• Nhiệt độ sôi: 3560K ​(3287°C, ​5949°F)
• Mật độ: 4,506 g/cm−3 (ở 0°C, 101.325 kPa)
• Titan không tan trong, khí clo, nước clo và hầu hết axít hữu cơ.

3. Một số ưu điểm vượt trội của titanium

• Chống ăn mòn mức độ cao nên có khả năng làm việc tốt trong môi trường acid và kiềm theo điều kiện nhất định.
• Trọng lượng nhẹ hơn so với các kim loại và hợp kim khác.
• Khả năng chịu mài mòn gấp 5 lần thép.
• Sức bền, kéo cao. Tính kéo sợi, dẻo (dễ thấy ở titan grade thấp 1-2)
• Độ cứng cực cao ở nhiệt độ thấp và cao hơn so với các kim loại khác.
• Không độc hại nhờ vào tính trơ.
• Kháng từ tính (Từ tính kém)

4. Ứng dụng của titanium trong đời sống và sản xuất

4.1. Sử dụng trong hoá phẩm

Mặc dù kim loại và hợp kim titan nổi tiếng trong các ứng dụng công nghiệp. Nhưng kim loại này chủ yếu được sử dụng cho chất màu titan điôxít (TiO2). Nó có màu trắng đậm và rất đục, và như vậy, khoảng 80% lượng TiO2 tiêu thụ là cho sơn, vecni, giấy và nhựa. Nó cũng được sử dụng trong men, tráng men, mực, sợi, mỹ phẩm, dược phẩm và thậm chí cả thực phẩm. Hầu hết các nhãn hiệu kem đánh răng đều chứa TiO2.

Bởi vì titan có độ khúc xạ cao và có khả năng chống lại tia cực tím, vậy nên nó được sử dụng làm sơn và làm lớp phủ cho chất dẻo vì nó chống lại sự đổi màu. Khả năng chống lại tia UV này cũng làm cho titan trở thành một thành phần phổ biến cho kem chống nắng. Và bởi vì chúng tăng thêm độ bền cho các vật liệu như than chì, chúng cũng được sử dụng cho các thiết bị thể thao chất lượng cao. Một số gậy đánh gôn và cần câu cá cũng được phủ một lớp TiO2.

4.2. Sử dụng trong ngành hàng không

Trước đây, khi chưa tìm thấy Titan thì Thép được sử dụng để làm máy bay. Nhưng khi dùng chất liệu là thép thì người ta nhận thấy rằng, trọng lượng máy bay rất nặng. Không những thế khi bay qua đại dương nhiều sẽ dẫn đến việc máy bay bị ăn mòn. Và khi tìm thấy Titanium thì đây được xem như là một giải pháp tuyệt vời để ứng dụng trong ngành hàng không vì nó nhẹ hơn thép, có khả năng kéo dãn tốt, chống ăn mòn tốt và khả năng chịu nhiệt độ rất cao.

Những thuộc tính này khiến titan là một trong những kim loại lý tưởng cho các ứng dụng quân sự, bao gồm máy bay, tàu hải quân, tên lửa và tàu vũ trụ. Kim loại titanium được sử dụng cho các bộ phận quan trọng, chẳng hạn như thiết bị hạ cánh, hệ thống thủy lực và ống xả của máy bay trực thăng. Chúng được tìm thấy trong các trục chân vịt của tàu vì nó có khả năng chống ăn mòn trong nước mặn và đó cũng là lý do titan được sử dụng cho bể cá nước mặn, dây câu cá và thậm chí cả dao cho thợ lặn. Một số tàu ngầm thậm chí còn được làm bằng hợp kim này.

4.3. Sử dụng kim loại titanium làm trang sức

Titanium cũng được dùng để làm trang sức. Đặc biệt cho những người bị dị ứng với kim loại. Hoặc những người thường xuyên đeo trang sức ở những nơi có nước như bể bơi. Titanium có tính trơ cao nên không phản ứng với chất lỏng của cơ thể. Nó cũng không bị ăn mòn hay mài mòn khi tiếp xúc với các chất hóa học. Titanium còn rất nhẹ nên không gây cảm giác nặng nề khi đeo.

Titanium có thể được nhuộm thành nhiều màu sắc khác nhau. Như vàng, hồng, trắng… Bằng cách tạo ra một lớp oxy hóa trên bề mặt kim loại. Điều này tạo ra sự lựa chọn đa dạng cho người mua. Không chỉ về kiểu dáng mà còn về cả màu sắc. Titanium được dùng để làm nhẫn, vòng tay, vòng cổ, khuyên tai, hộp đồng hồ… Titanium cũng có thể được kết hợp với các kim loại khác như vàng, bạc, đá quý… Để tạo ra những sản phẩm trang sức đẹp và sang trọng.

4.4. Trong công nghiệp

Những hợp kim này cũng được sử dụng rộng rãi trong môi trường công nghiệp. Như Xi mạ, hoá chất, điện phân, mạ điện, xử lý chất thải, sản xuất nước ion hoá, sản xuất nước javen… Chúng còn được sử dụng cho đường ống. Và thiết bị chế biến vì khả năng chịu được các chất ăn mòn.

Ngành công nghiệp ô tô cũng sử dụng các hợp kim này. Nhưng vì là kim loại đắt tiền nên nó chỉ được sử dụng cho các mẫu cao cấp và hiệu suất cao. Kim loại titanium có thể được tìm thấy trong ống xả và trong van nạp.

Ngay cả một số thiết bị thể thao cũng sử dụng các hợp kim này. Ngoài gậy đánh gôn, titan còn được sử dụng để chế tạo vợt tennis và gậy cho khúc côn cầu. Xe đạp đua cũng sử dụng các hợp kim này cho khung của chúng.

4.5. Trong y tế

Titanium là một kim loại có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y tế. Với độ cứng và nhẹ cao thì titanium được dùng để thay thế cho các xương bị gãy hoặc hư hại trong cơ thể người. Cụ thể, titanium được dùng để làm các xương nhân tạo, hộp sọ, van tim và nhiều bộ phận khác trên cơ thể. Titanium là kim loại tương thích sinh học nhất trong số các kim loại khác. Nó không gây phản ứng hoặc bị ăn mòn khi tiếp xúc với chất lỏng của cơ thể.

Titanium cũng được dùng trong lĩnh vực nha khoa và phẫu thuật thẩm mỹ. Titanium được dùng để làm chân răng giả, implant răng và các con vít để gắn răng vào xương hàm. Titanium cũng được dùng để làm các con vít để sửa chữa các khuyết điểm trên khuôn mặt hoặc cơ thể.

4.6. Kim loại Titanium trong xây dựng

Titanium cũng được dùng để xây dựng các công trình kiến trúc độc đáo và ấn tượng. Ví dụ như Tượng đài Yuri Gagarin cao 45m ở Moskva được làm từ titanium. Bảo tàng Guggenheim ở Bilbao và thư viện Cerritos ở California là những công trình đầu tiên ở châu Âu và Bắc Mỹ được bọc bởi các tấm titanium.

Titanium có khả năng phản chiếu ánh sáng rất đẹp và có thể thay đổi màu sắc theo góc nhìn. Nó cũng có độ bền cao và chống ăn mòn tốt trong điều kiện khí hậu khác nhau. Titanium còn có tính linh hoạt cao nên có thể uốn cong theo nhiều hình dạng khác nhau.

Tóm lại, titanium là một kim loại có nhiều tính năng vượt trội và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Tuy nhiên, titanium cũng là một kim loại đắt tiền và khó sản xuất. Vì vậy, khi mua các sản phẩm từ titanium, bạn nên chọn những nơi uy tín và chất lượng để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

4.7. Trong sản xuất xe hơi 

Titanium được dùng trong sản xuất xe hơi. Nhưng không phổ biến như thép và nhôm. Titanium có nhiều ưu điểm cho ngành công nghiệp ô tô. Như trọng lượng nhẹ, độ bền cao, chịu hiệt tốt và chống ăn mòn. Titanium được dùng cho các bộ phận của động cơ, hệ thống xả và van của xe hơi. Titanium cũng được dùng cho các loại xe cao cấp và hiệu suất cao. Trong xe điện, titan còn được dùng cho ắc quy lithium-titanium, có khả năng sạc và xả nhanh. Tesla cũng dùng titanium để làm vỏ bảo vệ cho ác quy xe điện. 

Tuy nhiên, titanium cũng là một kim loại đắt tiền và khó sản xuất. Mỹ chỉ sản xuất được 4% titan toàn cầu. Và phụ thuộc vào nhập khẩu từ các nước khác. Hầu hết titanium được sử dụng cho chất màu titan đioxit trong các ngành sơn, vecni, giấy và nhựa. Nhu cầu titanium cho xe hơi không cao như các kim loại khác như cobalt và lithium. Tuy nhiên, nhu cầu này có thể tăng lên nếu có những tiến bộ công nghệ mới trong ngành công nghiệp ô tô.

4.8. Kim loại titanium trong nghệ thuật và văn hóa

Kim loại Titanium là một kim loại có nhiều lợi thế và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ngoài các ứng dụng kỹ thuật và khoa học, titanium cũng được sử dụng trong nghệ thuật và văn hóa. Một số ứng dụng của titanium trong nghệ thuật và văn hóa có thể được nêu ra như sau:

• Điêu khắc: Titanium được dùng để làm các tác phẩm điêu khắc vì nó có độ bền cao và có thể uốn cong theo nhiều hình dạng khác nhau. Titanium cũng có khả năng phản chiếu ánh sáng đẹp và có thể thay đổi màu sắc theo góc nhìn. Một số ví dụ về các tác phẩm điêu khắc bằng titanium là Tượng đài Yuri Gagarin cao 45m ở Moskva, Tượng đài Thần Nông cao 36m ở Hubei, Tượng đài Thần Rồng cao 18m ở Thượng Hải…
• Âm nhạc: Titanium được dùng để làm các nhạc cụ vì nó có âm thanh rõ ràng và tinh khiết. Titanium cũng có tính chất cơ học tốt nên có thể chịu được lực căng của các dây đàn. Titanium được dùng để làm các loại đàn guitar, violin, piano… Titanium cũng được dùng để làm các loại kèn như kèn trumpet, kèn trombone, kèn saxophone…
• Văn hóa: Titanium được dùng để làm các biểu tượng văn hóa vì nó có ý nghĩa đặc biệt và mang lại may mắn. Titanium được coi là một kim loại hiếm và quý giá. Titanium cũng được coi là một kim loại của tương lai và của sự sáng tạo. Titanium được dùng để làm các quà tặng, lưu niệm, phong bì… Titanium cũng được dùng để làm các biểu tượng cho các tổ chức, sự kiện, sản phẩm… Ví dụ như logo của NASA, logo của Apple Watch, logo của Marvel…

5. Các xu hướng và tiềm năng của titanium trong tương lai

Kim loại Titanium là một kim loại có nhiều ưu điểm và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, titanium cũng đang phải đối mặt với một số thách thức và cơ hội trong bối cảnh thế giới đang thay đổi nhanh chóng. Một số xu hướng và tiềm năng của titanium trong tương lai có thể được nêu ra như sau:

• Nhu cầu titanium sẽ tiếp tục tăng trưởng do sự phát triển của các ngành công nghiệp như hàng không, y tế, điện tử, ô tô… Titanium cũng sẽ được khai thác cho các ứng dụng mới như năng lượng tái tạo, lưu trữ hydro, bảo vệ môi trường…
• Giá titanium sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nguồn cung, chi phí sản xuất, chính sách thương mại, biến đổi khí hậu… Titanium cần phải giảm giá để cạnh tranh với các kim loại khác như thép, nhôm, magiê…
• Công nghệ sản xuất và gia công titanium sẽ được cải tiến để tăng hiệu quả, giảm chi phí và tiết kiệm năng lượng. Các quy trình mới như quy trình FFC Cambridge, quy trình Armstrong, quy trình Kroll-Hunter… sẽ được phát triển và áp dụng rộng rãi.
• Các loại hợp kim titanium mới sẽ được nghiên cứu và phát triển để có tính chất tốt hơn, đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng khó khăn. Các hợp kim titanium có khả năng tự lành vết nứt, chịu được nhiệt độ cao hơn, có tính từ tính hoặc siêu dẫn… sẽ được khám phá và ứng dụng.
• Titanium sẽ được kết hợp với các vật liệu khác như gốm, polyme, nanocomposite… để tạo ra các vật liệu lai có tính chất vượt trội. Các vật liệu lai này sẽ có ứng dụng trong các lĩnh vực như y tế, hàng không vũ trụ, quân sự…

Tóm lại, titanium là một kim loại có nhiều tiềm năng và triển vọng trong tương lai. Titanium sẽ không chỉ duy trì vai trò của mình trong các lĩnh vực truyền thống mà còn mở rộng sang các lĩnh vực mới. Titanium cũng sẽ được cải tiến về chất lượng và giá thành để phù hợp với nhu cầu và xu hướng của thị trường. Titanium sẽ là một kim loại quan trọng và không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại.

6. Các vấn đề về môi trường và an toàn liên quan đến titanium

Kim loại Titanium là một kim loại có nhiều ưu điểm và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, titanium cũng gây ra một số vấn đề về môi trường và an toàn trong quá trình sản xuất và sử dụng. Một số vấn đề có thể được nêu ra như sau:

• Quá trình sản xuất titanium tiêu tốn nhiều năng lượng và tài nguyên. Quy trình Kroll truyền thống cần khoảng 100 kWh/kg titanium và khoảng 10 tấn magiê cho mỗi tấn titanium. Quy trình này cũng phát thải nhiều khí nhà kính như CO2, CH4, N2O… Quy trình này còn tạo ra nhiều chất thải rắn như clorua magiê, clorua canxi, clorua nhôm… Các quy trình mới như quy trình FFC Cambridge, quy trình Armstrong, quy trình Kroll-Hunter… cũng cần nhiều năng lượng và tài nguyên để sản xuất titanium.
• Quá trình gia công titanium gặp nhiều khó khăn do độ cứng và độ bền cao của kim loại. Titanium cần sử dụng các máy móc và dụng cụ chuyên dụng để cắt, uốn, hàn… Titanium cũng có khả năng bắt lửa khi tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ cao. Do đó, quá trình gia công titanium cần tuân thủ các biện pháp an toàn và phòng cháy chữa cháy.
• Quá trình sử dụng titanium cũng có thể gây ra một số tác hại cho sức khỏe và môi trường. Titanium có thể gây dị ứng cho một số người khi tiếp xúc da hoặc niêm mạc. Titanium cũng có thể gây ô nhiễm cho môi trường khi bị phân hủy hoặc thải ra. Titanium điôxít, một chất màu được sử dụng rộng rãi trong các ngành sơn, vecni, giấy và nhựa… có thể gây hại cho động vật và thực vật khi xâm nhập vào hệ sinh thái.

Tóm lại, titanium là một kim loại có nhiều tiềm năng và triển vọng trong tương lai. Tuy nhiên, titanium cũng gây ra một số vấn đề về môi trường và an toàn trong quá trình sản xuất và sử dụng. Do đó, cần có những giải pháp để giảm thiểu các tác hại của titanium và tận dụng các lợi ích của kim loại này.

Để hiểu hơn về titanium các bạn có thể xem thêm video dưới đây:

Đơn vị uy tín cung cấp kim loại Titanium

DTP là một trong những đơn vị chuyên cung cấp về titan như: Tấm titan, lưới titan, ống titan, linh kiên bulong titan, thanh láp đặc titan, … Với thế mạnh đa dạng về chủng loại cũng như kích thước và hàng nhập sẵn tại kho. Chúng tôi mong muốn cung cấp cho quý khách hàng. Sản phẩm có chất lượng tốt đi kèm dịch vụ tương xứng. Với phương châm GIẢM CHI PHÍ – TĂNG LƠI NHUẬN. Chúng tôi mang lại cho quý khách hàng giá trị tốt nhất. Không những về sản phẩm mà còn các dịch vụ đi kèm. Chúng tôi cam kết:

• Sản phẩm chính hãng, nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng.
• Hỗ trợ giao hàng nhanh chóng trên toàn quốc.
• Tư vấn tận tình, cụ thể.
• Giá cả hợp lí và bảo hành.
• Mẫu mã, chủng loại đa dạng, có sẵn tại kho.

Khách hàng có nhu cầu vui lòng liên hệ chúng tôi Hotline: 0938266100 hoặc Email: info@dtptech.vn để được tư vấn chi tiết và áp dụng mức giá tốt nhất, Thân ái!!

Nhân viên kinh doanh

Quý khách hàng có nhu cầu mua ống titan, tấm titan, lưới titan, thanh titan hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và báo giá ưu đãi nhất.

Nguồn: Wikipedia.