டைட்டானியம் செயலாக்கம், அதன் தாதுக்களிலிருந்து டைட்டானியம் பிரித்தெடுப்பது மற்றும் பல்வேறு தயாரிப்புகளில் பயன்படுத்த டைட்டானியம் உலோகக் கலவைகள் அல்லது சேர்மங்களைத் தயாரித்தல்.
டைட்டானியம் (Ti) என்பது மென்மையான, நீர்த்துப்போகக்கூடிய, வெள்ளி சாம்பல் உலோகமாகும், இது 1,675 ° C (3,047 ° F) உருகும் புள்ளியாகும். ஒப்பீட்டளவில் மந்தமான வேதியியல் ரீதியாக ஒரு ஆக்சைடு படத்தின் மேற்பரப்பில் உருவாவதால், இது பெரும்பாலான இயற்கை சூழல்களில் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. கூடுதலாக, இது எடை குறைவாக உள்ளது, அலுமினியம் மற்றும் இரும்பு இடையே அடர்த்தி (ஒரு கன சென்டிமீட்டருக்கு 4.51 கிராம்) நடுப்பகுதியில் உள்ளது. குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் அதிக வலிமையின் கலவையானது 600 ° C (1,100 ° F) வரை வெப்பநிலைகளுக்கு பொதுவான உலோகங்களின் மிகவும் திறமையான வலிமை-எடை விகிதத்தை அளிக்கிறது.
அதன் அணு விட்டம் அலுமினியம், இரும்பு, தகரம் மற்றும் வெனடியம் போன்ற பல பொதுவான உலோகங்களைப் போலவே இருப்பதால், அதன் பண்புகளை மேம்படுத்த டைட்டானியத்தை எளிதில் கலக்கலாம். இரும்பைப் போலவே, உலோகமும் இரண்டு படிக வடிவங்களில் இருக்கக்கூடும்: அறுகோண நெருக்கமான-நிரம்பிய (எச்.சி.பி) 883 below C (1,621 ° F) க்குக் கீழே மற்றும் உடலை மையமாகக் கொண்ட கன (பி.சி.சி) அதன் உருகும் இடம் வரை அதிக வெப்பநிலையில் இருக்கும். இந்த அலோட்ரோபிக் நடத்தை மற்றும் பல கூறுகளுடன் கலக்கும் திறன் ஆகியவை டைட்டானியம் உலோகக்கலவைகளில் விளைகின்றன, அவை பரந்த அளவிலான இயந்திர மற்றும் அரிப்பை எதிர்க்கும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.
டைட்டானியம் தாதுக்கள் ஏராளமாக இருந்தாலும், உயர்ந்த வெப்பநிலையில் காற்றில் ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் கொண்ட உலோகத்தின் உயர் வினைத்திறன் சிக்கலானதாகவும் எனவே விலையுயர்ந்த உற்பத்தி மற்றும் புனையமைப்பு செயல்முறைகளுக்கு அவசியமாகவும் இருக்கிறது.
வரலாறு
டைட்டானியம் தாது முதன்முதலில் 1791 ஆம் ஆண்டில் கார்னிஷ் கடற்கரை மணலில் ஒரு ஆங்கில மதகுரு வில்லியம் கிரிகோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. ஆக்சைட்டின் உண்மையான அடையாளம் சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு ஒரு ஜெர்மன் வேதியியலாளர் எம்.எச். கிளாப்ரோத் என்பவரால் செய்யப்பட்டது. கிரேக்க புராணங்களின் ராட்சதர்களான டைட்டானுக்குப் பிறகு கிளாபிரோத் இந்த ஆக்சைட்டின் உலோகக் கூறுக்கு டைட்டானியம் என்ற பெயரைக் கொடுத்தார்.
தூய உலோக டைட்டானியம் முதன்முதலில் 1906 அல்லது 1910 இல் எம்.ஏ. ஹண்டர் என்பவரால் ரென்சீலர் பாலிடெக்னிக் இன்ஸ்டிடியூட்டில் (டிராய், நியூயார்க், யு.எஸ்) ஜெனரல் எலக்ட்ரிக் நிறுவனத்தின் ஒத்துழைப்புடன் தயாரிக்கப்பட்டது. இந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் டைட்டானியம் 6,000 (C (10,800 ° F) உருகும் புள்ளியைக் கொண்டிருப்பதாக நம்பினர், எனவே ஒளிரும்-விளக்கு இழைகளுக்கான வேட்பாளராக இருந்தனர், ஆனால், ஹண்டர் 1,800 ° C (3,300 ° F) க்கு நெருக்கமான உருகும் புள்ளியுடன் ஒரு உலோகத்தை தயாரித்தபோது, முயற்சி கைவிடப்பட்டது. ஆயினும்கூட, ஹண்டர் உலோகத்திற்கு சில டக்டிலிட்டி இருப்பதைக் குறிப்பிட்டார், மேலும் டைட்டானியம் டெட்ராக்ளோரைடு (TiCl 4) ஐ சோடியத்துடன் வெற்றிடத்தின் கீழ் வினைபுரிந்து அதை உற்பத்தி செய்யும் முறை பின்னர் வணிகமயமாக்கப்பட்டது, இப்போது அது ஹண்டர் செயல்முறை என்று அழைக்கப்படுகிறது. 1925 ஆம் ஆண்டில் டச்சு விஞ்ஞானிகளான ஏ.இ. வான் ஆர்கெல் மற்றும் ஜே.எச். டி போயர் ஆகியோரால் குறிப்பிடத்தக்க நீர்த்துப்போகக்கூடிய உலோகம் தயாரிக்கப்பட்டது, அவர்கள் வெளியேற்றப்பட்ட கண்ணாடி விளக்கில் ஒரு சூடான இழை மீது டைட்டானியம் டெட்ராயோடைடைப் பிரித்தனர்.
1932 ஆம் ஆண்டில் லக்சம்பர்க் வில்லியம் ஜே Kroll TiCl இணைப்பதன் மூலம் நீளும் டைட்டானியம் கணிசமான அளவில் உற்பத்தி 4 கால்சியம் கொண்டு. 1938 வாக்கில், க்ரோல் 20 கிலோகிராம் (50 பவுண்டுகள்) டைட்டானியத்தை உற்பத்தி செய்தார், மேலும் இது சிறந்த அரிப்பு மற்றும் வலிமை பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்று உறுதியாக நம்பினார். இரண்டாம் உலகப் போரின் தொடக்கத்தில் அவர் ஐரோப்பாவை விட்டு வெளியேறி அமெரிக்காவில் யூனியன் கார்பைடு நிறுவனத்திலும் பின்னர் அமெரிக்க சுரங்க பணியகத்திலும் தனது பணியைத் தொடர்ந்தார். இந்த நேரத்தில், அவர் குறைக்கும் முகவரை கால்சியத்திலிருந்து மெக்னீசியம் உலோகமாக மாற்றியுள்ளார். க்ரோல் இப்போது நவீன டைட்டானியம் தொழிற்துறையின் தந்தையாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் தற்போதைய டைட்டானியம் உற்பத்திக்கு க்ரோல் செயல்முறை அடிப்படையாகும்.
1946 ஆம் ஆண்டில் நடத்தப்பட்ட ஒரு அமெரிக்க விமானப்படை ஆய்வு, ஜெட் விமான கட்டமைப்புகள் மற்றும் இயந்திரங்களில் அதிக வலிமை-எடை விகிதங்களுக்கான வளர்ந்து வரும் தேவை எஃகு அல்லது அலுமினியத்தால் திறமையாக பூர்த்தி செய்ய முடியாததால், டைட்டானியம் சார்ந்த உலோகக்கலவைகள் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்த பொறியியல் பொருட்கள் என்று முடிவுசெய்தது.. இதன் விளைவாக, பாதுகாப்புத் துறை 1950 இல் டைட்டானியம் தொழிற்துறையைத் தொடங்க உற்பத்தி சலுகைகளை வழங்கியது. இதேபோன்ற தொழில்துறை திறன் ஜப்பான், சோவியத் ஒன்றியம் மற்றும் ஐக்கிய இராச்சியத்திலும் நிறுவப்பட்டது. இந்த உத்வேகம் விண்வெளித் துறையால் வழங்கப்பட்ட பின்னர், உலோகத்தின் தயாராக கிடைப்பது வேதியியல் பதப்படுத்துதல், மருந்து, மின் உற்பத்தி மற்றும் கழிவு சுத்திகரிப்பு போன்ற பிற சந்தைகளில் புதிய பயன்பாடுகளுக்கான வாய்ப்புகளுக்கு வழிவகுத்தது.
தாதுக்கள்
டைட்டானியம் பூமியில் நான்காவது மிக அதிகமான கட்டமைப்பு உலோகமாகும், இது அலுமினியம், இரும்பு மற்றும் மெக்னீசியத்தால் மட்டுமே அதிகமாக உள்ளது. வேலை செய்யக்கூடிய கனிம வைப்பு உலகம் முழுவதும் சிதறடிக்கப்படுகிறது மற்றும் ஆஸ்திரேலியா, அமெரிக்கா, கனடா, தென்னாப்பிரிக்கா, சியரா லியோன், உக்ரைன், ரஷ்யா, நோர்வே, மலேசியா மற்றும் பல நாடுகளில் உள்ள தளங்கள் அடங்கும்.
50 முதல் 65 சதவிகிதம் TiO 2 ஐக் கொண்ட 95 சதவிகிதம் டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு (TiO 2), மற்றும் இல்மனைட் (FeTiO 3) ஆகியவை முதன்மையான தாதுக்கள் ஆகும். மூன்றாவது தாது, லுகோக்ஸீன், இல்மனைட்டின் மாற்றமாகும், அதில் இருந்து இரும்பின் ஒரு பகுதி இயற்கையாகவே கசிந்துள்ளது. இதில் குறிப்பிட்ட டைட்டானியம் உள்ளடக்கம் இல்லை. டைட்டானியம் தாதுக்கள் வண்டல் மற்றும் எரிமலை அமைப்புகளில் நிகழ்கின்றன. வைப்புத்தொகைகளில் பொதுவாக 3 முதல் 12 சதவிகிதம் வரை கனமான தாதுக்கள் உள்ளன, அவை இல்மனைட், ரூட்டில், லுகோக்சீன், சிர்கான் மற்றும் மோனாசைட் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கும்.
