Titanium ditemui oleh ahli mineralogi Inggeris William Gregor pada tahun 1791. Gregor menganalisis pasir oren magnetik di Cornwall, England, dan mengasingkan ilmenit.
Empat tahun kemudian, pada tahun 1795, daripada rutilus yang dihasilkan di Hungary, ahli kimia Jerman Martin Heinri Klaproth mengasingkan oksida titanium, dan menamakan unsur baharu ini Titanium.
Titanium logam pertama kali disediakan pada tahun 1910 oleh Matthew A. Hunter di Rensselaer Polytechnic Institute dengan memanaskan TiCl4 bersama natrium。
Pada tahun 1932, ahli kimia dari Luxembourg, Wilhelm Justin Kroll, menggunakan TiCl4 dan Na untuk menghasilkan titanium dalam kuantiti besar. Pada awal Perang Dunia II, beliau membuktikan di Biro Perlombongan Amerika Syarikat bahawa titanium boleh diekstrak secara komersial dengan menggunakan Ca sebagai pengurang menggantikan Mg untuk mengurangkan TiCl4, kaedah ini dikenali sebagai "proses Kroll", dan masih digunakan secara meluas hingga hari ini. Logam titanium pertama kali dihasilkan secara komersial oleh DuPont di Amerika Syarikat pada tahun 1948.
Sehingga kini, China, Amerika Syarikat, Rusia, dan Jepun merupakan pengeluar utama produk titanium, hasil gabungan mereka menyumbang lebih daripada 90% daripada pengeluaran titanium global.
1. Ciri asas titanium dan aloi-aloiinya
Sejujurnya, titanium bukan logam yang jarang didapati; ia merupakan unsur kesembilan paling melimpah di kerak Bumi dan logam struktur keempat paling melimpah, hanya kalah berbanding aluminium, besi, dan magnesium. Namun, adalah suatu perkara yang disayangkan bahawa bijih dengan kandungan titanium tinggi jarang ditemui di kerak bumi, dan titanium tulen belum pernah ditemui secara semula jadi. Memandangkan penghasilan logam titanium tulen sangat sukar, harga titanium sentiasa 'mahal'. Malah hingga kini, titanium hanya boleh dihasilkan secara pukal dan berselang-seli, tanpa proses pengeluaran berterusan seperti logam struktur lain.
Daripada 112 unsur kimia yang diketahui dalam jadual berkala (Rajah 1), kira-kira 85% adalah logam atau metaloid. Terdapat pelbagai cara untuk mengkelaskan logam, seperti logam ferus dan bukan ferus, logam ringan dan logam berat. Titanium merupakan logam bukan ferus dan logam ringan.
Nombor atom titanium ialah 22. Berat atom piawainya ialah 47.90, ketumpatannya ialah 4.5g/cm³, dan takat leburnya sehingga 1725℃. Titanium ialah alotrop dimorfik, pada suhu di bawah 882.5℃, ia mempunyai struktur heksagonal terpakat rapat α-titanium, dan di atas 882.5℃, ia akan berubah kepada struktur kubik berpusat badan β-titanium.
Sifat-sifat logam terutamanya bergantung kepada ikatan logam antara atom-atom dalam kekisi, yang bermaksud elektron valensi yang bebas bergerak dalam kekisi menyebabkan sifat logam yang tipikal seperti kekonduksian elektrik, dan boleh dibuat aloi melalui ubah bentuk plastik akibat gelinciran atom dalam kekisi serta dengan mencampurkan atom bendasing ke dalam kekisi. Penambahan unsur logam lain kepada titanium tulen untuk meningkatkan sifat mekanikalnya pada suhu bilik (suhu tinggi) dan rintangan kakisan dikenali sebagai aloi titanium.
Titanium dan aloi titanium mempunyai dua sifat utama: kekuatan tentu yang tinggi dan rintangan kakisan yang sangat baik.
Kekuatan Khusus ialah penunjuk yang mengukur hubungan antara kekuatan dan ketumpatan sesuatu bahan. Ia ditakrifkan sebagai nisbah kekuatan bahan (biasanya dinyatakan sebagai kekuatan tegangan) kepada ketumpatannya. Kekuatan khusus digunakan untuk menilai kapasiti bahan menanggung beban bagi setiap unit jisim dan merupakan parameter penting dalam rekabentuk struktur yang ringan dan berkekuatan tinggi. Aloi titanium dikenali kerana sifatnya yang ringan dan Kekuatan Khusus yang tinggi, menjadikannya sangat popular dalam industri aerospace.
Rintangan kakisan merujuk kepada keupayaan bahan untuk menentang tindak balas kimia atau elektrokimia, yang mana tindak balas ini boleh menyebabkan degradasi, kerosakan atau kerosakan pada bahan tersebut. Rintangan kakisan adalah sifat yang sangat penting dalam sains bahan, terutamanya untuk aplikasi yang memerlukan pendedahan kepada persekitaran yang keras atau media yang mudah merosakkan. Rintangan kakisan aloi titanium terutamanya disebabkan oleh keupayaannya membentuk lapisan oksida nipis yang padat dan boleh membaik pulih secara automatik di permukaannya. Lapisan pasif ini memberikan aloi titanium rintangan kakisan yang 100 kali ganda lebih tinggi berbanding keluli tahan karat. Dalam kejuruteraan lautan, aloi titanium dikenali sebagai "logam lautan" dan secara beransur-ansur menggantikan keluli tahan karat kerana ciri-cirinya yang ringan, kekuatan tinggi, dan rintangan kakisan.
EN
Berita Hangat
