تطبيقات مواد التيتانيوم في ستة مجالات شائعة

التيتانيوم لمواد تخزين الهيدروجين
من بين السلاسل الأربع من معادن تخزين الهيدروجين التي يستخدمها البشر حاليًا ، تعد المواد القائمة على التيتانيوم أحد الخيارات وغير مكلفة نسبيًا. ومع ذلك ، لم يتم اكتشاف "معدن تخزين الهيدروجين" المثالي بعد. بمجرد حل هذه المشكلة ، يمكن اعتماد الهيدروجين على نطاق واسع كوقود.

التيتانيوم في العظام الاصطناعية
تطبيق التيتانيوم في العمليات الطبية الجراحية رائعة بشكل خاص. حاليًا ، يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ لتثبيت العظام ، ولكن لديه عيب كبير: بعد شفاء العظام ، يجب إزالة ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ ، وهي عملية مؤلمة. خلاف ذلك ، قد يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ ويشكل مخاطر على جسم الإنسان. سيؤدي استبدال الفولاذ المقاوم للصدأ بـ "العظام الاصطناعية" القائمة على التيتانيوم إلى إحداث ثورة في تكنولوجيا العظام. على سبيل المثال ، عندما يتم استخدام لوحات ومسامير التيتانيوم لإصلاح مناطق الجمجمة التالفة ، في غضون بضعة أشهر ، تنمو أنسجة العظام الجديدة في الثقوب الصغيرة لألواح التيتانيوم وحول البراغي. يلف ألياف العضلات الجديدة أيضًا صفائح التيتانيوم ، مما يسمح لعظام التيتانيوم بالاندماج بسلاسة مع اللحم والدم ، مما يوفر الدعم والتعزيز. وهكذا ، يتم الترحيب بالتيتانيوم باعتباره "معدنًا حيويًا". يتم تطبيقه الآن في مفاصل الركبة ، مفاصل الكتف ، مفاصل الأضلاع ، إصلاحات الجماجم ، صمامات القلب الاصطناعية ، ومشابك تثبيت العظام.

التيتانيوم في أدوات الكشف
تستخدم بلورات الباريوم تيتانيت على نطاق واسع في أدوات الموجات فوق الصوتية وكاشفات تحت الماء. وذلك لأن هذه البلورات تولد تيارًا كهربائيًا عندما يتغير شكلها تحت الضغط ، وعلى العكس من ذلك ، فإنها تغير الشكل عند تطبيق التيار الكهربائي. عند وضعها في موجات بالموجات فوق الصوتية ، ينتج Barium Titanate تيارًا كهربائيًا تحت الضغط ، ويمكن أن يقيس حجم هذا التيار شدة الموجات فوق الصوتية. على العكس من ذلك ، يمكن أن يؤدي تطبيق التيار الكهربائي عالي التردد إلى توليد موجات بالموجات فوق الصوتية.

التيتانيوم في صناعة الطائرات
يمكن أن يؤدي استخدام "طائرة التيتانيوم" إلى تقليل وزن هيكل الطائرة بمقدار 5 أطنان ، مما يسمح لأكثر من 100 مسافر إضافي. في محركات New Jet ، تمثل سبائك التيتانيوم 18-25 ٪ من إجمالي وزن المحرك. في الطائرات الأسرع من الصوت الناشئة ، يشكل التيتانيوم ما يقرب من 95 ٪ من إجمالي الوزن الهيكلي. لذلك ، بدون سبائك التيتانيوم ، سيتم إعاقة تطور الطائرات الأسرع من الصوت الحديثة.

التيتانيوم في صناعة الطلاء
ثاني أكسيد التيتانيوم هو صبغة بيضاء قيمة تُعرف باسم التيتانيوم الأبيض. فهو يجمع بين قوة إخفاء الرصاص الأبيض مع متانة الزنك الأبيض. يمكن أن يغطي غرام واحد فقط من التيتانيوم الأبيض مساحة تزيد عن 450 سنتيمتر مربع مع لمسة بيضاء مشرقة. القيمة بشكل خاص هي طبيعتها غير السامة. حاليًا ، يتم استخدام مئات الآلاف من الأطنان من ثاني أكسيد التيتانيوم سنويًا كصباغ.

التيتانيوم في الطلبات العسكرية
يطلق رباعي كلوريد التيتانيوم كميات كبيرة من الدخان الأبيض في الهواء الرطب. بسبب هذه الخاصية ، يتم استخدامه عادة في التطبيقات العسكرية كعامل دخان اصطناعي. لا سيما في البيئات البحرية ، حيث تكون الرطوبة وفيرة ، يخلق رباعي كلوريد التيتانيوم شاشة دخان سميكة تشبه "جدار أبيض" ، مما يعيق خط البصر للعدو.