Aplicações comuns do titânio
O titânio é um elemento de liga do aço (ferro-titânio) que reduz o tamanho dos grãos do aço e atua como desoxidante, diminuindo o teor de oxigênio; a adição de titânio ao aço inoxidável reduz o teor de carbono. O titânio é frequentemente ligado a outros metais, incluindo alumínio (para melhorar o tamanho dos grãos), vanádio, cobre (endurecimento), magnésio e molibdênio. Produtos mecânicos de titânio (chapas, placas, tubos, fios, forjados, fundidos) são utilizados na indústria, na área aeroespacial, no lazer e em mercados emergentes. O pó de titânio é utilizado em pirotecnia para produzir partículas brilhantes e incandescentes.
Pigmentos, aditivos e revestimentos
O dióxido de titânio é o composto de titânio mais comumente usado.
Aproximadamente 95% do minério de titânio extraído da superfície da Terra é enviado para ser refinado em dióxido de titânio (TiO2), comumente conhecido como dióxido de titânio (em pó), um pigmento ultrabranco, duradouro, estável, atóxico e com excelente cobertura. É frequentemente usado na fabricação de tintas, papel, pasta de dente e plásticos, e é o principal ingrediente do Ricochet White. O dióxido de titânio também é usado em cimento, pedras preciosas, como opacificante para fabricação de papel e como agente de reforço para varas de pesca e tacos de golfe de grafite composto.
O dióxido de titânio em pó é quimicamente inerte, resistente à luz solar e altamente opaco: essas propriedades permitem que ele confira uma cor branca pura e brilhante aos compostos químicos cinza ou marrom usados na fabricação de plásticos domésticos. Na natureza, o dióxido de titânio é um composto encontrado nos minerais anatase, plagioclásio e rutilo. Revestimentos feitos de dióxido de titânio podem suportar altas temperaturas, oferecem uma leve barreira contra o acúmulo de poeira e resistem aos efeitos do ambiente marinho. O dióxido de titânio puro possui um índice de refração muito alto e uma dispersão óptica maior que a do diamante. Além de ser um pigmento importante, o dióxido de titânio absorve luz ultravioleta e é usado em cosméticos com proteção solar.
Também é utilizado em purificadores de ar (revestimentos de filtros) e em películas aplicadas em janelas de edifícios, que, quando expostas à luz ultravioleta (solar ou artificial) ou à umidade do ar, produzem espécies redox altamente reativas, como radicais hidroxila, que purificam o ar ou mantêm as superfícies das janelas limpas.
Astronáutica e Navegação
Devido à sua elevada relação resistência à tração/densidade, excelente resistência à corrosão, fadiga e fissuração, além da capacidade de suportar temperaturas moderadas sem fluência, as ligas de titânio são utilizadas em aeronaves, placas de blindagem, navios de guerra, espaçonaves e mísseis.
Nessas aplicações, ligas de titânio com alumínio, vanádio e outros elementos são usadas para fabricar uma variedade de componentes, incluindo peças estruturais críticas, paredes corta-fogo, trem de pouso, tubos de escape (helicópteros) e sistemas hidráulicos. De fato, cerca de dois terços de Produção de titânio É utilizado para fabricar motores e estruturas de espaçonaves.
Por não ser facilmente corroído pela água do mar, o titânio é usado em eixos de hélices, cabos e trocadores de calor para usinas de dessalinização; também é usado em aquecedores de água quente e fria para aquários de água salgada, linhas de pesca e facas de mergulho. O titânio é usado na fabricação de carcaças e outros componentes para sistemas de vigilância marítima e em instrumentos de monitoramento para fins científicos ou militares. A antiga União Soviética desenvolveu a tecnologia para fabricar submarinos principalmente de titânio.
Indústria
As indústrias química e petroquímica utilizam tubulações e equipamentos de processo soldados com titânio (trocadores de calor, tanques, vasos de processo, VálvulasO titânio é utilizado principalmente em aplicações hidrometalúrgicas, como a liga beta-C de titânio, devido à sua resistência à corrosão. Aplicações em poços de petróleo e níquel utilizam ligas específicas, como o titânio beta-C, devido à necessidade de alta resistência mecânica, alta resistência à corrosão ou ambas simultaneamente. Na indústria de papel e celulose, o titânio é utilizado em certos equipamentos de produção expostos a meios corrosivos, incluindo hipoclorito de sódio ou gás cloro úmido (para branqueamento). Outras aplicações incluem soldagem ultrassônica, brasagem e alvos de pulverização catódica.
O tetracloreto de titânio (TiCl4) é um líquido incolor e um importante intermediário na produção de dióxido de titânio, que é utilizado na produção de catalisadores Ziegler-Natta e vidro revestido com irídio. Além disso, por produzir uma fumaça densa em gases úmidos, o tetracloreto de titânio pode ser usado na fabricação de cortinas de fumaça.
Bens de consumo e materiais de construção
O titânio é utilizado em automóveis, especialmente em carros de corrida (automóveis ou motocicletas), onde é imprescindível reduzir o peso sem comprometer a resistência e a rigidez. De modo geral, o titânio é muito caro para o mercado de consumo em massa e difícil de comercializar, sendo seu principal mercado voltado para produtos de alta gama, principalmente para o segmento de competição/alto desempenho.
O titânio é usado em diversos artigos esportivos: raquetes de tênis, cabeças de tacos de golfe, cabos de tacos de golfe; protetores de capacetes para críquete, hóquei em campo, futebol e futebol americano; e estruturas e componentes para bicicletas. Embora o titânio não seja um material comum na produção de bicicletas, ainda é usado por esportistas e entusiastas de aventuras de ciclismo. O titânio também é usado para fazer armações de óculos, que podem ser um pouco caras, mas são leves, duráveis e não causam irritação na pele. Muitos mochileiros têm equipamentos de titânio, incluindo utensílios de cozinha, talheres, lanternas e estacas de barraca. Embora um pouco mais caros do que seus equivalentes tradicionais de aço ou alumínio, esses produtos de titânio são muito mais leves, mas não menos resistentes. Ferradores também preferem o titânio por ser mais leve e durável do que o aço.