Il a été découvert par Grégoire en Angleterre en 1970. Il est extrait des minéraux dans lesquels il se trouve à l’état naturel comme bioxyde de titane TiO2 cristallin. Il se trouve principalement dans les minéraux suivants :
Rutile, Ilménite, Anastasio, Titanite e Sféno
Les plus gros gisements de Rutile se trouvent au Brésil, ceux d’Ilménite se trouvent en Afrique du Sud, Inde, Canada, Norvège et Australie.
Il constitue le 0,6% de la croûte terrestre et représente le neuvième élément le plus répandu à l’intérieur de celle ci. Après l’Aluminium, le Fer e le Magnésium c’est le quatrième métal structurant le plus abondant sur terre. De plus il est non-magnétique.
Vers la fin des années trente, avec l’utilisation de nouvelles technologie, le Titane a commencé à être utilisé industriellement surtout pour des objectifs militaires par les Etats Unis d’Amérique mais, durant la même période le Titane fut aussi expérimenté pour la fabrication de matériel chirurgical. Par la suite, le Titane a acquis de plus en plus d’importance en Europe, au Japon et en Union Soviétique.
On le trouve le plus souvent sous la forme de bioxyde de titane utilisé comme pigment pour colorants et peintures . En fait, seulement 10 à15% du titane extrait est employé véritablement comme métal.
Depuis la seconde moitié du XX siècle, son utilisation est devenue de plus en plus importante car ses propriétés mécaniques importantes et la basse densité de ses alliages permettent de réaliser des structures légères , représentant un poids de 50% inférieur aux mêmes structures réalisées en acier inoxydable.
C’est grâce à ce rapport résistance/poids optimum et à son bas coût de production que le titane est employé prioritairement dans les constructions aéronautiques (pour les turbines, les moteurs de Jets et les charpentes d’avions).
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Titane (Ti)
Situé dans le IV groupe de la table périodique
| Nombre atomique |
22 |
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| Poids atomique |
47,90 |
| Poids spécifique |
4,50 |
| Température de fusion |
1.670 |
| Module élastique |
11.000 |
| Chaleur spécifique |
0,13 |
| Dilatation thermico-linéaire |
9 |
| Conduction thermique |
0,04 |
| Résistivité électrique |
50 |
| Température d’ébullition |
3.289 |
Le Titane est un élément métallique bien connu pour sa résistance à la corrosion et pour son rapport poids réduit. C’est un élément léger avec une densité très basse (40% plus basse de celle de l’acier). A l’état pur il est assez ductile, brillant et de couleur blanche métallique. Toutefois les alliages en titane ne sont pas facilement…
Le point de fusion de cet métal, étant relativement élevé, lui permet d’être utilisé comme métal réfractaire.
Le Titane est aussi résistant que l’acier mais avec un poids inferieur de 40%.
Il pèse 60% de plus que l’aluminium, mais offre une résistance double.
Pour ces raisons, le titane résiste mieux que beaucoup d’autres métaux aux déformations plastiques et mécaniques.
Ce métal forme une patine d’oxyde passive lorsqu’il est exposé à l’air, mais , en absence d’oxygène, il devient extrêmement ductile.
Le Titane qui brûle réchauffé à l’air, brûle aussi en présence d’azote pur.
Le titane est résistant à l’acide sulfurique dilué et à l’acide chlorhydrique, au gaz de chlore, aux solutions de chlorures et à la plupart des acides carboxiliques.
Le Titane est un métal difficile à fondre et à couler. C’est pour cette raison que beaucoup de techniques traditionnelles de fusion ont été modifiées. Les appareils de fusion du titane sont capables d’une chaleur suffisante pour le fondre et l’isoler de l’atmosphère. De plus ils doivent être dotés d’un creuset de fusion qui ne réagit pas avec le titane tout en lui offrant une vitesse de fusion très élevée.
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A peu près 95% du titane est utilisé sous la forme de bioxyde (un pigment blanc intense et permanent avec une bonne capacité couvrante) dans les vernis, les papier, les ciments et les matières plastiques. Les vernis au bioxyde de titane sont utilisé surtout en astronomie car ils reflètent les radiation infrarouges.
Les alliages en titane sont utilisés principalement dans le secteur aéronautique et aérospatial et de plus en plus pour la fabrication de biens de consommation tels que bicyclettes, motos, ordinateurs etc.. .
Le titane permet des alliages avec :l’aluminium, le fer, le manganèse, le molybdène et d’ autres métaux.
Il est particulièrement indiqué dans les cas où une forte résistance à la corrosion est nécessaire comme, par exemple, lors de la fabrication de chaudières spéciales, de récipients nucléaires et de tubulures pour désaliniser l’eau de mer et la rendre potable.
Dans le secteur des constructions navales son utilisation est en augmentation notable.
En chirurgie, les alliages en titane sont utilisés avec succès, pour leur biocompatibilité, dans la réalisation de valves cardiaques et comme revêtements d’appareils comme pace-makers, articulations pour les hanches, appareils acoustiques etc…
Dans la chirurgie maxillo- faciale, ils sont utilisés comme membranes de reconstitution .
Enfin, l’un de ses secteur d’application en forte augmentation est celui de l’architecture grâce particulièrement à la capacité du titane de se colorer facilement par un procédé électrochimique. L’exemple de cet usage architectural le plus célèbre est sans doute le musée Guggenheim de Franck Ghery à Bilbao qui est entièrement revêtu de feuilles de titane colorées. |
Titane