titanul si zirconiul

5/20/2018 Titanul Si Zirconiul

1/15

Nume : Amariutei Cosmin Constantin

Grupa : 4101- a


2/15

1- Definitia titanului si a zirconiului

2- Proprietatile titanului

3- Aparitia titanului

4- Aplicatiile titanului

5- Proprietatile zirconiului6- Aplicatiile zirconiului

- Proce!ee !e fa"ricatie ale

zirconiului

#- $irconiul in!ustrial

%- &i"lio'rafie


3/15

Titanul (Ti) :

Este un element chimiccu simbolul Ti i numrul atomic22.Are o densitatemic i este un metal de tranzi ie dur, lucios irezistent la coroziune(inclusiv fa de apa de mare, apa regal

i clor), cu o culoare argintie. Este al noulea cel mai rspnditelement, alctuind !,"# din scoar a terestr .Acesta poate fifolosit cu scopul de a produce alia$eputernice i u oare pentru aerospa iu ( motor cu reac ie , proiectil sau nave spa iale), uzmilitar, procese industriale (chimicale i petro%chimicale, uzinede desalinizare, hrtie), automobile, agro%alimentare, protezemedicale, implanturi ortopedice, intrumente i pile dentare,implanturi dentare, bi$uterii, telefoane mobile i alte aplica ii.

&irconiul (&r) :

&irconiul este un element chimicdin grupa metalelor, careare numrul atomic'!. imbolul chimic este &r. Acesta este

folosit mai nou i n stomatologie*+ca cea mai fizionomicop iune pentru o coroan dentar. e pune sub por elan n loc de metal pentru a nu transpare sub por elan. e mai folose te i la implantologie tot din acela i motiv, dar i pentru c are o

biocompatibilitate superioar, nlocuind titanul. e maifolose te si in fabricarea bi$uteriilor.
http://ro.wikipedia.org/wiki/Element_chimichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Num%C4%83r_atomichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Densitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Metal_de_tranzi%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Metal_de_tranzi%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Coroziunehttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Ap%C4%83_de_mare&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Ap%C4%83_regal%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Clorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Scoar%C8%9Ba_terestr%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Scoar%C8%9Ba_terestr%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Aliajhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_reac%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_reac%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Element_chimichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Num%C4%83r_atomichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Stomatologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Zirconiu#cite_note-1http://ro.wikipedia.org/wiki/Titanhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Element_chimichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Num%C4%83r_atomichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Densitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Metal_de_tranzi%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Coroziunehttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Ap%C4%83_de_mare&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Ap%C4%83_regal%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Clorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Scoar%C8%9Ba_terestr%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Aliajhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_reac%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Element_chimichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Num%C4%83r_atomichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Stomatologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Zirconiu#cite_note-1http://ro.wikipedia.org/wiki/Titan


4/15

-roprietati

fizice :

Titanul este recunoscut pentru ra ia sa duritate%greutatemare.Este un metal dur cu densitatemic, care este destul deductil (n special n mediile fr oigen), lucios i alb argintiu

n culoare.Temperatura relativ ridicat a punctului de topire(peste +"'/ 01) l face folositor ca metal refractar.

Tipurile comerciale de titan (cu puritate de //,2#) aurezisten a de rupere la trac iune maim de '' 3-a, identic

cu cea a alia$elor de o el de calitate slab, dar sunt cu '4# maiu oare. Titanul este cu "!# mai dens dect aluminiul, dar maimult de dou ori mai rezistent dect alia$ul de aluminiu "!"+%T", cel mai des folosit. Anumite alia$ede titan (e. 5eta 1)a$ung la rezisten a de rupere la trac iune de peste +.'!! 3-a. Totu i, metalul i pierde din duritate cnd este nclzit la temperaturimai mari de '! 01 (6!" 07).

Este relativ dur, de i nu la fel de puternic precum unele

tipuri de o el clit la cldur, non%magnetic i un conductor slab de cldur i electricitate. 3anipularea necesit precau ii deoarece materialul se va nmuia i deforma plastic dacobiecte ascu ite sau metode adecvate de rcire nu sunt utilizate.1a i cele fcute din o el, structurile din titan au o limit de oboseal care garanteaz longevitatea n anumite aplica ii.

3etalul este, din punct de vedere alotropic, dimorfic, cu

forma heagonal alfa schimbndu%se la cea cubic centratbeta la 662 01 (+."+/," 07).1ldura specifica formei alfacre te considerabil ct timp este nclzit la temperaturaaceasta de tranzi ie, dar apoi scade i rmne oarecum constant pentru forma beta, indiferent de temperatur.
http://ro.wikipedia.org/wiki/Densitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Oxigenhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Culoarehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unitate)http://ro.wikipedia.org/wiki/Aluminiuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Aliajhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Temperatur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Alotropiehttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=C%C4%83ldur%C4%83_specific%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Densitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Oxigenhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Culoarehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unitate)http://ro.wikipedia.org/wiki/Aluminiuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Aliajhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Temperatur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Alotropiehttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=C%C4%83ldur%C4%83_specific%C4%83&action=edit&redlink=1


5/15

-roprietati chimice:

-roprietatea chimic a titanului cea mai notabil esterezisten a sa ecelent la coroziune8 este aproape la fel derezistent ca platina, capabil de a se mpotrivi atacurile cauzatede acizisau clor dizolvat n ap, dar este solubiln aciziconcentra i. *+4

9n ciuda faptului c diagrama -ourbai destinat titanuluiarat c acesta este, din punct de vedere termodinamic, un

metal foarte reactiv, reac iile sale cu apa i aerul sunt ncete.
http://ro.wikipedia.org/wiki/Platin%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Acidhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Solubilitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Titan#cite_note-15http://ro.wikipedia.org/wiki/Termodinamic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Platin%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Acidhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Solubilitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Titan#cite_note-15http://ro.wikipedia.org/wiki/Termodinamic%C4%83


6/15

Titanul a fost descoperit fiind inclus ntr%un mineraldin

1ornall, Anglia, n +;/+ de geologul amator i pastorul


7/15

Aerospa iale i marine :

Batorit raportului mare rezisten la ntindereCmas,rezisten mare la coroziune, oboseal, fisurare i a capacit ii de a rezista la temperaturi relativ mari fr s% i piardpropriet ile, alia$ele de titaniu sunt folosite n industriaaeronautic, naval, spa ial i militar. -entru aceste aplica ii titanul, aliat cu aluminiu, zirconiu, nichel, vanadiu i alteelemente este utilizat pentru o gam larg de componente,incluznd elemente structurale vitale, pere i rezisten i la foc, trenuri de aterizare, conducte de evacuare (elicoptere) isisteme hidraulice.

-ractic, circa dou treimi din titanul produs esteutilizat in motoare i elemente structurale pentru avioane. >%;+Blackbirda fost unul din primele avioane la a cruiconstruc ie titanul a fost folosit etensiv, ,deschiznd astfel

drumul pentru folosirea sa la scar larg in avioanelecomerciale i militare moderne.

>%;+ 5lacDbird :


8/15

ndustriale

evile sudate i echipamentul de procesare (schimbtoare de cldur, rezervoare, vase de procesare, valve) din titansunt utilizate n industria chimic si petrochimic, nspecial datorit rezisten ei la coroziune. Alia$e specialesunt utilizate n hidrometalurgia nichelului (e: alia$ultitanului 5eta1), datorit rezisten ei mecanice, arezisten ei la coroziune, sau a unei combina ii ale acestor calit i. ndustria hrtiei folose te titanul n echipamentul de procesare epus la medii corozive de genulhipocloritului de sodiu sau a clorului (n procesul deinlbire). Alte aplica ii includ: sudura ultrasonic,acceleratoare ionice, .a... Tetraclorura de titan (Ti1l'),un lichid incolor, este important ca intermediar laproducerea TiF2, la producerea catalizatorului &iegler%Gatta, n procesul de irizare a sticlei i la crearea ce ii

artificiale (fumeg puternic in aer umed).

3edicale

Titanul este non%toicchiar i n cantit i mari i nu poart niciun rol natural n corpul uman. F mas estimat de !,6miligramede titan este ingerat de oameni n fiecare zi, darma$oritatea trece prin organism fr a fi absorbit.Are, totu i, otendin de a se bio%acumulan esuturile ce con in dioid de

siliciu. Hn sistem necunoscut n plantes%ar putea s foloseascmetalul pentru a stimula produc ia carbohidra ilor i

ncura$area cre terii. Acest fapt ar putea eplica de cema$oritatea plantelor au o parte per milion(ppm) de titan,plantele alimentare au 2 ppm, iar coada calului i urzicaaupn la 6! ppm.
http://ro.wikipedia.org/wiki/Toxichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gramhttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Bioacumulare&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Dioxid_de_siliciuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Dioxid_de_siliciuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Plant%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Carbohidrathttp://ro.wikipedia.org/wiki/Carbohidrathttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ppmhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Equisetumhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Urzicahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Toxichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gramhttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Bioacumulare&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Dioxid_de_siliciuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Dioxid_de_siliciuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Plant%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Carbohidrathttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ppmhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Equisetumhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Urzica


9/15

&irconiul este folosit mai nou i n stomatologieca cea maifizionomic op iune pentru o coroan dentar. e pune subpor elan n loc de metal pentru a nu transpare sub por elan. e mai folose te i la implantologie tot din acela i motiv, dar i

pentru c are o biocompatibilitate superioar, nlocuindtitanul. e mai folose te si in fabricarea bi$uteriilor.

&irconiu in stomatologie : 5i$uterii din zirconiu :
http://ro.wikipedia.org/wiki/Stomatologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Titanhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Stomatologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Titan


10/15

Caractere 'enerale ale zirconiului

Nume( )im"ol(Num*r atomic $irconiu( $r( 40

Aspect al" - ar'intiu

)erie c+imic* stare !e trecere la metale

Grup*( Perioa!*( &loc 4( 5( !

Distri"u ia electronic*

Cantitatea procentual* !in scoar a p*m,ntului 0(02

&irconiul in tabelul periodic :
http://ro.wikipedia.org/wiki/Numehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Simbolhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Num%C4%83r_atomichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Serie_chimic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Grup%C4%83http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Perioad%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Blochttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Distribu%C8%9Bia_electronic%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Distribu%C8%9Bia_electronic%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Numehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Simbolhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Num%C4%83r_atomichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Serie_chimic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Grup%C4%83http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Perioad%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Blochttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Distribu%C8%9Bia_electronic%C4%83&action=edit&redlink=1


11/15

&irconiu are o sectiune de absortie a neutronilor mica, o rezitenta

la rupere, in stare aliata, apropiata de cea a otelurilor ( vezi tabelele demai $os ) si rezistenta la coroziune foarte buna in multe medii inclusiv inapa. Aceste calitati au facut ca alia$ele de zirconiu sa fie cele mairaspandite materiale structurale, in reactoarele nucleare cu neutronitermici, moderate si racite cu apa.

-ropietatile fizice ale zirconiului :

ectiunea eficace de absortiepentru neutronii termici la 22!!

mCs

!,+6 b

Bensitate "4!! DgCm

-unct de topire +6'4 I 24 1!

1oeficient de dilatatare termicala 24!!1

*!1%+

- pe aa c

- pe aa a",+4 J+!%"

4,"/ J +!%"

>ezistivitate electrica * nK Jm- la 2!!1- la +!!!1- la '!!!1

'2!4/!

+!!!

1onductivitate termica *


12/15

-ropietatile mecanice ale zirconiului

-ropietate >ecopt -relucrat larece

>ezistenat la rupere( +!23pa )

',26 %4 ++,'2 @ +2,64

>ezistenta la rupere

( +!

2

3pa )

+,'2 @ 2,+' /,26 @ +!,;+

Alungire (#) ! @ '! +4

Buritate >ocDell 4 @ '4 6; % /6

&irconiul metalic prezinta o transformare alotropica latemperatura de 6"4 !1. ub aceasta temperatura cristalizeaza

in sistemul heagonal compact ( M zirconiu ), iar peste aceastatemperatura, intr%o retea cubica cu volum centrat ( Nzirconiu ). Elementele de aliere pot reduce sau etindedomeniile de eistenta ale acestor transformari.


13/15

Fbtinerea zirconiului implica o etapa chimica si o etapametalurgica.

Etapa chimica cuprinde operatii care pornesc de laminereul etras ( cel mai raspandit fiind un silicat de zirconiudenumit zircon ), si se incheie cu obtinerea zirconiului rafinat.

5uretele de zirconiu astfel obtinut trebuie sa seincadreze in pescriptiile calitative deosebit de severe pentruradiatii nucleare. Astfel, continutul de fier, carbon sau oigense limiteaza la cateva parti pe milion (ppm) iar al altorelemente ca 5, 1d, Oi se situeaza sub + ppm.

Etapa metalurgicacurpinde o serie de operatii incepand

cu obtinerea lingoului de alia$ si incheindu%se cu realizareaproduselor finite ( tevi, barne, sarme, benzi etc)Oingoul se elaboreaza prin topirea in cuptoare cu arc , in

vid, sau in cuptoae cu fascicul de electroni, in vid, a unei probeobtinute prin presarea buretelui de zirconiu, a deseurilor dezirconiu si a elementelor de aliere (sub forma pura sau dealia$e)

Beformarea plastica la cald a lingoului se face prinprocedeele clasifice de for$are, laminare, etrudare, siurmareste atat obtinerea semifabricatelor de anumite formecat si a unor structuri adecvate ale grauntilor. unt necesareprecautii deosebite pentru evitarea impurificarii cu gaze sau cualte elemnte in cursul prelucrarii.


14/15

&irconiu industrial obisnuit nu poate atinge gradul depuritate cerut pentru a avea o rezistenta la coroziune sipropietati mecanice satisfacatoare. Baca nu se adopta precautiispeciale, in procesul obtinerii zirconiului, in material seintroduc o serie de impuritati, cele mai daunatoare fiind gazele(oigenul, azotul, hidogenul) si carbonul.

1ompozitia chimica aunor alia$e de zirconiu

Alia$ 1ontinut in elementele dealiere (#)

n 7e 1r Gi Gb&ircaloP @ 2 +,4 !,+' !,+ !,!" %

&ircaloP @ !.24 !,24 !,!4 !,!4 %

&ircaloP @ ' +,4 !,+; !,+2 % %

Fzenit !,24 !,+ % !,+ !,+

Orientarea cristalelor si a hidrurilor intr-o teava teaca de

combustibil


15/15

Titanul : 5arDsdale, QelDs (+/"6). RTitaniumS. in 1lifford A. ?ampel

(editor). The Encyclopedia of the Chemical Elements. Ge orD:>einhold 5ooD 1orporation. pp. ;2@;6. O11G "6%2//6

1>1 contributors (2!!"). Bavid >. Oide (editor). ed.Handbook ofChemistry and hysics(ed. 6;). 5oca >aton, 7lorida: 1>1 -ress,

TaPlor U 7rancis =roup. EmsleP, Qohn (2!!+). RTitaniumS.!ature's Buildin" Blocks# An A-$ %uide to the Elements. Fford,Anglia, >egatul Hnit: Fford HniversitP -ress. pp. '4;@'4".

=reenood, G. G.8 Earnsha, A. (+//;). Chemistry of theElements(ed. a doua edi ie). Fford: 5utterorth%?einemann.

Edith 5eral U 3ihai &apan % Chimie anor"anic&, Editura tehnic,5ucure ti, +/;;.

storia "eneral& a tiin ei( vol) * , Editura tiin ific i enciclopedic, 5ucure ti, +/;"

&irconiul :

=h. Vsaru &irconiul 3. -etrescu (coord) Tratat de tiin a i ingineria materialelor

metalice vol 3etale. Alia$e. 3ateriale speciale. 3aterialecompozite, Editura Agir, 5ucure ti, 2!!/

7izica si tehnologia materialelor nucleare de oan Hrsu ndreptar de fonte si oteluri de Aurelian 1onstantinescu, 1ornel

>izescu, 1onstantin 1osneanu

titanul si zirconiul

Documents