Wo Titan heute verwendet wird – Titananwendungen

Eines der am häufigsten vorkommenden Elemente auf der Erde, Titan, wird in der heutigen Gesellschaft zunehmend verwendet. Es kommt in den Mineralen Ilmenit, Sphen und Rutil vor und findet sich in Titanaten und zahlreichen Eisenerzen. So stark wie Stahl, aber viel weniger dicht, ist Titan ein wichtiges Legierungsmittel für viele Metalle wie Eisen, Molybdän und Aluminium.

Eines der Hauptmerkmale von Titanlegierungen ist ihre Fähigkeit, extremen Umgebungen standzuhalten. Aufgrund seiner Langlebigkeit wird Titan stark genutzt und mit der Luft- und Raumfahrt-, Medizin-, Energie-, Öl- und Gasindustrie in Verbindung gebracht. Einige weniger bekannte Branchen, für die Titan ebenfalls bezogen wurde, sind die Automobil-, Elektro- und Entsalzungsindustrie.

Luft- und Raumfahrtindustrie

Fast zwei Drittel des produzierten Titanmetalls werden in Rahmen und Triebwerken von Flugzeugen verwendet – der Airbus A380 beispielsweise verbraucht etwa 70 Tonnen. Militärflugzeuge wie der Hubschrauber UH-60 Black Hawk und die F-22, F/A-18, C-17 und F-35 verwenden ebenfalls große Mengen Titan.

Das Metall wird in Fahrwerken, Flugzeugzellen, Befestigungselementen und Triebwerken verwendet. Zu den aus Titan hergestellten Motorteilen gehören Wellen, Schaufeln, Scheiben und Gehäuse für den vorderen Lüfter bis zum hinteren Ende des Motors. Ein Beispiel für extreme Bedingungen, denen einige dieser Teile standhalten müssen, sind Temperaturbereiche von unter Null bis 600 Grad Celsius.

Titan eignet sich auch perfekt für Raumfahrzeuge, die hochfeste, korrosionsbeständige und leichte Materialien erfordern. Das Material wurde stark beim Bau der Raumfähren und der internationalen Raumstation verwendet.

Automobilindustrie

Frühere Anwendungen von Titan in der Automobilindustrie konzentrierten sich hauptsächlich auf den Rennsport. Doch Anfang der 2000er-Jahre setzte Volkswagen erstmals eine Titanlegierung in einem Serienauto ein – dem Lupo. Insbesondere verwendeten sie Titanfedern anstelle von Stahlfedern. Heute verwendet Tesla Titanbleche für den Unterbodenschutz seiner Model-S-Limousine. Es wurde entwickelt, um die Sicherheit erheblich zu verbessern, da es dazu beiträgt, empfindliche vordere Unterbodenkomponenten vor Beschädigungen zu schützen.

Für eine breitere Verwendung in der Automobilindustrie sind größere Entwicklungen erforderlich, um die Wirtschaftlichkeit von Titan zu verbessern; diese Entwicklungen können in neuen Herstellungsverfahren gefunden werden.

Elektronikindustrie

Titan-Leiterplatten-Hybride versprechen eine neue Ära in der Herstellung von Leiterplatten. Sie können mehr als herkömmliche Leiterplatten oder PCBs, sind robust und funktionieren gut in feindlichen Umgebungen.

Eine elektronische Titan-Leiterplatte wird durch präzises Siebdrucken und Brennen von Leitern, Dielektrika und Widerständen auf das Titanmetall hergestellt. Weitere elektronische und nichtelektronische Komponenten werden dann hinzugefügt, um eine elektronische Schaltung herzustellen, die „angeschraubt“ werden kann.

Titan-Hybride haben eine viel höhere Zuverlässigkeit aufgrund weniger Lötverbindungen und haben auch eine extrem genaue aktive Schaltungskalibrierung. Sie arbeiten in einem größeren Betriebstemperaturbereich, sind sehr kompakt – sie sind nur halb so groß wie die komplexesten PCBs – und sind zum vollständigen Schutz vor Umwelteinflüssen vollständig geschlossen.

Titanschaltkreise können auch in Anwendungen verwendet werden, die Heizelemente, Wägungen, Kraftmessdosen und Kraftmessungen beinhalten, und können für Durchflussmessungen, Flüssigkeitsdruck- und Temperaturmessungen und Dehnungsmessstreifenanwendungen verwendet werden.

Biomedizinische Technik

Titan ist eines der bioverträglichsten Metalle – der menschliche Körper kann es ohne schädliche Auswirkungen verarbeiten. Seine mechanischen Eigenschaften umfassen eine verbesserte Verschleißfestigkeit, hohe Elastizität und gute Warm- und Kaltformbarkeit, wodurch es perfekt für den Einsatz in chirurgischen Implantaten wie Hüftkugeln, Gelenkersatz, Herzstents und Zahnimplantaten geeignet ist.