Anwendungen von Titanmaterialien in sechs gemeinsamen Bereichen

Titan für Wasserstoffspeichermaterialien
Unter den vier Serien von Wasserstoffspeichermetallen, die derzeit von Menschen verwendet werden, sind Materialien auf Titanbasis eine der Optionen und relativ kostengünstig. Ein ideales "Wasserstoffspeichermetall" wurde jedoch noch nicht entdeckt. Sobald dieses Problem gelöst ist, könnte Wasserstoff als Brennstoff weit verbreitet eingesetzt werden.

Titan in künstlichen Knochen
Die Anwendung von Titan in chirurgischen medizinischen Verfahren ist besonders faszinierend. Derzeit wird Edelstahl zur Knochenfixierung verwendet, aber er hat einen erheblichen Nachteil: Nach der Knochenheilung müssen die Edelstahlplatten entfernt werden, was ein schmerzhafter Prozess ist. Andernfalls kann der Edelstahl rosten und Risiken für den menschlichen Körper darstellen. Der Ersatz von Edelstahl durch "künstliche Knochen" auf Titanbasis würde die orthopädische Technologie revolutionieren. Wenn beispielsweise Titanplatten und -schrauben zur Reparatur beschädigter Schädelbereiche verwendet werden, wächst innerhalb weniger Monate neues Knochengewebe in die kleinen Löcher der Titanplatten und um die Schrauben herum. Neue Muskelfasern umhüllen ebenfalls die Titanplatten, wodurch sich die Titan-Knochen nahtlos mit Fleisch und Blut verbinden und Halt und Verstärkung bieten. Daher wird Titan als "biophiles Metall" gefeiert. Es wird jetzt in Kniegelenken, Schultergelenken, Rippengelenken, Schädelreparaturen, künstlichen Herzklappen und Knochenfixierungsklammern eingesetzt.

Titan in Detektionsinstrumenten
Bariumtitanat-Kristalle werden häufig in Ultraschallinstrumenten und Unterwasserdetektoren verwendet. Dies liegt daran, dass diese Kristalle einen elektrischen Strom erzeugen, wenn sich ihre Form unter Druck ändert, und umgekehrt ihre Form ändern, wenn ein elektrischer Strom angelegt wird. Wenn Bariumtitanat in Ultraschallwellen platziert wird, erzeugt es unter Druck einen elektrischen Strom, und die Stärke dieses Stroms kann die Intensität der Ultraschallwellen messen. Umgekehrt kann die Anlegung von hochfrequentem elektrischem Strom Ultraschallwellen erzeugen.

Titan in der Luftfahrtindustrie
Die Verwendung von "Titanflugzeugen" kann das Gewicht der Flugzeugzelle um 5 Tonnen reduzieren, was über 100 zusätzliche Passagiere ermöglicht. In neuen Strahltriebwerken machen Titanlegierungen 18–25 % des Gesamtgewichts des Triebwerks aus. In neuartigen Überschallflugzeugen macht Titan fast 95 % des gesamten Strukturgehalts aus. Daher würde die Entwicklung moderner Überschallflugzeuge ohne Titanlegierungen stark behindert werden.

Titan in der Beschichtungsindustrie
Titaniumdioxid ist ein wertvolles weißes Pigment, das als Titanweiß bekannt ist. Es kombiniert die Deckkraft von Bleiweiß mit der Haltbarkeit von Zinkweiß. Nur ein Gramm Titanweiß kann eine Fläche von über 450 Quadratzentimetern mit einem hellweißen Finish bedecken. Besonders wertvoll ist seine Ungiftigkeit. Derzeit werden jährlich Hunderttausende Tonnen Titandioxid als Pigment verwendet.

Titan in militärischen Anwendungen
Titantetrachlorid setzt in feuchter Luft große Mengen weißen Rauchs frei. Aufgrund dieser Eigenschaft wird es in militärischen Anwendungen häufig als künstliches Rauchmittel verwendet. Insbesondere in Meeresumgebungen, in denen Feuchtigkeit reichlich vorhanden ist, erzeugt die Freisetzung von Titantetrachlorid einen dichten Rauchvorhang, der einer "weißen Wand" ähnelt und die Sicht des Feindes behindert.