Titanio

Instituto Tecnológico de Chihuahua.

Departamento Metal-Mecánica.

Ing. Mecánica

“Titanio”

Ing. Materiales Metálicos

Arturo Barrios Ruvalcaba

13060281

Chihuahua, Chihuahua, a 4 de Diciembre del 2013

Índice de Contenido

Índice de Figuras 3

Índice de Tablas 3

Titanio 4

Producción del titanio 5

Propiedades del titanio 9

Usos del titanio 15

Bibliografía 19

Índice de Figuras

Fig. 1 Titanio Elemento …………………………………………………………………………4

Fig. 2 El titanio incluso de manera artesanal. …………...…………………………………5

Fig. 3 Ilmenita Mineral ……………………………………….……………………………….. 6

Fig. 4 Brookita ………………………………………….…….…………………………………..8

Fig. 5 Titanita ………………………………………………..……………………………………9

Fig. 6 Avión de combate SR-71 ……………………………………………………………...11

Fig. 7 Logros sr-71 ……………………………………………………………………………..11

Fig. 8 Alcance de velocidad gracias al titanio ……………………………………………12

Fig. 9 Tubos de reactor nuclear hechos de Ti …………………….………….…………..15

Fig. 10 Bomba de inyección de agentes corrosivos………………….………….………16

Fig. 11 Biela de Ferrari………………………………………………………………….……...16

Fig. 12 Hélice de barco…….………...…………………………………………………………17

Fig. 13 Museo de Guggenheim Bilbao España……………....………………………………17

Fig. 14 Palo de Golf de Ti g. 13 Museo de Guggenheim Bilbao España……………18

Índice de Tablas

Tabla 1 ……………………………………………………………………………………………...7

Tabla 2 ………………………………………………………………………………………………8

Tabla 3 ………………………………………………………………………………………………9

Tabla 4 ……………………………………………………….……………………………………10

Tabla 5 …………………………………………………………………………………………….13

Tabla 6 …………………………………………………………………………………………….14

Resumen

En este trabajo podremos conocer al elemento del Titanio, lo estudiaremos desde tres perspectivas, siendo la primera la producción del titanio, la segunda es las propiedades del titanio, y la tercera es los usos del titanio, conoceremos cuales son las bases de donde se extrae este metal, y de que países se provee la mayor parte, también aprenderemos acerca de sus propiedades físicas, químicas, mecánicas, entre otras, y por último veremos diferentes aplicaciones del titanio, sin entrar al área de la medicina, está por ser un área muy extensa y ajena a mis conocimientos, e inclusive a mi carrera.

Titanio

El Titanio (Ti) es un elemento metálico, de número atómico 22, y está ubicado en el grupo 4 de la Tabla Periódica, juntamente con el Circonio (Zr), el Hafnio (Hf) y el Rutherfordio (Rf). Es relativamente común en la corteza terrestre, siendo el noveno en abundancia, con una concentración promedio de 5,65 g/kg.

Fig. 1 Titanio Elemento

Fue descubierto por Gregor en 1791 y denominado en 1795 por Klaproth, en homenaje a Titán. También ha sido hallado en meteoritos y en rocas lunares.

Dadas las dificultades que presenta su obtención, el metal fue preparado en forma impura recién en el siglo XIX, y a nivel comercial a partir de 1946, impulsado por las posibilidades de uso en la industria aeronáutica.

El Titanio natural consiste en una mezcla de cinco isótopos de masa atómica relativa entre 46 y 50, todos estables. La masa atómica relativa de la mezcla isotópica natural es de 47,8671. No se presenta en forma libre, sino que siempre se encuentra combinado con el oxígeno, formando los diversos polimorfos del óxido de TiO2, varios titanatos y otros minerales como óxidos mixtos con hierro y silicatos.

“Hoy en día abarca prácticamente la totalidad de campos, desde las aplicaciones deportivas hasta su utilización como biomaterial o incluso como elemento decorativo. Se utiliza el titanio puro o aleaciones base titanio en muchos campos de la industria en las que otros materiales no cumplirían los requerimientos en servicio o lo harían con un resultado mucho peor.” (Albesa, 2011)

Fig. 2 El titanio incluso de manera artesanal.

Producción del titanio

Los minerales de Titanio se encuentran en forma de óxidos como el Rutilo (TiO2), la Ilmenita (FeTiO3) y el Leucoxeno o Pseudorutilo y también como silicatos, como en el caso de la Titanita (CaTiSiO5). La presencia de estos minerales es frecuente en rocas ígneas y metamórficas ya sea como minerales primarios o como minerales accesorios y en rocas sedimentarias y sedimentos no consolidados como minerales detríticos.

ILMENITA (FeTiO3). Cristaliza en el sistema trigonal. Los cristales son tabulares y delgados, encontrándose en forma de agregados compactos, macizos y también como granos en arenas. Tiene una dureza Mohs de 5,5 a 6 y una densidad de 4,7 g/cm3. El brillo es metálico a submetálico. Es un mineral opaco y en fractura fresca tiene color negro intenso. (Véase Fig. 3) Forma una serie incompleta con la Geikielita (Fe,Mg)TiO3 y la Pirofanita (Fe,Mn)TiO3.

Fig. 3 Ilmenita Mineral

Tabla 1

RUTILO (TiO2). Cristaliza en el sistema tetragonal. En general los cristales presentan hábitos prismáticos finos hasta aciculares. El color varía desde pardo rojizo, amarillo, violeta y negro en la variedad denominada Nigrina. Tienen brillo adamantino a metálico y es translúcido a opaco. (Véase Fig. 4) La dureza Mohs es de 6 a 6,5 y la densidad de 4,18 a 4,25 g/cm3. El Rutilo se forma a elevadas temperaturas y es muy común como accesorio en rocas ígneas y metamórficas (esquistos y gneises). También se encuentra en greisens, pegmatitas, en calizas metamorfizadas, en vetas de alta temperatura junto con Apatito o Cuarzo y en Cuarcitas. En cristales de Cuarzo y Mica son comunes las inclusiones de Rutilo en forma de finas agujas.

El TiO2 se presenta en tres formas minerales de las cuales el Rutilo es la más frecuente. Los minerales polimorfos del TiO2 son la Anatasa u Octaedrita y la Brookita. Se presentan típicamente en vetas o en depósitos generados a partir de la acción lixiviadora de soluciones hidrotermales

Fig. 4 Brookita

Tabla 2

TITANITA o ESFENA (CaTiSiO5). Es un silicato de calcio y titanio que cristaliza en el sistema monoclínico, la densidad es de 3,54 g/cm3 y su dureza Mohs varía entre 5 y 5,5. Los cristales presentan formas variables: prismáticos alargados, tabulares planos o en agregados granosos. El brillo es graso a adamantino, transparente a opaco, de color amarillo, verdoso, rojizo o negro. (Véase Fig. 5) La Titanita es un mineral accesorio común en muchas rocas ígneas, especialmente plutónicas ácidas a intermedias y es particularmente abundante en sienitas nefelínicas.

Se asocia a condiciones de bajas temperaturas en vetas hidrotermales junto con Adularia, Albita y Epidoto. En las rocas metamórficas en general se encuentra en gneises, anfibolitas, esquistos ricos en minerales ferromagnesianos como así también en skarns y calizas metamorfizadas.

La Titanita es un mineral químicamente estable. Se acumula en aluviones, particularmente en aquellas

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