Musée Guggenheim de Frank Gehry à Bilbao, Espagne, est fait de titane et de verre. Tim Graham/Getty Images Nommé pour les Titans colossaux de la mythologie grecque, le titane est, livre pour livre, le métal le plus solide sur Terre. Bien que ce ne soit pas un métal rare, il est cher en raison du coût d'extraction et de production. Vous avez peut-être entendu parler de clubs de golf en titane ou de sous-marins en titane, mais saviez-vous aussi qu'il y a du titane dans le glaçage à gâteau blanc ? Voici six faits intéressants sur le célèbre métal dur.
En 1791, un minéralogiste britannique amateur et pasteur d'église William Gregor a ramassé un curieux sable noir dans un ruisseau près de la ville de Cornwall. Une partie du sable était magnétique, que Gregor a déterminé était de l'oxyde de fer, mais l'autre matériel était un mystère. C'était un autre oxyde à coup sûr, mais pas dans les livres de la Royal Geological Society.
chimiste allemand, Martin Heinrich Klaproth a redécouvert l'oxyde étrange en 1795 et lui a donné son nom mythologique, oxyde de titane, après les divinités qui ont précédé les Olympiens dans la mythologie grecque
Même s'il a été découvert à la fin du XVIIIe siècle, le titane pur n'a été isolé de son oxyde qu'en 1910, quand le chimiste américain Matthew Hunter, travailler pour General Electric, compris comment dépouiller le métal argenté de son oxyde sous haute chaleur et pression dans une "bombe" scellée.
Les alliages de titane (mélanges de titane et d'autres métaux) présentent le rapport résistance/poids le plus élevé de tous les métaux de la planète. Le titane pur est aussi solide que l'acier, mais 45 pour cent plus léger.
L'impressionnant rapport résistance/poids du titane a fait des alliages de titane les matériaux de prédilection pour les moteurs et les carrosseries d'avion, fusées, missiles — toute application où les composants métalliques doivent être aussi résistants et légers que possible.
L'Airbus A380, le plus gros avion de ligne au monde, comprend 77 tonnes (70 tonnes métriques) de titane, principalement dans ses moteurs massifs.
Grâce à une innovation métallurgique dans les années 30 appelée le "procédé Knox, " Le forgeage commercial du titane a connu son plein essor dans les années 1940 et 1950. La première application était dans les avions et sous-marins militaires (américains et russes), puis des avions commerciaux dans les années 1960.
La corrosion est un processus électrochimique qui détruit lentement la plupart des métaux au fil du temps. Lorsque les métaux sont exposés à l'oxygène, soit dans les airs, soit sous l'eau, l'oxygène arrache des électrons, créant ce que nous appelons des « oxydes » métalliques. L'oxyde de fer est l'un des oxydes corrosifs les plus courants. alias rouille.
Mais tous les oxydes n'exposent pas le métal sous-jacent à la corrosion. Lorsque le titane entre en contact avec l'oxygène, il forme une fine couche de dioxyde de titane (TiO2) à sa surface. Cette couche d'oxyde protège en fait le titane sous-jacent de la corrosion causée par la plupart des acides, alcalins, la pollution et l'eau salée.
Les propriétés anticorrosives naturelles du titane en font le matériau idéal non seulement pour les avions, mais aussi pour les composants sous-marins exposés à une eau salée hautement corrosive. Les hélices des navires sont presque toujours en titane, ainsi que les systèmes de ballast et de tuyauterie internes du navire, et du matériel embarqué exposé à l'eau de mer.
Cette même couche mince de dioxyde de titane qui protège le titane de la corrosion en fait également le matériau le plus sûr à implanter dans le corps humain. Le titane est entièrement "biocompatible, " ce qui signifie qu'il est non toxique, non allergène et peut même fusionner avec les tissus et les os humains.
Le titane est le matériau chirurgical de choix pour les implants osseux et articulaires, plaques crâniennes, les racines des implants dentaires, chevilles pour yeux et oreilles artificiels, valves cardiaques, fusions vertébrales, et même des relais urétraux. Des études ont montré que les implants en titane incitent le système immunitaire du corps à faire croître l'os directement sur la surface du titane, un processus appelé ostéointégration.
D'autres raisons pour lesquelles le titane est la référence pour les arthroplasties de la hanche et les broches pour les os fracturés sont que le titane a ce fameux rapport résistance/poids élevé, qui maintient les implants légers, de plus, il présente la même élasticité exacte que l'os humain.
Alors que le prix du titane pur a baissé à la fin du 20e siècle, les fabricants ont commencé à chercher des applications plus commerciales pour ce métal merveilleux. La résistance légère du titane en fait un excellent choix pour les articles de sport.
Les tout premiers clubs de golf en titane sont arrivés dans les magasins au milieu des années 90, y compris un pilote géant de Callaway connu sous le nom de Great Big Bertha. Les clubs étaient chers par rapport aux drivers en acier ou en bois, mais leur succès a conduit d'autres fabricants de sport à se lancer dans le titane.
Maintenant, vous pouvez trouver du titane dans n'importe quel équipement de sport où le poids, la résistance et la durabilité sont essentielles :raquettes de tennis, bâtons de crosse, des skis, cadres de vélo, des battes de baseball, matériel de randonnée et d'alpinisme, équipement de camping, et même des fers à cheval pour les chevaux de course professionnels.
Seulement 5 pour cent des 6,3 millions de tonnes (5,7 millions de tonnes métriques) de titane produites chaque année sont forgées en métal. La grande majorité est transformée en dioxyde de titane, le même matériau qui protège naturellement le titane de la corrosion. Le dioxyde de titane est utilisé dans le monde entier comme pigment blanchissant non toxique pour la peinture, produits de beauté, médicaments et nourriture, y compris le glaçage à gâteau blanc.
La peinture blanche était autrefois teinte avec un pigment à base de plomb, mais une fois connus les effets du plomb sur la santé, le dioxyde de titane a pris le relais. Il s'avère que les pigments à base de titane ont des propriétés intéressantes.
Les peintres en bâtiment choisissent les peintures blanches à base de titane car elles sont anticorrosives et durent plus longtemps. L'oxyde de titane est extrêmement réfractif, lui donnant une brillance naturelle supérieure à celle d'un diamant et produisant une nuance de blanc particulièrement brillante. L'oxyde de titane réfléchit également la lumière infrarouge, c'est pourquoi les peintures à base de titane sont toujours utilisées à l'extérieur des observatoires solaires pour disperser la lumière infrarouge qui brouille les images.
Maintenant c'est coolL'architecte Frank Gehry a choisi le titane pour envelopper l'extérieur du magnifique musée Guggenheim de Bilbao, qui est gainé en 33, 000 panneaux en titane qui changent de couleur et de brillance sous différentes conditions d'éclairage.
