【恋愛の科学】金、銀、銅、鉄などの金属は知っていますが、チタンについては初めて聞きました。どのような金属ですか?

金、銀、銅、鉄などの金属は知っていますが、チタンについては初めて聞きました。どのような金属ですか?

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金属の一種に銀白色を呈する純チタン金属があり、融点は1668℃です。密度は非常に小さいが強度が高いという主な特徴があります。密度は鋼の57%しかありませんが、強度と硬度は鋼に近いです。アルミニウムと比較すると、密度はアルミニウムほど小さくありませんが、機械的強度はアルミニウムより優れています。このため、チタン金属は鋼の高い強度とアルミニウムの軽い質感を併せ持っています。チタンは可塑性、耐熱性、耐食性などあらゆる面で優れた特性を持っています。チタンは多くの利点があるため、1950 年代以来、航空機、ロケット、ミサイル、造船などのさまざまな分野で使用されてきました。

「二酸化チタン」という非常に白いものがありますが、これはチタンの酸化物であり、コーティングを作るのに使用できます。 1 グラムの二酸化チタンで 450 平方センチメートルの壁を白く塗ることができます。これを充填剤として紙パルプに添加すると、製造される紙は白く不透明になります。塩化チタン四塩化チタンから発生する煙は空気中に長時間滞留し、「人工霧」と呼ばれます。チタン酸バリウムは圧力を加えると電気を発生する性質があり、電気を加えるとすぐに形状が変化します。超音波の中に置かれると、超音波の圧力によって電流が発生し、その電流によって超音波が発生します。チタン酸バリウムのこの特性に基づいて海洋探査のために特別に作られた機器は、水中の魚群を探索したり、水中のサンゴ礁や敵の潜水艦を発見したりできます。一部の専門家は、将来的には銅、鉄に次いでチタンが 3 番目に重要な金属になると予測しています。

人々はどのようにしてチタンを発見したのでしょうか?

1795年、ドイツの化学者クラプロットが赤い鉱石から新元素を発見しました。彼はこの元素をギリシャ神話の「タイタン」にちなんで命名し、中国語ではチタンと呼ばれました。しかし、この時に発見されたのは実際には金属チタンではなく、粉末状の二酸化チタンでした。 1910 年になって初めて、アメリカの化学者ハンターが純度 99.9% の金属チタンを初めて製造しましたが、その総量は 1 グラム未満でした。チタンの発見から金属チタンができるまでには100年以上かかりました。

なぜニッケルチタン合金は形状記憶合金なのでしょうか？

1961年、アメリカの研究者は、真っ直ぐに伸ばしたニッケルチタン合金のワイヤーを火に近づけるとすぐに元の湾曲した形状に戻ることを偶然発見しました。繰り返しのテストにより、この現象が繰り返される可能性があることが確認されました。これは、ニッケルチタン合金ワイヤが温度が上昇すると元の形状を記憶して復元できることを意味します。科学者はこの現象を形状記憶効果と呼んでいます。金属には記憶があることが分かりました。自身の形状を記憶できるこの種の合金は、航空宇宙船、自動車分野、集積回路で使用されています。医療分野でも、さまざまな用途に使われています。