Titanium: Sifat Fisik Utama dan Signifikansi Industri
Titanium: Sifat Fisik Utama dan Signifikansi Industri
Titanium adalah logam transisi perak-putih yang dihargai karena karakteristik ringan, kuat, dan resistensi korosi yang luar biasa. Ia menempati peringkat 10 dalam kerak Bumi namun tetap merupakan logam langka karena distribusi alami yang langka dan ekstraksi yang kompleks. Berikut ini detail yang menguraikan karakteristik fisik paling krusial yang diandalkan oleh insinyur, ilmuwan bahan, dan pemimpin industri.
- Data Densitas dan Suhu: 4,5 g/cm³; titik leleh 1.660 ± 10 °C; titik didih 3.287 °C. Valensi +2, +3, +4 dengan energi ionisasi 6,82 eV.
- Kekuatan Mekanis dan Kinerja Kerja: Kekuatan tinggi dengan densitas rendah. Plastisitas meningkat dengan kemurnian—titanium yang lebih murni menghasilkan duktilitas yang lebih besar.
- Resistensi Korosi: Tahan terhadap paparan atmosfer dan air laut. Pada suhu ruang, tahan terhadap <7% HCl, <5% H₂SO₄, asam nitrat, aku regia, dan basa cair. Hanya asam terkonsentrasi (HF, HCl, H₂SO₄) atau fluorida agresif yang menyerangnya.
- Peran Legasi: Elemen legasi vital dalam baja dan legasi canggih. Densitas 4,506–4,516 g/cm³ pada 20 °C, lebih tinggi dari aluminium namun lebih rendah dari besi, tembaga, dan nikel, sambil menawarkan rasio spesifik tertinggi di antara logam.
- Properti Fase dan Termodinamik: Titik leleh 1.668 ± 4 °C, panas lelah leleh 3,7–5,0 kcal/g atom; titik didih 3.260 ± 20 °C, panas lelah uap 102,5–112,5 kcal/g atom; suhu kritis 4.350 °C; tekanan kritis 1.130 atm.
- Konduktivitas dan Superkonduktivitas: Konduktivitas termal dan listrik yang buruk, setara atau sedikit di bawah baja tahan karat. Titanium murni menunjukkan superkonduktivitas dengan suhu kritis 0,38–0,4 K.
- Properti Termal dan Magnetik: Pada 25 °C, kalor spesifik 0,126 cal/g atom·K, entalpi 1.149 cal/g atom, entropi 7,33 cal/g atom·K. Paramagnetik dengan permeabilitas 1,00004.
- Plastisitas dan Penyusutan: Titanium dengan kemurnian tinggi dapat mencapai peregangan 50–60% dan penyusutan 70–80%, meskipun kekuatan penyusutan tetap rendah.
- Efek Impuritas: Impuritas interstisial (O, N, C) secara signifikan meningkatkan kekuatan tetapi mengurangi duktilitas. Pengendalian tingkat impuritas dan legasi esensial untuk performa optimal.
- Netralitas Magnetik: Non-ferromagnetik; bermanfaat untuk aplikasi seperti badan kapal selam nuklir di mana mina magnetik menjadi perhatian.
Kesimpulan
Memahami properti fisik titanium esensial untuk merancang struktur berkinerja tinggi dan tahan korosi. Untuk wawasan lebih dalam tentang titanium dan logam refraktori lainnya, kunjungi Advanced Refractory Metal (ARM).
Bermarkas di Lake Forest, California, ARM adalah pemasok terkemuka logam refraktori di seluruh dunia, menawarkan tungsten, molibdenum, tantalum, renium, titanium, dan zirkonium dengan harga kompetitif.
