元素の性質：Ti（チタン）

今回取り上げる材料はチタンです。iPhone 15 Proや映画『アイアンマン』にも使われた材料ですが、一般の人にはなじみが薄いかもしれません。基本情報と主な用途を簡単に紹介します。
 

1. 基本 情報:

チタンは 原子 番号 22を 持つ 化学 元素で, 銀色の 遷移 金属です. その 名前は ギリシャ 神話の ティターンたちを たたえる ために 付けられ, 1791年に イギリスの ウィリアム・ グレゴーに よって 初めて 発見されました.
 

2. 物理化学的な 性質:

チタンは 低い 密度と 高い 強度を 持ち、一言でいうと比強度が高い材料です。チタン合金は金属の中でも比強度が非常に高い部類です。 また, チタンは室温だけでなく高温でも 高い 腐食 抵抗を 維持します. このような 性質は チタンが 宇宙船, ジェット エンジン, 鉄道 車両 など、さまざまな産業で広く使われる理由でもあります。
 

3. 機械的な 性質:

チタンは 工業用の 純粋な 状態[CP-Ti(commercial pure titanium)]で150～500 MPa（63,000 psi）の降伏強度と、約300～900 MPaの引張強さを 持ちます。（ただし、冷間圧延、熱処理、その他の加工履歴によって変わります。）これは 一般的な 低等級の 鋼 合金と 同等で, アルミニウムより 2 倍 以上 強いものです.
 

4. 存在 と 抽出:

チタンは ルチルや イルメナイトの ような いくつかの 種類の 鉱物に 含まれ, それらは 地球の 地殻と リソスフェアに 広く 分布して います. この 金属は ほぼ すべての 生物, 水, 岩石, 土壌に 見られます. チタンは 主に Kroll および Hunter 工程を 通じて 主要な 鉱石から 抽出されます。（Hunterは初めて純チタンの製造に成功し、Krollは大量生産に成功しました。）
 

5. 化合物 と 用途:

チタンの 最も 一般的な 化合物である 二酸化 チタンは 強力な 光触媒として 使われ, 白色 顔料の 製造にも 使われます. チタンは さまざまな 元素と 合金を 形成し 航空宇宙, 軍事, 産業 工程, 自動車, 農業, 医療 補綴物, 整形 外科 インプラント, 歯科 および 歯科器具, 歯科 インプラント, スポーツ 用品, 宝飾品, 携帯電話 などに 使われます.
 

6. チタンの活用

チタン 合金は 高い 引張強さ/密度 比, 高い 耐食性, 疲労 抵抗, 亀裂 抵抗, そして かなり 高い 温度でも応力への抵抗が高く、生体適合性も優れるため、以下の分野で広く使われます。 
- 鉄鋼 産業での 使用
- 航空宇宙 および 海洋 産業での 使用（航空機, 装甲板, 海軍 艦船, 宇宙船, ミサイル）
- 宇宙 探査での 使用:
 
今回はチタン金属について学びました。次回、機会があれば、代表的な合金でありiPhone 15 Proにも使われたというTi-6Al-4V（Ti gr.5）について取り上げます。