Kā tika atklāts titāns?
Cilvēku ilgajā materiālu izpētes vēsturē titāna atklāšanu var raksturot kā stafetes sacīkstes, kas aptver gadsimtus. 1791. gada 6. janvārī angļu garīdznieks un mineralogs Viljams Gregors atklāja brūngani-sarkanu pulveri, ko nevarēja pievilkt magnēts, ar magnētu sijājot melnās magnētiskās smiltis Minahanas upes krastā Kornvolā. Šis pulveris kļuva dzeltens, kad tas tika izšķīdināts sērskābē, un, reducējot ar cinku, alvu vai dzelzi, radās purpursarkana viela; samazinājums ar kokogli atstāja purpursarkanu izdedžu. Gregors saprata, ka tas varētu būt jauns elements, taču tehnoloģisko ierobežojumu dēļ viņš nevarēja noteikt tā raksturu un tikai uz laiku varēja nosaukt to pēc atklāšanas vietas "Minahan". Tādējādi tika uzliesmota šīs zinātniskās izpētes dzirkstele.
Četrus gadus vēlāk, 1795. gadā, vācu ķīmiķis Martins Klaprots neatkarīgi atklāja to pašu elementu rutilā (titāna dioksīdā) Bujnikā, Ungārijā. Iedvesmojoties no urāna nosaukšanas un grieķu mitoloģiskajiem milžiem (zemes dēliem), viņš to nosauca par "titānu". Šis nosaukums ne tikai piesūcināja titānu ar mītisku romantismu, bet arī norādīja uz tā dziļo saistību ar zemi. Lai gan abi zinātnieki atklāja titāna dioksīda pulveri, viņu pētījumi pavēra ceļu oficiālai titāna ieviešanai. Tikai 1910. gadā amerikāņu ķīmiķis Hants, reducējot titāna tetrahlorīdu ar nātriju 700–800 grādu temperatūrā, pirmo reizi ražoja 99,9% tīru metālisku titānu, kas iezīmēja būtisku izrāvienu šajā 119 gadus ilgajā atklājumu ceļojumā.
Titāna industrializācija bija vienlīdz sarežģīta. Tā kā titāns augstās temperatūrās spēcīgi reaģē ar tādiem elementiem kā skābeklis, slāpeklis un ogleklis, tradicionālās kausēšanas metodes bija neefektīvas. 1932. gadā Luksemburgas zinātnieks Krols veiksmīgi reducēja titāna tetrahlorīdu ar magniju, pēc tam uzlabojot to par drošāku magnija reducēšanas metodi (Kroll process), kas kļuva par mūsdienu titāna rūpniecības stūrakmeni. 1948. gadā uzņēmums DuPont Amerikas Savienotajās Valstīs panāca liela mēroga-ražošanu, izmantojot Kroll procesu, iezīmējot titāna oficiālo ienākšanu rūpniecības laikmetā. Ķīnas titāna rūpniecība aizsākās ar Zunyi titāna rūpnīcas un Baoji krāsaino metālu pārstrādes rūpnīcas izveidi 1958. gadā. Pēc gadu desmitiem ilgas attīstības tās ražošanas jauda tagad ir viena no pasaules labākajām, un tās ilmenīta rezerves veido 28% no pasaules kopējā apjoma, padarot to par "slēpto čempionu" titāna resursu nozarē.
Titāna stiprums izriet no tā unikālās kristāla struktūras un sakausējuma dizaina. Tīrs titāns pastāv kā cieši-iepakota sešstūra fāze, kas ir zemāka par 882 grādiem, augstā temperatūrā pārvēršoties ķermeņa-centrētā kubiskā fāzē. Pievienojot tādus elementus kā alumīnijs un vanādijs, tiek izveidota + divfāzu struktūra, kas nodrošina titāna sakausējumus ar izcilām visaptverošām īpašībām. Kā piemēru ņemot TC4 (Ti-6Al-4V), ko plaši izmanto kosmosa jomā, tā stiepes izturība pārsniedz 1100 MPa, tecēšanas robeža pārsniedz 1000 MPa, tomēr tā blīvums ir tikai 60% no tērauda blīvuma. Šī ārkārtējā "stiprības{17}}blīvuma attiecības" optimizācija ļauj titāna sakausējumiem būt izciliem ekstrēmās vidēs, piemēram, dziļjūras zemūdens spiedienkorpusos un aviācijas dzinēju lāpstiņās. Krievijas Borei klases kodolzemūdenes izmanto titāna sakausējuma spiediena korpusus, kas spēj izturēt jūras ūdens spiedienu 600 metru dziļumā; Ķīnas Jiaolong pilotējamais zemūdens kuģis, kas paļaujas uz tā titāna sakausējuma korpusu, sasniedz niršanu 7000 metru dziļumā, demonstrējot titāna izcilo spēku šādos scenārijos.
No mītiskā "zemes bērna" līdz "nākotnes metālam" mūsdienu rūpniecībā, titāna atklāšana un pielietojums ir ideāls cilvēka gudrības un dabas bagātības saplūšana. Tas ir ne tikai pārveidojis ainavu augstākās -ražošanas jomās, piemēram, kosmosa un dziļūdens{2}}izpētē, bet arī iekļuvis ikdienas dzīvē, izmantojot tādus civilus lietojumus kā medicīniskie implanti un 3C elektronika. Kad savos tālruņos jūtam gludo titāna sakausējuma ietvaru tekstūru vai ziņās redzam attēlus, kas pārraidīti no dziļjūras zondēm, iespējams, mēs pieskaramies materiālu zinātnes priekšgala pulsam-gudrības kristalizācijai, kas lieliski līdzsvaro spēku un vieglumu, kā arī mūžīgo liecību cilvēces manai nepārtrauktajai dabas izpētei.
