ligas de titanio

Introdução

O titânio e suas ligas têm sido usados em diversas aplicações como a aeroespacial, médica e petroquímica. Sua excelente relação entre resistência mecânica e peso, a alta resistência à corrosão, biocompatibilidade e resistência mecânica em altas temperaturas são motivos pelos quais substitui o alumínio em aplicações onde há temperaturas superiores a 180ºC, e fazem com que seja um material muito utilizado.

O metal puro (99,9%) foi preparado em 1910 por Hunter, através do aquecimento do cloreto de titânio com sódio.

Disponibilidade

O titânio pode ser encontrado na crosta terrestre, é o nono elemento mais abundante. Está quase sempre presente em rochas ígneas e em seus sedimentos.

Alguns tipos de minerais:

Rutílio (óxido de titânio)

Ilmenita (titanato)

Ferroso, (TiFeO3)

Titanita ou esfênio (silicato de titânio e cálcio).

Produção

Em 1937, Kroll apresentou o processo de redução do tetracloreto de titânio no magnésio fundido, mas o uso comercial das ligas só teve início a partir da década 50.

O tetracloreto é obtido pela ação do cloro e carbono sobre a ilmenita. O tricloreto de ferro é removido por destilação. Em seguida, ocorre a redução com magnésio:

2TiFeO3 + 7Cl2 + 6C → 2TiCl4 + 2FeCl3 + 6CO.
TiCl4 + 2Mg → 2MgCl2 + Ti

Características do titânio

O titânio, metal de transição do grupo IV B, é o quinto metal em abundância na crosta terrestre. Na natureza, a ilmenita (FeTiO3) é a forma mineral mais comum, sendo este minério extraído de areias aluviais e depósitos rochosos e, atualmente, o mais explorado devido à escassez do rutilo (TiO2 tetragonal). Outras formas são o anastásio(TiO2), broquita (TiO2 ortorrômbico), perovisquita (CaTiO3), “sphene" (CaTiSiO5), e geiquielita (MgTiO3).

Para aplicações ortopédicas o Ti e suas ligas são fortemente recomendados conforme as explicações de Steineman et al, que afirmam que a verdadeira equiparação mecânica entre o osso e o material de implante está na