Eigenschaften von Titan
| Ordnungszahl | 22 |
| CAS-Nummer | 7440-32-6 |
| Atommasse | 47,867 |
| Schmelzpunkt | 1668℃ |
| Siedepunkt | 3287℃ |
| Atomvolumen | 10,64 g/cm³ |
| Dichte | 4,506 g/cm³ |
| Kristallstruktur | Hexagonale Einheitszelle |
| Häufigkeit in der Erdkruste | 5600 ppm |
| Schallgeschwindigkeit | 5090 (m/S) |
| Wärmeausdehnung | 13,6 µm/m·K |
| Wärmeleitfähigkeit | 15,24 W/(m·K) |
| Elektrischer Widerstand | 0,42 mΩ·m (bei 20 °C) |
| Mohs-Härte | 10 |
| Vickers-Härte | 180-300 HV |
Titan ist ein chemisches Element mit dem chemischen Symbol Ti und der Ordnungszahl 22. Es befindet sich in der 4. Periode und der IVB-Gruppe des Periodensystems. Es ist ein silberweißes Übergangsmetall, das sich durch geringes Gewicht, hohe Festigkeit, metallischen Glanz und Beständigkeit gegenüber Chlorgaskorrosion auszeichnet.
Titan gilt aufgrund seiner weitverbreiteten und schwer abbaubaren Natur als seltenes Metall. Es ist jedoch relativ häufig und steht an zehnter Stelle aller Elemente. Zu den Titanerzen zählen hauptsächlich Ilmenit und Hämatit, die in der Erdkruste und Lithosphäre weit verbreitet sind. Titan kommt außerdem in nahezu allen Organismen, Gesteinen, Gewässern und Böden vor. Die Gewinnung von Titan aus den wichtigsten Erzen erfordert die Anwendung des Kroll- oder Hunter-Verfahrens. Die häufigste Titanverbindung ist Titandioxid, das zur Herstellung von Weißpigmenten verwendet wird. Weitere Verbindungen sind Titantetrachlorid (TiCl₄) (verwendet als Katalysator und zur Herstellung von Nebelwänden oder Werbebannern) und Titantrichlorid (TiCl₃) (verwendet als Katalysator bei der Polypropylenherstellung).
Titan besitzt eine hohe Festigkeit; reines Titan weist eine Zugfestigkeit von bis zu 180 kg/mm² auf. Einige Stähle sind zwar fester als Titanlegierungen, die spezifische Festigkeit (das Verhältnis von Zugfestigkeit zu Dichte) von Titanlegierungen übertrifft jedoch die von hochwertigen Stählen. Titanlegierungen zeichnen sich durch gute Hitzebeständigkeit, Tieftemperaturzähigkeit und Bruchzähigkeit aus und werden daher häufig für Flugzeugtriebwerksteile sowie Strukturbauteile von Raketen und Flugkörpern verwendet. Sie dienen außerdem als Brennstoff- und Oxidationsmitteltanks sowie als Hochdruckbehälter. Mittlerweile werden automatische Gewehre, Mörserlafetten und rückstoßfreie Feuerrohre aus Titanlegierungen gefertigt. In der Erdölindustrie finden sie vor allem Verwendung in Behältern, Reaktoren, Wärmetauschern, Destillationstürmen, Rohrleitungen, Pumpen und Ventilen. Titan wird auch für Elektroden, Kondensatoren in Kraftwerken und Anlagen zur Umweltverschmutzungskontrolle eingesetzt. Titan-Nickel-Formgedächtnislegierungen werden häufig in Instrumenten und Messgeräten verwendet. In der Medizin dient Titan als künstliches Knochenmaterial und für verschiedene Instrumente.
