Ar titanas praras savo blizgesį?
Tarp metalinių medžiagų titanas, pasižymintis unikaliu sidabriškai{0}}pilku blizgesiu ir puikiomis fizikinėmis ir cheminėmis savybėmis, tapo „žvaigždžių medžiaga“ aukščiausios klasės gamybos, medicinos ir buitinės elektronikos srityse. Nuo aukštai -temperatūrai atsparių komponentų erdvėlaiviuose iki medicininių implantų, nuo aukščiausios klasės laikrodžių dėklų- iki kasdienių virtuvės reikmenų – titanas yra visur. Tačiau daugeliui vartotojų kyla klausimų, kai naudoja titano gaminius: ar šis, atrodytų, „niekada-neblunkantis“ metalas laikui bėgant ar dėl aplinkos pokyčių, pvz., sidabro ir vario, nepraras blizgesio? Norėdami atsakyti į šį klausimą, turime išanalizuoti titano cheminį stabilumą, paviršiaus apdorojimo procesus ir faktinius naudojimo scenarijus.
Titano „anti{0}}išblukimo“ savybė pirmiausia kyla dėl itin stipraus cheminio stabilumo. Periodinėje lentelėje titanas yra ketvirtajame periode, IVB grupėje, o tolimiausia elektronų konfigūracija yra 3d²4s². Ši elektronų konfigūracija reiškia, kad kambario temperatūroje titanas beveik nereaguoja su įprastomis medžiagomis, tokiomis kaip deguonis, vanduo ir rūgštys (išskyrus vandenilio fluorido rūgštį ir karštą koncentruotą sieros rūgštį). Kaip pavyzdį paėmus gryną titaną, net po metų buvimo ore ant jo paviršiaus susidarys tik tanki titano oksido (TiO₂) plėvelė, kurios storis tik 2–10 nanometrų. Ši plėvelė yra ne tik skaidri ir bespalvė, bet ir veikia kaip „apsauginis skydas“, neleidžiantis toliau prasiskverbti deguoniui, taip apsaugant vidinį metalą nuo oksidacijos ir korozijos. Priešingai, sidabras reaguoja su ore esančiais sulfidais, sudarydamas juodąjį sidabro sulfidą, o varis reaguoja su deguonimi ir anglies dioksidu, sudarydamas žalią bazinį vario karbonatą, o titano oksidacijos procesas yra beveik „sustabdytas“, todėl nėra akivaizdaus spalvos pakitimo ar blizgesio praradimo.
Paviršiaus apdorojimo procesų atnaujinimas dar labiau sustiprino titano „ilgalaikį blizgesį“. Šiuolaikinėje pramonėje titano gaminių paviršiaus apdorojimui paprastai naudojami tokie metodai kaip anodavimas, fizinis nusodinimas garais (PVD) arba beelektrinis dengimas. Anoduojant, valdant įtampą ir elektrolito sudėtį, ant titano paviršiaus susidaro dešimčių mikrometrų storio spalvota oksido plėvelė. Ši plėvelė yra ne tik labai kieta ir atspari-dėvėjimuisi, bet ir dėl trikdžių atskleidžia ryškias spalvas, tokias kaip mėlyna, violetinė ir auksinė, o jos spalvų stabilumas yra puikus; jis neišbluks net ilgai-buvus saulės šviesoje arba kontaktuojant su prakaitu ir aliejumi. Kita vertus, naudojant PVD technologiją vakuuminėje aplinkoje ant titano paviršiaus išgaruoja ir nusėda metalinės ar keraminės medžiagos, sudarydamos tik 0,1-5 mikrometrų storio kietą dangą. Ši danga ne tik pagerina titano atsparumą dilimui, bet ir suteikia jo paviršiui veidrodinį{10}}blizgesį, o atsparumas korozijai yra daug pranašesnis už neapdorotus paviršius. Pavyzdžiui, aukščiausios klasės titano laikrodžiai, apdoroti PVD, gali išlaikyti savo blizgesį metų metus, net ir nešiojant kasdien.
Praktikoje titano „anti-blizgesys“ savybės yra tokios pat puikios. Jūrinėje aplinkoje titaniniai laivų komponentai ir nardymo įranga ilgą laiką yra veikiami didelio-sūrio jūros vandens, nesukeliant duobių ar rūdžių, pavyzdžiui, nerūdijančio plieno dėl chlorido jonų korozijos. Chemijos pramonėje titano reaktoriai ir vamzdžiai liečiasi su stipriomis rūgštimis ir šarmais; jų paviršiaus oksido plėvelė efektyviai neleidžia prasiskverbti korozinėms terpėms, išsaugo metalinę spalvą. Kasdieniame gyvenime titaninius akinių rėmelius, virtuvės reikmenis ir papuošalus, net ir dažnai liečiant su prakaitu, riebalais ar valymo priemonėmis, reikia tik nuplauti vandeniu arba nušluostyti minkšta šluoste, kad atkurtų blizgesį, todėl nereikia ypatingos priežiūros. Žinoma, jei titano gaminių paviršius stipriai subraižomas arba ilgą laiką yra veikiamas labai ėsdinančios aplinkos, tokios kaip vandenilio fluorido rūgštis, oksido plėvelė gali būti pažeista, o tai gali sukelti vietinį blizgesio praradimą. Tačiau tai yra labai reta ir gali būti ištaisyta pakartotinai poliruojant arba apdorojant paviršių.
Nuo aukštai -temperatūrai atsparių komponentų erdvėlaiviuose iki kasdienių titano papuošalų – titanas, pasižymintis būdingu atsparumu korozijai ir galimybe sutvirtinti, išsiskiria iš metalinių medžiagų savo „tvariu blizgesiu“. Jo cheminis stabilumas, pažangūs paviršiaus apdorojimo procesai ir platus praktinis pritaikymas rodo, kad įprastomis naudojimo sąlygomis titano gaminiai beveik niekada nepraranda savo blizgesio. Renkantis titaną reikia pasirinkti ne tik kokybišką-našumo medžiagą, bet ir nesenstančią estetinę patirtį,-kad ir kaip bėgtų laikas, su originaliu sidabro-pilku blizgesiu jis visada gali suprasti šiuolaikinės pramonės ir gyvenimo rafinuotumą ir patvarumą.
