Die unterschiedlichsten Materialien werden in der Luft- und Raumfahrttechnik verbaut, um effizient fliegen zu können, Temperaturunterschiede auszugleichen und für höchstmögliche Sicherheit bei Flugzeugen und Raumfähren zu sorgen. Eine sehr große Rolle spielt hierbei auch das Material Titan. Dieses Übergangsmetall, chemisches Zeichen Ti, hat sehr viele positive Eigenschaften. Dazu zählen die Beständigkeit gegen Korrosion, die unglaubliche Festigkeit und dabei ein deutlich leichteres Gewicht, als es zum Beispiel Edelstahl oder Gold auf die Waage bringen würden. Gewonnen wird reines Titan aus Titanoxiden, also Verbindungen mit Sauerstoff. Diese Verbindungen gibt es in der Erdkruste in relativ hohem Anteil, jedoch nur an wenigen Orten auf der Erde in förderungswürdigen Mengen. Australien, der skandinavische Raum und der Norden Amerikas, sowie Malaysia und das Uralgebirge sind die wichtigsten Vorkommen der Welt. Seit 2010 weiß man, dass es Titanvorkommen auch in Paraguay gibt – eine Förderung ist geplant.

Verwendung von Titan in der Luft- und Raumfahrttechnik

Alles, was in die Lüfte oder die Atmosphäre fliegen soll, also Flugzeuge und auch Raumfähren, sollten besonders leicht sein. Kunststoff oder andere leichte Produkte sind jedoch viel zu unbeständig gegen Hitze oder Kälte, zu leicht zerstörbar oder anderweitig ungeeignet. Mit Titan kann Gewicht reduziert werden, wenn andere, bisher verwendete Materialien ersetzt werden. Durch die hohe Hitzebeständigkeit ist es sogar möglich, die Verdichterschaufeln und andere, nahe am Triebwerk gelegene Teile aus Titan zu fertigen. Die Vorteile liegen klar auf der Hand, auch wenn der Preis für Titan etwa zehn Mal so hoch ist, wie der für Edelstahl, was an den schwierigen Bedingungen der Gewinnung liegen dürfte. Dies ist, ganz nebenbei, auch die Erklärung dafür, warum schöner Titanschmuck etwas teurer ist, als vergleichbarer Edelstahlschmuck: Das Material ist teurer, also auch die Fertigung. Das strapazierfähige Material ist dafür aber auch deutlich haltbarer und nahezu unverwüstlich, sieht zugleich aber edel und elegant aus.

Titan Legierungen auf dem Vormarsch in der Luft- und Raumfahrttechnik

Über die positiven Eigenschaften von Titan für die Luft- und Raumfahrttechnik ist man sich ja seitens der Wissenschaft schon lange im Klaren. Die neuesten Bemühungen der Forscher gehen in die Richtung, noch stabilere und hitzeunempfindlichere Legierungen mit Titan zu finden, die dann zum Beispiel auch in der direkten Umgebung von Triebwerksbrennkammern, wo es schnell auch einmal über 800 Grad heiß werden kann, verwendet werden können. Der Informationsdienst Wissenschaft gab schon im Jahr 2003 auf der Seite www.idw-online.de Auskunft darüber, wie weit der Stand der Forschungen ist, welche anderen Materialien durch die Titanlegierungen ersetzt werden sollen, und so weiter. Dass daraus letztendlich nicht nur Verbesserungen für die Sicherheit bei Flugkörpern gesorgt werden kann, sondern mit Sicherheit auch Ergebnisse für andere Lebensbereiche gewonnen werden können, versteht sich eigentlich schon fast von selbst. Man denke nur einmal an den Sondermaschinenbau, in dem es ja nicht selten ebenfalls Probleme bezüglich Temperatur und Materialbeständigkeit zu lösen gibt.

Titan darf auch in der Medizin nicht fehlen

Titan kommt als Werkstoff in vielen Bereichen in Frage. Neben der Raumfahrt und der Luftfahrt ist dies auch die Medizin. Wie in der Online Enzyklopädie Wikipedia.org aufgeführt, gibt es hier sehr unterschiedliche Verwendungsweisen. Der unschlagbare Vorteil des Elements Titan liegt hier in der Oxidschicht des Materials. Durch diese Schicht können menschliche Knochen mit dem Titan fest verwachsen. Diese Situation wird bei Hüftgelenks- oder Kniegelenksprothesen ausgenutzt, aber auch bei chirurgischen Eingriffen, bei denen Platten und Nägel beziehungsweise Schrauben in den Knochen gearbeitet werden, um zum Beispiel nach einem schweren Bruch für Stabilität zu sorgen. Kaum zu rechnen ist nach dem Einsetzen künstlicher Gelenke aus Titan mit Reaktionen des Immunsystems – eine Abstoßreaktion ist so gut wie ausgeschlossen. Auch ein Zersetzen der Prothesen durch Korrosion, wie bei anderen Metallen oft der Fall, ist nicht zu befürchten. Wo früher in der Zahnmedizin Legierungen mit dem Edelmetall Gold verwendet wurden, greifen Zahntechniker und Mediziner heute auf Titan zurück, weil es einfach im Preis deutlich günstiger liegt, dabei aber beste Materialeigenschaften für die Verwendung mitbringt. Die medizinische Verwendung setzt sich unter anderem bis in die Neurochirurgie fort, zum Beispiel bei Operationen an Aneurysmen.

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