Titan ist ein metallisches Element, geschätzt wegen seines hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses, seiner starken Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität – Eigenschaften, die es dichter als Aluminium machen, aber in dünneren Querschnitten nutzbar, einen schwachen (aber realen) elektrischen Leiter und den Werkstoff der Wahl für Luft- und Raumfahrtstrukturen ebenso wie für medizinische Implantate. Die folgenden Abschnitte beantworten die konkreten Fragen, die am häufigsten auftauchen: wofür es verwendet wird, sein Siedepunkt, wie es gewichtsmäßig mit Aluminium abschneidet, ob es Strom leitet und wo man Rohmaterial bezieht.
Wofür Titan verwendet wird
Die Kerneigenschaften von Titan – hohe Festigkeit im Verhältnis zum Gewicht, Korrosionsbeständigkeit und Verträglichkeit mit dem menschlichen Körper – treiben vier Hauptanwendungsbereiche:
- Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung. Flugzeugzellen, Fahrwerke, Hydraulikrohre, Turbinenschaufeln von Strahltriebwerken und Raumfahrzeugkomponenten. Titanlegierungen vertragen hohe Betriebstemperaturen und bleiben dabei leicht – die SR-71 Blackbird, gebaut für anhaltenden Flug bei Mach 3+, besteht konstruktionsbedingt zu etwa 93 % aus Titan.
- Medizinische Implantate und Geräte. Hüft- und Kniegelenkersatz, Knochenplatten und -schrauben, Zahnimplantate, Wirbelsäulenimplantate und Herzschrittmachergehäuse. Menschlicher Knochen verwächst mit der Zeit natürlich mit Titan (Osseointegration), und das Metall widersteht der Korrosion durch Körperflüssigkeiten – diese Kombination ist der Grund, warum es der Standardwerkstoff für lasttragende Implantate ist.
- Pigmente und Konsumgüter – als Titandioxid, nicht als Metall. Die mengenmäßig größte Verwendung von Titan ist überhaupt nicht das Metall: Titandioxid (TiO₂) ist ein leuchtend weißes Pigment in Farbe, Kunststoffen, Papier, Sonnencreme und Zahnpasta. Man liest leicht Statistiken zur „größten Verwendung von Titan“ und nimmt an, sie beträfen Metallteile – fast immer betreffen sie stattdessen diese Verbindung.
- Industrie und chemische Verfahrenstechnik. Die Beständigkeit von Titan gegen Salzwasser und starke Säuren macht es zum Standardwerkstoff für Entsalzungsanlagen und Offshore-/Marinebeschläge in korrosiven Umgebungen.
Wichtige Eigenschaften: Siedepunkt, Dichte im Vergleich zu Aluminium, elektrische Leitfähigkeit
| Eigenschaft | Wert | Hinweis |
|---|---|---|
| Siedepunkt | 3,287 °C (5,949 °F / 3,560 K) | In allen geprüften Quellen konsistent – keine Abweichung |
| Schmelzpunkt | 1,668 °C (3,034 °F) | Zum Vergleich; Titan bleibt über einen weiten Bereich flüssig, bevor es siedet |
| Dichte | ~4.51 g/cm³ | Zum Vergleich: Aluminium hat ~2,70 g/cm³ |
| Elektrische Leitfähigkeit | Etwa ein einstelliger Prozentsatz der Leitfähigkeit von Kupfer | Die Quellen sind sich über das genaue Vielfache nicht einig – siehe Hinweis unten |
Ist Titan leichter als Aluminium? Nein. Volumenmäßig ist Titan etwa 67 % schwerer als Aluminium (4,51 g/cm³ vs. 2,70 g/cm³) – zwei gleich große Blöcke aus beiden Metallen, und der Titanblock wiegt spürbar mehr. Der Ruf „Titan ist leicht“ kommt von seiner Festigkeit, nicht von seiner Dichte: Weil Titan im Verhältnis zum Gewicht so viel fester ist, können Ingenieure ein Teil mit dünnerem Querschnitt oder weniger Material auslegen und trotzdem dieselbe Festigkeitsanforderung erfüllen. Das fertige Teil kann am Ende leichter sein als ein Aluminium-Äquivalent – das Rohmaterial selbst nicht.
Ist Titan leitfähig? Ja, aber schlecht. Titan leitet Strom, weil es ein Metall ist, doch sein spezifischer elektrischer Widerstand liegt bei Raumtemperatur bei etwa 40–56 μΩ·cm – hoch genug, dass verschiedene Quellen seine Leitfähigkeit mit etwa 3–4 % bis 10–12 % der von Kupfer berechnen, je nachdem, durch welche Kupfer-Basis sie teilen. Betrachten Sie keines dieser Vielfachen als exakte Spezifikation; die übereinstimmende Erkenntnis der Quellen ist, dass die Leitfähigkeit von Titan relativ zu Kupfer im niedrigen einstelligen bis niedrigen zweistelligen Prozentbereich liegt, nicht dass es ein guter Leiter wäre. Dieselbe schwache Leitfähigkeit zeigt sich auch beim Wärmetransport – die Wärmeleitfähigkeit von Titan (etwa 21,9 W/m·K) beträgt etwa 1/18 der von Kupfer, was mit erklärt, warum sich beim Zerspanen von Titan Wärme an der Schneide staut, statt durch das Teil abzufließen. Derselbe hohe Widerstand wird in einigen Nischenanwendungen gezielt genutzt – Verdampfer-Heizspulen und eloxierter Schmuck nutzen ihn beide.
Wo man Titan kauft
Die richtige Bezugsquelle hängt von drei Dingen ab, die Sie vor dem Einkauf klären sollten: Form (Blech, Platte, Rundstange, Rohr, Draht oder Fertigteil), Güte (handelsübliches Reintitan Grade 2 vs. eine Legierung wie Grade 5 / 6Al-4V) und Menge (ein einzelnes Heimwerkerstück vs. Werksmengen für die Produktion).
- Hobby / Kleinmengen / DIY: Online-Metallhändler (Online Metals, Online Metal Supply) verkaufen zugeschnittenes Blech, Rundstangen und Platten ohne Mindestbestellmenge – der praktische Ausgangspunkt, wenn Sie ein Stück brauchen und keine Produktionsserie. Spezialanbieter wie Rio Grande führen dünnes, formbares Blech für Juweliere, die eloxieren.
- Industrielle / Luftfahrt- / medizinische Großmengen: Lagerhaltende Distributoren (TMS Titanium, Titanium Industries, Supra Alloys, A-1 Alloys, Tiger Titanium) liefern Werksprodukte – Rohr, Röhren, schwere Blöcke, zugeschnittene Stangen und Platten – für Produktionsserien in der Luftfahrt-, Medizintechnik- und Automobilfertigung.
Vor dem Bezug lohnt es sich zu bestätigen, dass das Teil wirklich das Festigkeits-Gewichts-Verhältnis oder die Korrosionsbeständigkeit von Titan braucht, statt überdimensioniert zu sein – angesichts der Dichte- und Preisaufschläge gegenüber Aluminium oder Stahl (siehe Vergleich oben) ist Titan meist nur dann die richtige Wahl, wenn eine dieser beiden Eigenschaften der tatsächliche Konstruktionstreiber ist, nicht als Standardwahl.
Weiterführende Lektüre: Kobalt- vs. Titan-Bohrer: Was ist der wahre Unterschied? — ein anderes Thema (Werkzeuge, nicht das Rohmetall), aber eine häufige Verwechslung bei der Suche nach „Titan“ im Werkstattumfeld.
