التيتانيوم وتكنولوجيا المواد
قد عرف التيتانيوم كعنصر منذ حوالى 200 عام ولكن من حوالى 40سنه فقط اكتسب هذا المعدن إستراتيجية هامه.
في هذا الوقت المنتجات التجارية من التيتانيوم وسبائكه في الولايات المتحدة ارتفعت من الصفر إلى أكثر من 23مليون كيلو جرام كل عام (مايوازى50مليون باوند كل عام)
كان الحافز وراء هذا النمو الرائع هو العالم كرول عن طريق اكتشاف طريقة اقتصاديه وأمنه نسبيا لإنتاج معدن التيتانيوم في اواخر الثلاثينيات.
فعملية كرول تضمنت اختزال تيتاكلوريدات التيتانيوم كخطوه أولى من خلال الصوديوم والكلسيوم وبعد ذلك الماغنسيوم تحت ظروف جو الغاز الخامل 
وتتابعت الأبحاث من خلال كرول والعديد من العلماء خلال الفترة في الحرب العالمية الثانية وفي اواخر الربعينات عرفت الخواص الميكانيكية والخواص الفزيائية والصفات السبائكيه للتيتانيوم وأصبحت الأهمية الاقتصادية للمعدن واضحة
فالمنتجات الاقتصادية للتيتانيوم بدات بجديه في الولايات المتحدة وفي عام 1956 كانت المنتجات مسحوق (بودرة) التيتانيوم في الولايات المتحدة أكثر من 6مليون طن كل سنه مايوازى13مليون باوند سنويا
تطوير السبيكة سريعاً عرفت التاثيرات المربحة لاضافات الالومنيوم مبكراً وأصبحت سبائك تيتانيوم –الومنيوم متاحه اقتصادياً فهناك سبيكتين يتم استخدامهم بتوسع حتى الآن هما Ti-5AL-2.5Sn,Ti-6AL-4V فتم تحسينها في بدايات الخمسينيات فسبيكةTi-6Al-4V في الواقع تمثل أكثر من نصف السوق الحالى للتيتانيوم في الولايات المتحدة.
النمو السريع في صناعة التيتانيوم يعتبر شهاده للصلابه العالية ومقاومة التاكل للمعدن.
فبكثافة تمثل 55% من كثافة الصلب يستخدم سبائك التيتانيوم بتوسع لعمل الأجزاء ذات الاحمال الثقيلة في عناصر المركبات الفضلئية التي تعمل في ظروف حراريه منخفضه أو متوسطه الارتفاع بحيث تتضمن كل من الهيكل الخارجى وأجزاء المحرك
مقاومة التيتانيوم للتاكل تقوم على شكل طبقة اوكسيد ثابته تحمى المعدن
فهذا السلوك التخميلى للمعدن يجعله مفيداّفي التطبيقات المستخدمة في أدوات العمليلت الكميائية والاجهزة التعويضيه والأدوات الجراحيه.
يوجد التيتانيوم في نوعين من التركيب البللورى ففى درجة حرارة الغرفة التيتانيوم يكون على هيئة بللورة سداسية التركيب تمثل طور (α) وعند درجة حرارة 8830 سليزيه (مايوازى16210 فرنهيت) تتحول إلى بللولاة مكعبه التركيب تمثلطور(β) فهذا التنوع في التركيبات البللوريه عن طريق اضافة عناصر سبائكيه وعمليات ميكانيكيه حراريه يعتبر قاعدة واساس لهذا التطور الكبير في السبائك والخصائص فهذه الأطوار تمهد سبيلاّ مريحاّ لتصنيف منتجات التيتانيوم فاستعاداّلهذه الأطوار يتم تصنيف سبائك التيتانيوم إلى سبائك α وسبائك β
وسبائك β+αتحتوى على عناصر سبائكيه مثل الاومنيوم والقصدير والعناصر المثبتة لسبائك α تعمل عن طريق التغير في درجة حرارة تحويل الطور أو تتسبب في زياددته سبائك α تتصف بوجود صلابه كافيه وصلاده ولها إمكانية للحام جيده ولكنها فقيره في إمكانية حداتها أكثر من سبائك (β) 
فهذه الخاصيه الأخيرة ينتج عنها ميل كبير في عيوب الحدادة يمكن معالجة هذه المشكلة عن طريق إعادة التسخين بصفه دوريه وجعل اختزال الابعاد اقل
على عكس سبائك(β) وسبائك(α) لايمكن تقويتها بالمعالجة الحرارية فهي تستخدم في ظروف التخمير أو إعادة البلورة للقضاء على الإجهادات المتبقيهتحتوى على مركبات تساعد خليط من اطوار αوβ ويمكن أن تحتوى من 10%الى50% من طور (β)في درجة حرارة الغرفة أكثر سبيكه (β+α)متداوله هي Ti-6AL-4V
بالرغم من صعوبة تشكيل جزيئات السبيكة في ظروف تخميرها ولكن سبائك β+α قابله للتشكيل بصفه عامه.
تحتوى على عناصر انتقاليه مثل فاناديوم ومليدنيوم ونيوبيوم التي تقوم بتقليل درجة حرارة طورα لتحويل إلى طورβ وهذا يعزر التطور في طور β
هي تمتلك قابلية ممتازه للحداده على مدى درجات حرارة واسعه أكثر من سبائك α وسبائك β يمكن تشكلها على البارد
سبائك β لها قدره هائله للتقسيه وتخضع للمعالجه الحرارية
بداية صناعة التيتانيوم كانت مرتبطه بسوق الطائرات التجارية والعسكريه فالاعتماد على صناعة الطائرات نتج عنها نكسات ضخمه وبالرغم من هذا كان تطور صناعة التيتانيوم في الولايات المتحدة ثابته تقريباّ
نظرية دورة حياة المنتج استخدمت تقريباّ لحوالى 40سنه لتحليل ارتفاع وانخفاض الطلب على الإنتاج فدورة حياة المنتج تبداء منذ بداية تعريفه في السوق
ان استخدام نماذج دورة حياة المنتج تطورت اصلاّ لتطبق على صناعة الالومنيوم والصلب في الولايات المتحدة فهذه النظريه استخدمت حديثاّ في الولايات المتحدة نظراّ للتطور الاقتصادى الكبير في صناعة التيتانيوم.
تطبيقات التيتانيوم في صناعة الطائرات تتضمن استخدامه في كل من الهيكل الخارجى وعناصر المحرك مازال يمثل النصيب الأكبر عن استخدامات سبائك الالونيوم 
في الواقع التيتانيوم نجح جداّ في تطبيقات الطائرات عن احتمالية استخدامه في تطبيقات أخرى فهذه التطبيقات بدأت حديثاّ في أن يتم استكشافها فمعظمها في مراحل التطور والتحسن في حين ان البعض الآخر يتم استخدامها بالفعل اوتم استخدام كميات كافيه من المعدن فيها بحيث وتشمل :التيتانيوم لديه كثافة عالية مما يؤدي قوة شد كبيرة ومقاومتة للتآكل عالية، ومقاومة التعب، وارتفاع مقاومة التشقق، وقدرته على تحمل درجات الحرارة المعتدلة العالية، تستخدم سبائك التيتانيوم في الطائرات والمدرعات والطلاء، ويستخدم في السفن البحرية وسفن فضائية وصواريخ. للحصول على التطبيقات سبائك التيتانيوم مع الالومنيوم، والفاناديوم، والعناصر الأخرى لمجموعة متنوعة من المكونات بما في ذلك أجزاء الهيكلية الحرجة، في جدران النار، والهبوط، وقنوات العادم (الهليكوبتر)، والأنظمة الهيدروليكية. في الحقيقة، يستخدم التيتانيوم في إنتاج محركات الطائرات والإطارات. وريال - 71 "البلاكبيرد" كانت واحدة من أول طائرات المستفيدة بطريقة واسعة من التيتانيوم ضمن هيكلها، مما يمهد الطريق له في استخدامة في الطائرات العسكرية والتجارية الحديثة. ويستخدم ما يقدر بنحو 59 ألف طن متري في طائرة بوينغ 777، في 45 بوينغ 747، و18 في 32 طائرة بوينغ 737، وفي طائرات إيرباص A340، في 18 إيرباص A330، و12 في إيرباص A320. ويجوز للطائرة إيرباص A380 استخدام 146 طن متري، بما في ذلك نحو 26 ألف طن في محركات في تطبيقات المحرك، يتم استخدام التيتانيوم عن الدوارات، وشفرات الضاغط، ومكونات النظام الهيدروليكي،. نظرا لمقاومته للتآكل العالية لمياه البحر، ويستخدم التيتانيوم في المبادلات الحرارية في محطات تحلية المياه؛ في المبردات، سخان المياه المالحة لأحواض السمك، صيد الأسماك، وسكاكين الغواصين '.
ويستخدم التيتانيوم لتصنيع العلب وغيرها من عناصر مراقبة المحيطات ونشر أجهزة رصد للاستخدام العلمية والعسكرية. وضع الاتحاد السوفياتي السابق تقنيات لصنع غواصات إلى حد كبير من التيتانيوم.
ارتفاع نقاء (99.999 ٪) التيتانيوم في التركيب البلوري
يستخدم التيتانيوم في الأنابيب الملحومة ومعدات عملية (المبادلات حرارية، والدبابات والسفن ، والصمامات) في الصناعات الكيماوية والبتروكيماوية في المقام الأول لمقاومة التآكل.
ويستخدم معدن التيتانيوم في تطبيقات السيارات، وخاصة في سباقات السيارات أو الدراجات النارية، حيث تخفيض الوزن أمر بالغ الأهمية مع الحفاظ على القوة والصلابة العالية. التكلفة العالية للتيتانيوم لجعلة قابل للتسويق في السوق الاستهلاكية العامة، بخلاف المنتجات النهائية، لا سيما بالنسبة للسباق / أداء السوق. وقد تم في وقت متأخربناء نموذج لسفينة حربية من التيتانيوم. ويستخدم التيتانيوم في العديد من السلع الرياضية : مضارب التنس والجولف، والهوكي،والدرجات البخارية، وكرة القدم، وإطارات الدراجات الهوائية والمكونات. على الرغم من أن المادة ليست المصدر الرئيسي لإنتاج دراجات وتستخدم أيضا سبائك التيتانيوم في إطارات النظارات. هذه النتائج في إطار دائم مكلفة نوعا ما، ولكن طويل المدى في الاستخدام وهو خفيف الوزن ولايسبب أي حساسية للجلد. بما في ذلك تجهيزات المطابخ وأدوات الطعام، والفوانيس.
التيتانيوم الاقتصادى النقى يكون أكثر شيوعآ عن سبائك التيتانيوم لتطبيقات التأكل خاصة عندما تكون الصلابة العالية غير مطلوبة, فالعوامل الاقتصادية هي التي تقرر اختيار التيتانيوم نظرآ لمقامومتة للتأكل وفبعض التطبيقات الشائعة تتطلب مقاومة تأكل للتيتانيوم.
العمليات الكميائية والبتروكيماوية:
أدوات التيتانيوم تشمل المضخات وبراميل التخزين بحيث تكون هذة الأدوات مهمة في صناعة مواد كيماوية محددة.
مبادلات التيتانيوم الحرارية والمكثفات والموسير والانابيب شائعين في منابع الطاقة التي تستخدم مياة البحر للتبريد، في خلايا توليد الطاقة يتم استخدام شفرات التيتانيوم في التوربينات وحلقات التيتانيوم في المولدات. والتطبيق الحيوى يكون في المكثفات الرئيسية في وحدات إنتاج الطاقى الزرية.
قيمة التيتانيوم في التطبيقاتالطبية تكمن في وجودها داخل جسم الإنسان وثباتها لذلك هناك مقاومة للتأكل الناشئ عن سوائل الجسم، وسبائك التيتانيوم المستخدمة في التطبيقات الطبية مثل صمامات القلب ومضخات القلب والمفاصل الصناعية في الركبة، والاجهزة التعويضية من التيتانيوم ذات الاسطح الخاصة تتحكم في الاحتكاك بالعظم مما يؤدى إلى وجود روابط أكثر قوة وأكثر مدة حياة بين العظم والجهاز(انظر المقالة في:corrosion metallic implants and) prosthetic device in corrosion ,volume 13 of ASM hand book, formerly 9th edition metals handbook)
الصفات الرائعة للتيتانيومتجعلة جاذبا للكثير من المصممين في مجالات مختلفة مثل الصناعة، والتيتانيوميظل غالى بسبيآعند مقارنتة بالصلب أو الالومنيوم ولكن ذيادة استخدام المعدن في مختلف المجالات تجعل من المتوقع سرعة إنخفاض تكلفتة مما ينتج عنة زيادة كبيرة في استخدامة نظرآلرخص ثمنة.
أستخدم المعماريين اليابانيين التيتانيوم كمادة بناء لبعض الوقت فبالرغم من زيادة ثمن التيتانيوم عن الصلب الغير قابل للصدأ,إلا إنة يعتبر مؤثر جدآ عند استخدامة في إنشاء المبانى التي تكون قوية.
الاهتمام بالتيتانيوم كمادة في تنوع واسع في المنتجات للمستهلك يرتفع.
العديد من تجهيزات التيتانيوم وتقنيات المواد الآن في المستويات المختلفة من مراحل التطوير لها قابلية التأثر بعمق في المستقبل لاستخدامات التيتانيوم ولهذا السبب فإنها تحتاج تفسير.فهذة التطورات والتحسينات تتضمن التطورات في إنتاج الاسفنج وعمليات الانصهار ومركبات التيتانيوم ذات القاعدة المعدنية والتيتانيوم المركب وسبائك التيتانيوم فائقة اللدونة والاستخدام المتزايد لخردة التيتانيوم.
إنتاج الاسفنج:العمل الحالى لا يهدف إلى تحسين وتطوير كفاءة عملية كرول فقط ,ولكنة يهدف إلى تطوير الطرق الجديدة في إنتاج التيتانيوم , فواحدة من هذة الطرق المتطورة حاليآ هي إختزال صوديوم فلوروتيتانيوم(Na2Ti F5) عن طريق سبيكة الومنيوم – زنك لإنتاج سبيكة منصهرة من التيتانيوم والزنك, ويتم بعد ذلك إزالة الزنك عن طريق التبخير , وهناك عملية أخرى لأختزالTicl4,Tio2 وتحويلة إلى معدن التيتانيوم.
التيتانيوم الاسفنجى هو الأكثر شيوعآ في مزج ومضاعفة قوس الفراغ المعاد صهرة مع خردة المادة المعاد تصنيعها والعناصر السبائكية لآنتاج التيتانيوم . فشعاع الإلكترونات من البلازما المنصهرة في الموقد البارد هي طرق أنصهار حديثة نبسيآ يم تصميمها لتقليل العيوب الداخلية للكتلة . فالسكون فترات طويلة داخل حمام من السائل وفترات الازابة الطويلة والخلط الجيد يمنع تسرب الشوائب الغير معدنية والمعادن الحرارية الغير منصهرة داخل الكتلة.
السبائك المرتبة القريبة من Tio3Al (فعليآهى Ti-24Al-11Nb) لها مقاومة أكسدة أفضل وكثافة ومعامل مرونة أعلى من سبائك التيتانيوم التقليدية, فهذة المواد لها قابلية كبيرة لرفع نسبة القوة بالنسبة للوزن في مركبات الطائرات زيادة عظيمة، ورفع درجات الحرارةعلى نطاق واسع لسبيكة Ti3Al تم إنتاجها وتجهيزها باستخدام أدوات تقليدية على هيئة قوالب ورقائق وألواح
سبائك التيتانيوم المركبة تجمع بين سمات المعدن الأساسي مع سمات الطور المقوى , وفي هذة الحالة هذا التجمع بين الخواص يتم ترجمتة على هيئة كثافة منخفضة مع ارتفاع في درجة حرارة الصلابة والصلادة
التشكيل فائق اللدونة لعناصر رقائق سبيكة التيتانيوم هو تقنية خرجت من المعمل لتدخل مراحل الإنتاج الاقتصادى، فهذة العملة لها قابلية كيبرة لتقليل جذور عدد الإجراء والسحابات المطلوبة في هياكل الطائرات والعناصر المعقدة الأخرى وهناك معلومات أخرى عن هذا الموضوع في(supper sheet forming in forming and forging volume 14 0f ASM handbook ,formerly 9th edition metals handbook)
بسبب أن صناعة التيتانيوم نضجت وأزداد استخدام المواد المعاد تدويرها في السنوات الحالية أيضآ الرايش الناتج عن المااكينات يتم إعادة تصنيعة والمنتجين لليتيانيوم في الولايات المتحدة أستخدمو ما يقارب من 18 كيلو جرام من خردة التيتانيوم عام 1988(titanium 1988 statistical review ,titanium development association,1989,p.s)