Le titane de A à Z : tout savoir sur cet alliage

Les métaux ne sont pas que de l’argent et de l’or, voire le cuivre. Les métaux que la nature offre sont beaucoup plus diversifiés que ça, y compris le titane. Mais, avant de savoir où est-ce qu’on peut l’utiliser, il serait intéressant de comprendre ce que c’est et les propriétés qui font sa gloire.

Le titane, c’est quoi ?

Le titane est un élément pur ayant comme symbole dans le tableau périodique Ti. C’est ce qu’on appelle aussi un métal de transition. Il est léger, très résistant et a un aspect blanc métallique. Il est très résistant à la corrosion et le produit de son oxydation est utilisé comme pigment blanc.

Un peu d’histoire…

William Gregor est l’homme qui a découvert le titane en 1791. Il ne faisait qu’analyser des sables de la rivière Helford puisqu’il était minéralogiste et pasteur. Il découvrit alors ce qu’il appela le sable noir et après plusieurs manipulations il en sorti un oxyde impur qu’il laissa sans nom.

Martin Heinrich Klaproth, dans la même période, a fait la découverte du même métal en analysant les propriétés du Schörlite rouge indépendamment de Gregor. C’est alors qu’il le nomma Titane tout en ignorant ses propriétés.

Ce n’est qu’un siècle plus tard que le chercheur Matthew Albert Hunter a pu produire du titane pur à 99%. Toutefois, le procédé industriel de production du titane n’a pu être mis en place par Kroll qu’en 1939, soit 29 ans plus tard.

Ses propriétés

Il ne faut pas oublier que le titane, contrairement à d’autres métaux est assez récent. Pourtant les recherches sur ce sujet ont été assez poussées pour découvrir ses propriétés et en déduire son utilisation.

Des propriétés physiques

Le titane possède des propriétés physiques remarquables. Il a en effet une masse volumique de moins de 60% que celle de l’acier, ce qui en fait un métal très léger. Il garde ses caractéristiques mécaniques à une température de plus de 600°C et n’est pas très magnétique ce qui es fait un très bon candidat pour l’IRM en diminuant les artéfacts.

Des propriétés mécaniques

Le titane s’oxyde en formant une couche très adhérente et dure qui explique sa longévité. Ce pouvoir est amplifié grâce à la régénération rapide de cette couche. Il a une très importante résistance magnétique et une excellente ductilité dans une température normale.

Des propriétés chimiques

Avant tout, le titane est extrêmement oxydable ce qui lui interdit l’accès à la catégorie des métaux nobles. Par contre, il est très résistant à la corrosion, principalement grâce à la  couche protectrice, produit de son oxydation.

Sa résistance au feu

Le titane, conformément à son nom légendaire tiré de la mythologie grecque, est très résistant au feu. Il peut en effet subit une température de plus de 600°C sans se déformer, exploser ou même s’abîmer. C’est aussi grâce à sa cause d’oxyde très adhérente.

Purifier le titane…

Le titane ne se trouve jamais sous la forme pure. C’est pour cette raison qu’il faut passer par ce qu’on appelle des procédés de purification. Le premier est celui de Van-Arkel-de-Boer. Ça consiste à isoler le titane par formation réversible d’iodure volatil et dépôt par pyrolyse sur un filament de tungstène.

Le deuxième procédé est celui de Kroll. Il est un peu plus compliqué que le premier. Mais, il consiste principalement à réduire l’oxyde de titane en titane à l’aide du magnésium. Et enfin, on parle d’élaboration du titane haute pureté qui est beaucoup plus délicat et beaucoup plus compliqué.

Il peut être toxique aussi…

Comme n’importe quel autre métal, le titane peut être toxique. En effet, sous sa forme métallique, il est très inflammable. Ses composés chlorés sont aussi très corrosifs. Et puis, il peut s’accumuler dans les tissus vivants. Toutefois, on ne lui reconnait aucun rôle biologique et on considère les sels de titane comme étant sans danger. Encore une fois, c’est un métal récent sur lequel on ne connait toujours pas grande chose.

Plusieurs utilisations

Le titane est utilisé dans beaucoup de domaines. En effet, 95% du titane est utilisé sous sa forme de dioxyde de titane dans les peintures domestiques comme pigment. On l’utilise également dans du plastique, du papier et même des médicaments.

Avions et autres objets volants

Dans les domaines d’aéronautique et d’aérospatiale, on utilise largement le titane sous plusieurs formes. En tant que pigment, il est très utilisé par les astronomes pour son pouvoir hautement réflecteur des infrarouges. Mais, ce n’est pas tout.

Aujourd’hui, plus de 8% de la masse des avions est faite en titane. C’est surtout grâce à son haute résistance face aux températures élevées. Pour faire plus simple pour les autres utilisations dans ces domaines, on parle d’outillages, de petites pièces et des réservoirs à gaz dans les propulseurs de satellites.

Chez les militaires

Le secteur militaire est l’un des secteurs qui utilisent le plus le titane. En effet, on apprécie surtout sa grande résistance dans les coques des sous-marins et amagnétisme qui échappe aux détections satellitaires.  C’est donc l’un des huit matières premières stratégiques indispensables en tant de guerre.

Dans le domaine biomédical

L’expérience en ce domaine ne date que depuis un peu plus d’une cinquantaine d’années. En effet, on rapporte une adhésion spontanée de l’os à ce métal d’où le fait qu’il soit le matériau privilégié pour les prothèses orthopédiques.

Mais, on parle également d’une utilisation dans le domaine de l’odontologie, des prothèses dentaires et de chirurgie dentaire. C’est surtout pour le fait qu’il est très biocompatible, ne génère pas d’infection postopératoire et sa propriété de mémoire de forme et d’élasticité.

Plein d’autres domaines

Le titane est également utilisé en chimie, en industrie automobile, en optique, en architecture, en fabrication de bicyclette, en pyrotechnie, dans les piercings, dans la papeterie, des applications cryogéniques… La liste est vraiment longue pour un métal aussi récent.

Economie et prix du titane en 2023

Le titane n’est pas côté en bourse. Il faut savoir que ce n’est pas un métal cher ou économiquement influent. Toutefois, il est intéressant de savoir qu’en 2014 la France était nette importatrice de titane d’après les douanes françaises. Le prix du titane 2023 à la tonne est de 4 750 dollars (4 050 euros).

Evolution du prix du titane

Prix du titane 2023 au kilo et à la tonne

• Prix du titane métal au kilo : 4,750 $ ou 4,05 €
• Prix du titane 99,6 % au kilo : 7,750 $ ou 6,61 €
• Prix du titane métal à la tonne : 4 750$ ou 4 050 €
• Prix du titane 99,6 % à la tonne : 7 750 $ ou 6 610 €

Peut-on revendre le titane auprès d’un ferrailleur ?

Il est possible de revendre du titane usagé auprès d’un ferrailleur, mais son prix de revente est relativement bas par rapport à la valeur du métal sur le marché des métaux. Cela est dû au fait que le recyclage de ce métal est assez onéreux.

En 2023, vous devriez pouvoir en tirer 1 € par kilo de titane en comparant plusieurs ferrailleurs. Le spécialiste du recyclage des métaux Bornes Frères rachète actuellement le kilo de titane pour 0,80 €.