Titaania on runsaasti maapallon varannoissa, jotka sijoittuvat yhdeksänneksi maailman mineraalien keskuudessa, ja varantojen osuus on noin 0,44% - 0,57%. Puhtaassa tilassaan titaani on hopeinen valkoinen, metallinen kiilto ja erittäin korkea sulamispiste. Titaanilla on kaksi allotrooppia: -ti ja -ti . - Ti on vakaa alle 882 asteen, kun taas -ti on vakaa 882 asteen ja 1678 asteen välillä.
Titaania käytetään laajasti eri toimialoilla, mukaan lukien kemian tekniikka, ilmailu-, lääketieteelliset materiaalit ja elektroniikka, johtuen sen erinomaisista ominaisuuksista, mukaan lukien korkeatiheys, korkea spesifinen lujuus, korroosio ja korkean lämpötilan vastus, erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kevyt ja hyvä bioyhteensopivuus.
Yhteiskunnan edistymisen ja tieteen etenemisen myötä titaanin ja sen seosten ominaisuudet eivät kuitenkaan enää täytä kaikkia vaatimuksia. Siksi kuinka muuttaa heitä rajoituksensa voittamiseksi, on tullut kiireellinen kysymys. Nanotechnologian soveltaminen on tarjonnut uusia tapoja titaanin ja sen seosten modifiointiin. Suoraan nanomateriaalien valmistelu on kallista ja tuotot ovat alhaiset saannot, kun taas pinta-nanokiteistämistekniikka on suhteellisen edullista, yksinkertaista ja kypsää.
Titanium- ja titaaniseosten pinnan modifiointiin on olemassa useita menetelmiä, joista anodinen hapettuminen on yksinkertainen ja tehokas pintakäsittely. Anodinen hapettuminen käyttää sähkökemiallista prosessia metallin tai seoksen oksidikalvon tuottamiseksi saavuttaen näytteen pinnan nanokiteistä. Säätämällä elektrolyyttipitoisuus, jännitteet, virra ja reaktioaika, voidaan saada ryhmä TiO2 -nanoputkia, joiden pituus ja halkaisija on hallittava ja halkaisija. Anodinen hapettumisreaktio sisältää ensisijaisesti kaksi vaihetta: TiO2 -muodostuminen ja liukeneminen. Nämä kaksi reaktiota tuottavat syklisesti nanoputkia.
Tulevaisuudessa tekniikan jatkuvalla edistymisellä titaani- ja titaaniseosten sovellusalueet laajenevat edelleen, ja myös materiaaliominaisuuksien vaatimuksia parannetaan edelleen. Titanium- ja titaaniseokset kehittyvät kohti korkean lämpötilan resistenssiä, suurempaa lujuutta, parempaa plastisuutta ja parannettua kulutuskestävyyttä. Samanaikaisesti myös titaaniseoksen pintakäsittelytekniikka tulee edistyneemmäksi, ja pinta-nanokiteellä käsitellyt titaaniseokset parantavat niiden pinnanesto-, happo- ja korroosionkestävyyttä. Tällä uudella aikakaudella titaani- ja titaaniseokset ovat varmasti saavuttaneet suuremman kehityksen.
