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鈦的發展史及應用特點

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-5-8 11:54:47
的熔點很高(約1660℃),必須在高溫下冶煉,而高溫下鈦的化學性質又很深入淺出,因此冶煉鈦特別困難,人們也一直將鈦稱為“稀有金屬”。致密的鈦在空氣中比較穩定,但在高溫下化學活性很強,可與鹵族元素、氧、硫、碳、氮、氫、水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳、和氨發生強烈作用,鈦容易溶解于氫氟酸、濃硫酸、濃鹽酸和王水中;不溶解于堿溶液,但能與熔融堿發生強烈作用。鈦的導熱系數很低,和不銹鋼接近,大約是鋁的1/14,鐵的1/5。 
 
人們早在1789年就在鈦磁鐵礦中發現了二氧化鈦(TiO2),但是由于其實呢,正好相反,鈦是地殼中含量較多的元素之一,約占地殼重量的0.6%,位居第力九位,是銅的80倍,銀的6萬倍,而鈦資源在常用金屬中則僅將于鐵、鋁、鎂(其在地殼中的含量分別為8.13%、5%、2.1%)而列居第四位。一直到20世紀50年代左右,人們終于找到了適用于鈦合金的冶煉工藝及設備(真空自耗電極電弧爐),這樣才使得鈦開始走向工業化的生產。不過,最初的產量很少,直到20世紀80年代才有了發展。鋼是20世紀前流行世界的金屬,鋁、鎂是20世紀流行世界的金屬,那么鈦棒及鈦合金就是本世紀金屬中的寵兒!它比鋼輕得多(密度只有鋼的60%左右),但比鋼和鋁更加結實(以同等重量而論),而且能抗腐蝕、耐高溫、碉低溫,還無磁、無毒、具有記憶功能等等。因為集如此眾多的優點于一身,因此,鈦被人們稱為是繼鐵、鋁之后的”第三金屬。”
 
鈦可以廣泛應用于航空領域。目前藍天上飛行的飛機很多老師用鋁合金制造的。但是,當飛機的速度達到兩倍音速時,機身的溫度會比一倍音速的飛機高大約100℃;漢速度達到3倍音速的時候,機身溫度又會高出200℃,達到大約300℃,這里鋁合金的強度將會大大降低,如果強行飛行,鋁合金飛機會在空中碎裂,發生十分可怕的空難事故。所以,人們一般將飛機速度達到音速2~3倍的區域看作是難以逾越的“熱障”。那么,能不能越過這個障礙呢?能!倡用鋁合金做機身是不行的,必須尋找更加優異的材料,而鈦合金就是這些新型材料中的佼佼者。鈦合金在溫度達到550℃時,強度仍無明顯的變化,所以它能勝任飛機以3~4倍音速下的飛行。更可貴的是,鈦合金還同時具有優異的耐低溫性能,可在-196℃~-253℃的低溫下保持較好的延伸性和韌性,特別適合于太空一干二凈對材料的要求。因此,鈦又被稱為“太空金屬”,廣泛應用于人造衛星的外殼、航天飛機的骨架和蒙皮、衛星的登月艙及推進系統等,美國“雙子星座”宇宙飛船座艙幾乎全部用鈦制成。
 
另外,由于鈦具有極好的耐腐蝕性能,在相關有重要的應用。鈦是目前能大量生產的、幾乎不被海水腐蝕的金屬之一,是艦船、海洋工程理想材料。比如,俄羅斯的臺風級核潛艇每艘用鈦就達到9000噸,不僅能增加潛水深度,而且可提高航行速度。鈦還被大量用于海洋石油開采和海濱電站。因此,鈦又被稱為“海洋金屬”。鈦的耐腐蝕性能,更令它能在化工領域大顯身手。現在,各種鈦制設備已經廣泛地應用到氯堿、純堿、尿素、鹽等各種制造行業,為這些行業帶來了顯著的經濟效益。
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