元素的发现(钛)
钛的基本知识
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b）管材生产方法。
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钛生产设备：轧管机
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钛生产设备： 退火炉
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1936年W.克劳尔在氩气中以镁还原四氯化钛，获得海 绵钛，该技术转让给美国矿山局，实现了海绵钛生产的工 业化。1948年制造出约10吨海绵钛。海绵钛塑性差，不能 直接加工成金属制品，必须经真空特殊熔练方法，海绵钛 生产至今仍限于前苏联独联体国家（俄罗斯、乌克兰、哈 萨克斯坦）、美国、日本和中国。 目前，以美国剑桥大学为代表的FFC法等新的熔炼方法 多国正加紧进行攻关，若有突破，必将引发钛工业的一场 变革。
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第二章、钛的应用 及其前景展望
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一、钛的应用
钛是第二次 世界大战后发展起来的一种重要金属材料， 是航空航天工业的主要材料。作为优质轻型耐蚀的结构材 料、新型功能材料与重要的生物工程材料，被誉为仅次于 铁、铝之后正在崛起的“第三金属”，人们又称其为“海 洋金属”、“太空金属”，由于钛资源丰富、应用广泛， 人们寄予极大希望。 F15战斗机 约30T每架 最终制品约5T每架
化工, 50.10%
航空航天, 8.50% 电力, 12.20%
国外航空工业用钛比例大，2011年14.8万吨钛材中，航空用钛材 6.4万吨，占43.2%。
钛的发展史
钛的发展史1791年英国牧师W．格雷戈尔(Gregor)在黑磁铁矿中发现了一种新的金属元素。
1795年德国化学家M．H．克拉普鲁斯(Klaproth)在研究金红石时也发现了该元素，并以希腊神Titans命名之。
1910年美国科学家M．A．亨特(Hunter)首次用钠还原TiCI：制取了纯钛。
1940年卢森堡科学家W．J．克劳尔(kroll)用镁还原TiCl：制得了纯钛。
从此，镁还原法(又称为克劳尔法)和钠还原法(又称为亨特法)成为生产海绵钛的工业方法。
美国在1948年用镁还原法制出2t海绵钛，从此达到了工业生产规模。
随后，英国、日本、前苏联和中国也相继进入工业化生产，其中主要的产钛大国为前苏联、日本和美国。
钛是一种新金属，由于它具有一系列优异特性，被广泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中，它被誉为现代金属。
金属钛生产从1948年至今才有半个世纪的历史，它是伴随着航空和航天工业而发展起来的新兴工业。
它的发展经受了数次大起大落，这是因为钛与飞机制造业有关的缘故。
但总的说来，钛发展的速度是很快的，它超过了任何一种其他有色金属的发展速度。
这从全世界海绵钛工业发展情况可以看出：海绵钛生产规模60年代为60kt/a，70年代为1lOkt/a，80年代为130kt/a，到1992年已达140kt/a。
实际产量1990年达到历史最高水平，为105kt/a。
目前，世界海绵钛生产厂家和生产能力列于表1—1。
进入90年代后，由于军用钛量减少和俄罗斯等一些国家抛售库存海绵钛，使前几年市场疲软。
1995年钛的市场开始回升，主要由于B777等民用飞机和高尔夫球杆等民用钛量大幅度增加，1996年钛的需求量达到一个新的高点。
专家预测今后几年内钛的需求量将继续较大幅度增长。
目前妨碍钛应用的主要原因是价格贵。
可以预料，随着科学技术的进步和钛生产工艺的不断完善、扩大企业的生产能力和提高管理水平、进一步降低钛制品的成本，必然会开拓出更广泛的钛市场。
钛合金及其应用
V:属于稳定β相的元素,在Ti-V系中无 共析反应和金属化合物相,这样,在与加 热有关的工艺过程有误时,不致产生脆 性.
Nb:属于稳定β相的元素,但作为稳定 剂的效应比V低很多.
1 钛资源及钛产品的冶炼生产
1.1 钛资源的分布及特点
金属元素钛在地壳里的分布广泛，其含量是地壳质量的 4‰还要多一点，世界储量约34亿吨，在所有元素中含量居 10位。
钛在自然界中主要以氧化物的形式存在，目前已发现含 钛矿物有100多种，除金红石外，还有白钛矿、铁钛矿、钙 钛矿等。 金红石含TiO2在95%以上，是提炼钛的重要矿物原料，但在 地壳中储量较少。白钛矿含TiO2为70%～92%。钛铁矿、钙 钛矿含TiO2一般为35% ～52%，但是其储量非常大，是生产 金属钛和钛白粉的主要原料来源。
②Ｈ：是稳定β相的元素 钛在400℃以上 大量吸氢，会引 起氢脆。
③Fe, Si：与钛形成置换 固溶体，过量时形成脆 性化合物。
2.3 钛的组织与结构特征
纯钛的组织,500×:(a)等轴晶粒组织 ;(b)条状的α 组织;(c)呈锯齿状晶界
①等轴晶粒组织 :铸锭经加工变形后,在β 相变点以下退火,再 结晶后得到 ②条状的α组织:缓冷时得到 ③呈锯齿状晶界:缓慢冷却退火后或者快冷
提取金属钛的主要原料含钛矿石，根据其形成的过程，主 要分为岩矿和砂矿两大类：
■岩矿：原生矿，结构比较致密，储量较大，但多复合共生 物，所以钛矿物的品味较低，提取难度较大。主要出现在北 半球，如：中国，美国，加拿大，俄罗斯等国家。
■砂矿：次生矿，结构比较疏松，由于多年的风化和水流的 冲刷，矿物相对富集，品味较高。主要出现在南半球，如： 澳大利亚，新西兰，肯尼亚，莫桑比亚，印度等国家。
钛金属的发现与应用
钛金属的发现与应用钛是一种化学元素，其原子序数为22，属于第4周期的过渡金属。
钛具有轻巧、强度高、耐腐蚀等特性，使其在许多领域得到广泛应用。
钛金属的发现和应用是一个伟大的科学和技术成就，在以下几个方面进行探讨。
一、钛金属的发现钛金属的发现可以追溯到18世纪。
1791年，英国化学家威廉·格雷戈尔在一种由洛普蒙斯山发现的矿石中发现了一种新的金属氧化物，后来被称为钛矿石（rutile）。
1806年，英国化学家史密森将钛命名为“钛”，并成功地从钛氯化物中分离出钛金属。
然而，由于制取钛金属的成本高昂，且工艺复杂，因此在钛金属的发现后的一段时间内，并未大规模应用。
二、钛金属的应用1.航空航天工业：由于钛金属具有轻巧、抗腐蚀和高强度等特性，它在航空航天领域被广泛应用。
钛合金可用于制造飞机和航天器的结构部件，例如机身、发动机外壳、涡轮叶片等。
钛金属能够减轻飞机的重量，提高燃油效率，同时也能增加航天器的耐用性和安全性。
2.医疗器械：钛金属广泛应用于医学领域，特别是在制作骨科和牙科植入物方面。
由于钛的生物相容性和耐腐蚀性，它可以与人体组织完美结合，减少了植入物的排斥反应和感染风险。
因此，钛金属的应用使得骨科和牙科手术更加安全、成功和可靠。
3.化工和海洋工业：钛金属的耐腐蚀性使其成为化工和海洋工业中不可替代的材料。
钛金属可以抵抗酸、碱、盐水和氯离子等腐蚀剂的侵蚀，因此被广泛应用于石油化工设备、海水淡化设备、化肥厂、电解细胞等。
此外，钛金属还用于制作船体、海底管道等海洋工程设施，因为它能够抵抗海水的侵蚀和生物的附着。
4.体育用品和户外装备：钛金属也在体育用品和户外装备中得到广泛应用。
由于钛金属的轻巧和高强度，它被用于制造高尔夫球杆、自行车车架、登山用具和露营装备等。
钛金属的应用使得这些产品更加坚固耐用，同时减轻了使用者的负担。
总之，钛金属是一种独特而有用的材料，具有许多优点，包括轻巧、强度高、耐腐蚀等。
由于钛金属的应用，我们的生活变得更加舒适、便利、安全和健康。
钛及钛合金知识
第 3 章钛及钛合金3.1 概述3.2 纯钛3.3 钛合金3.4 钛合金的应用3.1 概述1791 年英国化学家格雷戈尔研究钛铁矿和金红石时发现了钛。
1795 年，德国化学家克拉普罗特在分析匈牙利产的金红石时也发现了这种元素。
格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛，而不是金属钛。
到1910 年美国化学家亨特第一次制得纯度达99.9%的金属钛。
钛在地壳中的丰度占第七位，0.42%，金属占第四位（铝、铁、镁、钛）。
以钛铁矿或金红石为原料生产出高纯度四氯化钛，再用镁作为还原剂将四氯化钛中的钛还原出来，由于还原后得到钛类似海绵状所以称为海绵钛，最后以海绵钛为原料生产出钛材和钛粉。
1947 年才开始冶炼，当年产量只有2 吨。
1955 年产量2 万吨。
1975 年产量7 万吨。
2006 年产量14 万吨钛的硬度与钢铁差不多，而它的重量几乎只有同体积钢铁的一半，钛虽然比铝重，它的硬度却比铝大2 倍。
在宇宙火箭和导弹中，已大量用钛代替钢铁。
极细的钛粉，还是火箭的好燃料，所以钛被誉为宇宙金属，空间金属。
3.2 纯钛3 ⑴密度小，比强度高：钛密度为4.51g/cm，约为钢或镍合金的一半。
比强度高于铝合金及高合金钢。
⑵导热系数小：钛的导热系数小，是低碳钢的五分之一，铜的二十五分之一。
⑶无磁性，无毒：钛是无磁性金属，在很大的磁场中不被磁化，无毒且与人体组织及血液有很好的相容性。
⑷抗阻尼性能强：钛受到机械振动及电振动后，与钢、铜相比，其自身振动衰减时间最长。
⑸耐热性强：因熔点高，使得钛被列为耐高温金⑹耐低温：可在低温下保持良好的韧性及塑性，是低温容器的理想材料。
⑺吸气性能高：钛的化学性质非常活泼，在高温下容易与碳、氢、氮及氧发生反应。
⑻耐腐蚀性佳：在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附著力强、惰性大的氧化膜，保护钛基体不被腐蚀。
物理性能：属第四副族W B族元素，原子序数为22, 原子量为47.9 。
钛的发现简史范文
钛的发现简史范文钛是一种金属元素，其发现历史可以追溯到18世纪末。
以下是钛的发现简史。
钛的发现可以追溯到1791年，当时英国化学家威廉·格雷格发现了一种新的金属氧化物。
他将其命名为“马尼安石”（manaccanite）。
虽然威廉·格雷格研究了这种金属氧化物，并预言它可能是一种未知元素的氧化物，但他没有能够从马尼安石中分离出纯金属。
接下来的几十年里，科学家们对马尼安石进行了一系列的研究，但是没有人成功地分离出纯钛金属。
直到1825年，瑞典化学家约翰·弗里德里希·威勒尔（Jöns Jacob Berzelius）终于发现了分离纯钛金属的方法。
他通过对马尼安石进行了一系列的化学实验，成功地从中分离出来了纯钛金属，并且证实了马尼安石中的金属氧化物确实是一种新元素。
威勒尔将这个新元素命名为“钛”，以纪念希腊神话中的巨人“提坦尼斯”（Titan）。
这个名字的选取是因为钛的物理性质非常特殊，比如它的密度很低，比钢轻，但是却具有很高的强度和抗腐蚀性。
威勒尔的发现引起了科学界的广泛关注，但直到19世纪末，钛的应用还非常有限。
钛金属的制取过程相当复杂和昂贵，因此只有富裕的实验室才能承担得起这项工作。
此外，当时对这种新的金属应用的认识还不够深入，很少有人意识到它的潜力和重要性。
直到20世纪初，随着钛金属制取工艺的进一步改进和研究，以及对钛材料性能的深入研究，钛开始逐渐用于工业和军事领域。
在第一次世界大战期间，英国、法国和美国等国家开始使用钛制造飞机部件和军火，并且取得了良好的效果。
随着科学技术的不断进步，钛的应用范围也逐渐扩大。
在航空航天领域，钛被广泛用于制造飞机、导弹和火箭等航天器件，因为它的典型特点是强度高、密度低、抗腐蚀性强、耐高温等。
此外，钛的重要性还体现在医疗领域，用于制造人工关节、植入器械等。
总之，钛的发现历史可以追溯到18世纪末，但直到19世纪末才被发现纯钛金属，并且直到20世纪初才开始被广泛应用于工业和军事领域。
有色金属材料(钛及其合金、镍及其合金、铜及其合金、锆、钽等)基础知识
(c)、钛与氧的关系：常温下氧化，200-300℃形成致密的氧化膜，400℃反应加快，600℃与氧剧烈反应，钛在常温液态氧3.5Kg/Cm2中燃烧,钛的着火很难扑灭,不能用水只能隔绝空气.。
3）、钛的导热系数低，约为碳钢的1/4.5,稍低于不锈钢。加工硬化倾向很大，所以切削刀尖温度偏高（可能导致钛工件着火，刀具退火报废），加工速度不宜过快（比钢的切削速度低25-50%，约为8-20m/sec），刀具要锋利，切削过程中不能停刀，冷却剂进行充分冷却。尽管钛设备导热系数低会引起较大的热应力或热疲劳应力，但此缺点为它的线膨胀系数较低所补偿；且不影响传热效率，这是由于钛具有较好的抗污染能力；不使气体呈膜状凝结而成滴状凝结；能耐较高流速的冲刷腐蚀；能使设备壁或管壁制作的很薄的特点。因此钛具有较好的传热性能。
（a）钛的熔炼：钛在自然界中以TiO2（即金红石）形式存在，第一步：TiO2+Cl2+C=TiCl4+CO2（气态）即把O形成气态，否则会与Ti形成可逆反应；第二步：TiCl4+2Mg=Ti（即蜂窝状的海绵钛）+2MgCl2；第三步：将海绵钛作成电极放置在真空自耗电弧炉中熔炼成比重为4.51的金属钛铸件.
（f）、钛与S、P的关系：450℃以上钛与P发生反应形成Ti2P，高温时钛与熔化硫和气体硫发生反应，熔化的钛与气体硫之间的反应特别激烈，生成脆性的TiS2
（g）、钛与铁元素的关系：熔融态的钛铁会形成TiFe、TiFe2这些晶间化合物，组织为针尖状的熔点为2000℃的马氏体，使钛的塑性降低，并形成吸氢吸氧的通道。所以在焊接钛钢复合板设备时必须先焊接基板的里面，外清根，后外层，再贴条焊接复层。
钛的元素符号范文
钛的元素符号范文钛是一种化学元素，原子序数为22，位于第4周期、第4族。
它是一种过渡金属，具有银白色外观和低密度。
钛是非常强的金属，具有良好的耐腐蚀性能和高熔点。
由于其优良的物理和化学特性，钛广泛应用于各个领域，包括航空航天、化工、医疗和制造业等。
钛的发现可以追溯到1791年，在这一年，英国化学家威廉·格雷戈尔·格雷尔斯首次从一种名为“钛铁砂”的矿石中分离出钛。
威廉将钛命名为“titanium”，以纪念美国神话中的巨人Titans，并于1795年正式确认为一种新元素。
钛的化学性质非常活泼，它可以与氧、氮、硫、碳、氢等元素形成多种化合物。
在自然界中，钛主要以氧化物的形式存在，最常见的是二氧化钛（TiO2），它是一种白色的粉末，广泛用作颜料、涂料和陶瓷材料的添加剂。
钛具有许多优异的物理特性，使其在工业和技术领域具有广泛的应用。
首先，钛具有很高的强度和较低的密度，使其成为一种理想的结构材料。
它的强度比钢高，但密度却只有一半左右。
因此，钛被广泛应用于航空航天和汽车工业中，用于制造发动机零件、机身和车身结构等。
其次，钛具有良好的耐腐蚀性能，可以在各种恶劣环境下长期稳定地工作。
钛能够抵御酸、碱、盐水等腐蚀介质的侵蚀，因此被广泛应用于化工设备和海洋工程等领域。
此外，钛还具有良好的生物相容性，可以用于制作人工关节、牙科植入物和医疗器械等医疗器械。
钛的生产主要通过冶炼钛铁矿或钛质矿石来实现。
钛铁矿是一种富含钛的铁矿石，它通常以氯化物的形式存在。
冶炼过程包括多个步骤，首先将钛铁矿进行焙烧和还原，得到氯化钛；然后用金属钠与氯化钛反应，生成钠钛酸钠；最后加入硫酸使其分解，得到氧化钛。
然后，通过还原过程，将氧化钛转化为纯净的金属钛。
总结起来，钛是一种具有重要应用价值的化学元素，它的元素符号是Ti。
由于钛具有良好的物理和化学特性，如高强度、低密度和耐腐蚀性等，它被广泛应用于航空航天、化工、医疗和制造业等领域。
二十一世纪的金属
二十一世纪的金属二十一世纪的金属钛位于元素周期表的IVB族，原子序数22，是一种难溶的稀有金属。
1 钛的发现简史钛是英国化学家马克·格雷戈尔在1791年研究钛铁矿和金红石时发现的。
几年以后，德国化学家克拉普罗特从匈牙利博伊尼克的一种红色金红石中也发现了这种元素，他引用希腊神话中“Titans"(太阳神族)的名字给这种元素起名叫“Titanium”(中文按照它原文名称的译音定名为钛)。
其实当时找到的是粉末状的二氧化钛而不是金属钛。
直到1910年才被美国化学家亨特第一次制得纯度达99. 9%的金属钛，但总共还不到1 g。
2 钛的存在钛的蕴藏丰富，但分布却很分散。
在地壳外层16 km的范围内钛约占0.6%，仅次于氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁，居第9位。
在结构材料中，仅次于铝、铁、镁。
钛是一种十分活泼的元素，可与周期表中许多元素发生化合反应，特别是对氧的亲和力非常大。
因此，自然界中没有游离态的元素钛存在。
含钛的矿物种类很多，到目前为止已知有近70种，其中最有工业价值的有:金红石(TiO2,)、钦铁矿(FeTiO3)及组成复杂的钒钛铁矿。
我国钛蕴藏量居全球之首，四川攀枝花地区有极丰富的钒钛提矿，蕴藏量约15亿吨。
3 钛的性质和应用钛具有银白色金属光泽，从外观看略似钢，它熔点高(1 725 ℃)，密度小(4.5g/cm3)，机械强度高，容易加工成形。
钛比铁强韧得器、搅拌器、换热器、分离器和压缩机等设备。
钛与氧和氮的化学亲合力非常强，所以在炼钢过程中可用钛作脱氧剂和脱氮剂(钛与溶解在钢中的氮相互作用生成不溶解的氮化物)，从钢中彻底清除氧、氮杂质，使钢的结构致密化并提高钢的机械性能。
另外，钛在含有金属离子的酸性溶液中具有很好的稳定性，因此，钛在湿法冶金工业中，如铜、镍、钴、锰等有色金属的电解生产中，有着十分广泛的应用。
钛在医学上有着奇妙的用处，在骨骼损坏了的地方，用钛片和钛螺丝钉钉好，过几个月骨头就会重新长在钛片的小孔和钛螺丝钉的螺纹里，新的肌肉纤维便包在钛的薄片上，这种钛“骨头”犹如真的骨头一样。
(完整版)钛(Ti)
Ti 是最活泼的微合金元素，与O、S、C、N 都有很强的亲和力。
Ti 可以在较高温度析出，1 250℃高温时仍能够析出Ti 的碳氮化物颗粒，而在较低温度时其析出较少，故Ti 一般用于高温析出来阻止奥氏体晶粒的长大，常与V、Nb 等复合添加。
Ti 较难溶于钢中，大部分是以第二相粒子的形式存在，Ti 的细小弥散的碳氮化物析出相能够有效地阻止奥氏体晶粒的长大，具有中等的细化晶粒作用，而沉淀析出强化作用较大.TiN 的固溶度比Nb 和V 都要低很多，因此生产冶炼的钢中N 的含量会很大程度上影响钢中可固溶的Ti 的含量，从而对后续的TiC 的析出产生影响；图1.5（B）为一般冶炼条件下的N 含量数值下（含N0.007wt%）温度对微合金元素的影响。
由图可以看出，即使在1300℃以上的高温仍几乎不溶，因此在传统轧制流程的加热过程中，TiN 仍以析出物形式存在，并可以起到钉扎奥氏体晶界而阻碍奥氏体晶粒长大的作用。
而NbN 和和VN 在1200℃以上固溶量可以达到0.085wt%以上，在1150℃时固溶量大概在0.055%左右，考虑一般常用钢中的Nb和V的添加量并不会太高，因此可以认为在该温度条件下NbN 和VN 基本上全部固溶。
当然，降低加热温度可以保持一定量的未溶NbN和VN以抑制加热过程中奥氏体晶粒的长大,但是加热温度过低同时会影响钢中NbC 和VC 的溶解，对于后续的析出强化过程不利。
所以在利用微合金元素的氮化物颗粒以抑制奥氏体晶粒长大方面，Ti 比Nb 和V 更具有优势。
但是这并不是说为了得到更多的TiN 以阻止加热过程中奥氏体晶粒的长大，N 的含量越高越好，N 含量增多会使TiN的高温析出物增多，但是同样会使TiN 的颗粒增大，这对于抑制奥氏体晶粒长大不利。
Zener 由晶粒长大的驱动力和第二项粒子对晶粒长大的钉扎作用的平衡关系得到了反映第二相粒子阻止高温奥氏体长大的关系式：由上式可以看出，TiN 颗粒析出体积分数增加并伴随着其尺寸增大的同时，对阻碍加热过程中奥氏体晶粒长大并不会有很好的效果。
钛
钛钛2009年09月19日1 钛的发现认识钛是一种银白色的金属，早在1791年，英国科学家威廉姆?格里戈尔在英国密那汉郊区找到这种神奇的元素时，首先发现了这种新元素。
过了4年，德国化学家克拉普洛特又从匈牙利布伊尼克的一种红色矿石中,发现了这种元素，便以希腊神话中的英雄来命名。
钛的意思是“地球的儿子”。
钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，且体重只有铁的一半。
在常温下，钛可以安然无恙地“躺”在各种强酸、强碱中；就连最凶猛的酸------ 王水，也不能腐蚀它。
有人曾把一块钛片扔进大海，经过5年以后取出来，仍然闪闪发亮，没有半点锈斑。
俗话说:“真金不怕火炼”。
可是钛的熔点比黄金还高出600多摄氏度。
正因为钛的本领非凡，所以有著广泛用途。
现在，钛是制造飞机、坦克、军舰、潜艇不可缺少的金属。
在太空船和导弹中，也大量用钛代替钢铁。
钛与氮、碳结合生成的氮化钛、碳化钛，也是非常坚硬的化合物，它们的耐热本领甚至还比钛高1倍。
这样坚硬而耐热的材料，可以代替超级钢，制造高速切削刀具。
钛的许多特殊性能，还在化工、超声波和超导技术中得到应用。
然而，钛有个最大的缺点，就是提炼比较困难。
这主要是因为钛在高温下可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。
所以人们曾把钛当作“稀有金属”,其实，钛的含量约占地壳重量的6‰，比铜、锡、锰、锌的总和还要多10多倍。
在世界上，我国钛的储藏量最多，四川的攀枝花，钛的储藏量占全国90%以上，是世界上罕见的大钛矿。
2 钛的介绍（I)钛是一种很特别的金属，质地非常轻盈，却又十分坚韧和耐腐蚀，它不会像银会变黑，在常温下终身保持本身的色调。
钛的熔点与铂金相差不多，因此常用于航天.军工精密部件。
加上电流和化学处理后，会产生不同的颜色。
钛如同它的名字一样是一种具有英雄气概的金属，银亮，轻盈，坚牢。
在化学上，大名鼎鼎的强腐蚀剂“王水”能够吞噬白银、黄金，以至把号称“不锈”的不锈钢侵蚀，变得锈迹斑驳，面目全非。
然而，“王水”对钛却无可奈何。
钛的发展史
化学元素钛（Ti）,于1791年由英国牧师兼业余矿物爱好者W·格列戈尔（William Gregor）在一种黑色的磁铁矿砂中首先发现，它实际上是一种不知名的新元素的氧化物，当时就以发现它的地名墨纳昆城来命名这种氧化物为“墨纳昆”。
1795年，德国化学家M·H·克拉普罗特（M．H．Klaproth）在研究矿物金红石时，也从中发现了这种元素。
他把这种新元素的氧化物称为“钛土”。
几年后证实，从这两种矿物中发现的所谓“墨纳昆”和“钛土”乃是同一种新元素氧化物，并以希腊神话中的大力神泰坦（Titans）来命名这种新元素为钛（Titanium）。
在很长一段时间内，人们一直把以含钛的磁铁矿精为原料，在高炉炼铁时产生的高炉渣中形成与金属钛有些相像的碳氮化物（Ti（N,C））误认为是金属钛。
事实上，到了1825年才由化学家贝齐里乌斯（I．J．Berzelius）用金属钾还原氟钛酸钾（K2TiF6）的方法，在实验室第一次制得了真正意义上的金属钛，但其纯度很差，量又很少，不能供研究之需。
之后瑞典学者尼尔森和彼得森（Nilson＆Petson）又在1887年用钠热还原TiCl4的方法制得了杂质含量（质量分数）小于5%的金属钛。
1895年，Muasana用碳还原TiO2并随后精炼的方法，制得了杂质含量（质量分数）约2%的金属钛。
直到1910年，美国化学家亨特（M．A．Hunter）在前人研究的基础上，再次重复尼尔森和彼得森的方法，在抽除了空气的钢弹中，用钠还原高纯度TiCl4，第一次制得了几克纯金属钛，这种纯钛杂质含量（质量分数）为0.5%，热态时具有延性，冷态下却是脆性的。
1925年，V·阿克尔（Van Arkel）和D·布尔（De Boer）用在灼热的钨丝上热分解TiI4的方法，制得了无论在冷态或热状态下都具有优良延展性的纯金属钛。
这为钛性质的研究创造了条件。
这种制取纯金属钛的方法，因生产效率低，且成本很高，无法用于大规模工业生产，但它是提取金属钛的一种有效方法，所以，至今仍被用来小规模生产特殊用途的高纯钛。
钛的发现简史
1钛金属的概况1.1什么是钛金属钛是一种化学元素，它的英文名称是titanium，化学符号是Ti，原子序数是22 ，是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具有金属光泽，亦有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气）。
由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。
钛于1791年由格雷戈尔（William Gregor）于英国康沃尔郡发现，并由克拉普罗特（Martin Heinrich Klaproth）用希腊神话的泰坦为其命名。
1.2 钛金属的性质1.2.1 钛的原子结构钛位于元素周期表中ⅣB族，原子序数为22，原子核由22个质子和20-32个中子组成，核外电子结构排列为1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3D2 4S2。
原子核半径5x10-13厘米。
1.2.2钛的物理性质a.钛具有金属光泽，延展性，密度为4.506克/立方厘米（20℃），高于铝而低于铁、铜、镍。
b.钛的强度位于金属之首c.熔点1668，沸点3287℃。
化合价+2、+3和+4，电离能为6.82电子伏特。
d.钛的导热性和导电性能较差e.钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K。
f.金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。
g.钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，但强度低，不宜作结构材料。
钛中杂质的存在，特别是间隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显著降低其塑性。
钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。
1.2.3钛的化学性质钛的金属活动性钛的金属活动性在镁、铝之间，常温下并不稳定，因此在自然界中只以化合态存在，常见的钛的化合物有钛铁矿（FeTiO3）、金红石（TiO2）等。
钛与其他元素之间的反应钛在较高的温度下，可与许多元素和化合物发生反应。
各种元素，按其与钛发生不同反应可分为四类：A：卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物；B：过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体；C：锆、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体；D：惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素（除钪外），锕、钍等不与钛发生反应或基本上不发生反应。
钛(化学元素)
化学元素
01 发展历史
03 物理性质 05 冶炼方法
目录
02 物质结构 009 毒理学数据
08 应急处置 010 储存条件
基本信息
钛（Titanium）是一种金属化学元素，化学符号Ti，原子序数22，在化学元素周期表中位于第4周期、第IVB 族。由格雷戈尔于1791年发现。是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，耐湿氯气腐 蚀。但钛不能应用于干氯气中，即使是温度0℃以下的干氯气，也会发生剧烈的化学反应，生成四氯化钛，再分解 生成二氯化钛，甚至燃烧。只有当氯气中的含水量高于0.5%的时候，钛在其中才能保持可靠的稳定性。α型钛为 六方晶系、β型钛为立方晶系。转变温度为882.5℃。熔点(1660±10)℃，沸点3287℃，密度为4.506g/cm3。溶 于稀酸，不溶于冷水和热水。耐海水腐蚀性很强。已知的钛的同位素有13种，包括钛-41至钛-53。其中钛的稳定 同位素有钛-46，钛-47，钛-48，钛-49，钛-50共五种，其余的同位素均有放射性。
亨特3、亨特 （Matthew A. Hunter）：格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛，而 不是金属钛。因为钛的氧化物极其稳定，而且金属钛能与氧、氮、氢、碳等直接激烈地化合，所以单质钛很难制 取。直到1910年才被美国化学家亨特第一次用钠还原TiCl4制得纯度达99.9%的金属钛。
钛的氢化物是氢化钛。氢化钛很脆，因而可用于制造粉末钛，它还用于焊接，二氢化钛受热分解，析出新生 态氢和金属钛，后者可促进焊接，并使焊缝强度增加。可用作聚合反应之催化剂。
四氯化钛非常有趣，它在通常状况下为无色液体（熔点-25℃，沸点136.4℃），有刺鼻气味，在湿空气中 便会大冒白烟——它水解了，变成白色的二氧化钛的水凝胶。在水中则强烈水解为偏钛酸H2TiO3。
钛合金1-钛基础知识
钛的基础知识一、钛元素Ti与人类应用数千年的金银铜铁相比，人类认识钛元素的时间并不长。
1789年，人们发现了一种未知的新元素，其原子序数为22，原子核由22个质子和20-32个中子组成。
6年后的1795年，一位德国化学家Martin Heinric h Klaproth在研究来自匈牙利的矿物——“金红石”（请您记住这个词）时，发现了含有这种新元素的白色氧化物。
最终，他将这种元素命名为，钛，元素字母Ti, 全称Titanium，源自希腊神话中大地之子的拉丁语:Titans。
这个偶然的拉丁语命名，确实很有预见性，因为它的意思是——力大无比的巨人。
重量轻：钛的密度只有4.51克/立方厘米，是钢的57%，铜的50%。
耐高温：比如航空器在2.2马赫时，表面温度会达到220℃以上，这时铝合金机械性能开始下降。
达到3马赫时，表面温度会达到230℃以上，这时不锈钢机械性能也开始下降。
而高温钛合金，500℃仍可以保持很好的强度性能。
耐低温：钛合金在-196℃的低温条件下也能保持良好的塑性，不像钢那样容易变脆，因此是航空航天的液氢贮箱的好材料。
耐腐蚀：纯钛在空气中非常容易形成一层致密、附着力强、惰性极大的氧化膜，在315℃以下耐腐蚀性都极强，而且氧化膜即使被机械磨损，也会很快自愈再生。
因此，钛与碳氢化合物几乎不反应，这一性质使得钛阀门和管道接头在石油化学工业广泛应用。
同样因为耐腐蚀，钛可以在海水中长期浸泡无恙（见表1）。
表1：各金属在不同海水中腐蚀83天的情况低磁性：钛基本上没有磁性，用钛建造的军舰、潜艇可以避免磁性水雷的攻击。
苏联的一艘台风级核潜艇采用9 000吨钛合金做外壳，也是利用了钛的耐腐蚀和低磁性的性质。
此外，还有三项功能，主要表现在钛合金，而不是纯钛上。
能记忆：钛合金在低温下施加外力塑性变形，除去外力后加温到一定程度，能恢复到原来形状。
比如中国研制的钛镍Ti-50Ni50合金, 就有2个温度-形状记忆点：0-37℃，和100-130℃。
钛的发展历史
钛的发展历史1791年英国牧师W·格雷戈尔（Gregor）在黑磁铁矿中发现了一种新的金属元素；1795年德国化学家M·H·克拉普鲁特（Klaproth）在研究金红石时也发现了该元素，并以希腊神Titans (Titans是希腊之神乌拉斯诺[Uranus]和Gaea大地之子, 太阳神，又称巨人)命名之。
1910年美国科学家M·A·亨特（Hunter）首次用钠还原TiCl4制取了纯钛。
1940年卢森堡科学家W·J·克劳尔（Krall）用镁还原TiCl4成功地制取了海绵钛，在用水冷铜坩埚在氩气中电弧熔炼，获得了具有可锻性的金属纯钛。
从此克劳尔法便奠定钛了工业生产的基础。
其后，克劳尔将该技术转让给美国，以美国矿山局为主成功地实现了工业化。
因此,钛元素是18世纪末发现的,但作为纯金属钛到1910年才被提取出来,到本世纪40年代才成功实现金属钛冶炼的工业化。
从此钛就以重量轻、耐蚀性好而成为神奇的金属（梦幻金属），尤其是作为高比强度材料必然地成为二战后喷气飞机的重要材料。
与此同时，钛也以其良好的耐蚀性成为不锈钢难以胜任的化工机械中不可缺少的材料。
自海绵钛工业化以来，历经40（近60年）年的今天，钛在工业上的广泛应用，推动钛工业的迅速发展，世界海绵钛的生产能力1990年以达13万吨，并曾以每年约5%的速度增长。
预计21世纪，钛的生产能力将陆续超过铅、锌、铜，成为名副其实的第三金属。
然而,由于冶炼困难,必须使用氯气与惰性气体,或者在真空中进行,海绵钛的生产国，至今仍限于日本、美国、英国、前苏联和中国。
美国实现钛的工业生产最早（1948年），钛加工材的产量是日本的两倍多，但美国钛材产量的80%是航空航天用钛合金，而日本是最早开展节能等合理化工作的国家，日本钛材是以满足腐蚀用途的纯钛为主，作为化工机械、原子能和火力发电站的冷凝器等耐蚀材料应用，在这些领域的材料制造技术和应用技术居领先水平。
高中化学课件：钛族
钛的表面可以呈现高度的反射性 ，看起来类似于不锈钢。它的颜 色和光泽度在不同的环境下可能 会有所变化。
钛的晶体结构与状态
总结词
钛的晶体结构是面心立方，它的熔点相对较高，常温下以固态形式存在。
详细描述
在固态下，钛的晶体结构紧密，这使得它具有较高的熔点和良好的耐热性。在 常温下，钛是稳定的金属状态。
高中化学课件：钛族
目录
• 钛族元素简介 • 钛的物理性质 • 钛的化学性质 • 钛的应用 • 钛的制备与提取 • 总结与展望
01 钛族元素简介
钛元素的基本信息
原子序数：22 原子量：47.87
元素符号：Ti
钛元素的基本信息
01
元素类型：过渡金属
02
电子排布：[Ar]4s23d2
03
发现者：格雷戈尔·锰茨
钛的熔点、沸点以及密度
总结词
钛的熔点为1668°C，沸点为3287°C，密度为4.5克/立方厘米 。
详细描述
这些特性使得钛在高温环境下仍能保持其金属特性，并且在 常温下具有较高的强度和硬度。同时，钛的密度相对较低， 这意味着它具有较好的轻量化特性。
03 钛的化学性质
钛的化学反应活性
总结词
钛的化学反应活性较低，常温下不易与空气中的氧气、氮气和水等物质反应。
挑战方面，需要解决钛的资源短 缺问题，并加强技术创新，提高 钛产品的质量和附加值，以推动
钛产业的可持续发展。
谢谢聆听
钛的化合物及其性质
总结词
钛的化合物包括钛酸盐、二氧化钛等，具有不同的物理和化学性质。
详细描述
除了金属钛本身外，钛的化合物还包括各种钛酸盐和二氧化钛等。这些化合物的性质各异，如二氧化钛可用于制 造颜料和涂料，而某些钛酸盐则是陶瓷和玻璃等材料的成分之一。
钛—并不稀有的“稀有金属”
钛——并不稀有的“稀有金属”2013-02-25 《证券导刊》钛元素是英国化学家格雷戈尔(William-Gregor)于1791年发现的，1795年德国化学家克拉普鲁斯(M.H.Klaproth)在分析匈牙利出产的红色金红石时也发现了这种元素，并用希腊神话中泰坦神族“Tita nic”的名字为其命名为“Titanium”，元素符号为Ti。
钛在元素周期表中位于第IVB族，原子序数22，钛属于稀有金属，但是实际上钛并不稀有，其在地壳中的丰度为0.56%，在所有元素中排第9位；钛的储量仅次于铁铝居于第三位，约为铬的20倍，镍和铜的60倍，钨的100倍，钴的200倍和钼的600倍。
不管是从工业价值上看还是从资源储量和发展前景上看，钛都可以被称为继铁、铝之正在崛起的“第三金属”。
只是由于钛熔炼技术复杂、加工难度大，钛才被归类为“稀有”金属，世界上目前仅有美国、俄罗斯、日本、中国四个国家掌握完整的钛工业生产技术。
从发现钛元素到钛第一次应用于工业领域，经历了大概一个世纪的时间，钛元素第一次被提炼出来用于工业用途是在1947年，当时钛的产量只有2吨；目前，经过半个多世纪的发展，钛已经广泛应用于航空、航天、舰船、兵器、生物医疗、化工冶金、海洋工程、体育休闲等多种领域，被誉为“太空金属”、“海洋金属”、“现代金属”和“战略金属”。
(一)我国钛资源储备全球第一Ti在地壳中主要存在形态为钛铁矿(FeTiO3理论含钛量31.6%)及金红石的形式存在。
世界钛铁矿主要集中于中国、澳大利亚、印度、南非、巴西等国家，而金红石矿主要集中于澳大利亚、南非、印度、塞拉利昂、斯里兰卡等国家。
根据2012年美国地质调查局(USGS)公布的资料，全球钛铁矿储量6.5亿吨；金红石储量4200万吨，二者合计储量约6.92亿吨，而我国的钛资源储备约两亿吨，占到全球总储量的28.9%，钛矿储量位居世界第一。
我国探明的钛资源分布在21个省(自治区、直辖市)共108个矿区。
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钛铁矿遇到硫酸：
FeTiO3(黄色）+2H2SO4→TiOSO4（紫色）+FeSO4+2H2O
命名
格雷戈尔根据发现它的地区Menacan,称它为meancanite，未被采纳。但克拉普洛特借用希腊神话中天神和地神生出的巨人族泰坦族Titans命其名为Titans。
应用
1.钛的比重只比铝大1.5倍，硬度却是其6倍，由于它极强的抗腐蚀性，如今是尖端科技不可缺少的材料；
克拉普洛特在1795年分析金红石，其具抗酸和抗碱的特性。两年后，他也分析了钛铁矿，结果如下：氧化铁51%，氧化钛42.25%，氧化硅3.5%，氧化镁0.25%。他指明这其中的பைடு நூலகம்元素与金红石相同。
但是，直至1910年，美国化学家亨特（M.A.Hunter）利用钠还原四氯化钛，得到纯度为99.9%的钛。
2.二氧化钛是一种白色粉末，用作涂料、纸张和塑料的着色剂；它还能反射所有波长的光，也用于防晒霜了、；
3.四氯化钛是一种无色液体，接触到潮湿空气后形成一层厚厚的白雾，农业上用来防冻，军事上用于烟幕弹，飞机在空中飞行表演也用到。
历史条件
钛的丰度比铜和锌都大，但与氧的结合非常牢固，难以分离，故发现较晚。它的发现主要从金红石TiO2和钛铁矿FeTiO3开始的。
发现者
英格兰西南康沃尔郡门拉坎教区牧师格雷戈尔（William Gregor，1762~1817）
或德国分析家克拉普洛特。
时间
前者1791年，后者1795年。
过程
格雷戈尔热爱化学，具有精确的化学分析水平，曾分析一种黑色矿砂，也就是今天被称为钛铁矿的矿石，结果如下：磁铁矿46 %，氧化硅3 %，棕色矿渣45%，丢失量4 %。他将棕色矿渣溶解在硫酸中，得黄色溶液，在加入锌锡铁，就转变成紫色。