金属钛特性
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金属钛的性质
钛金属外观似钢,具有银灰光译,是一种过渡金属,在过去一段时间内人们一直认为它是一种稀有金属。钛并不是稀有金属,钛在地壳中约占总重量的0.42%,是铜、镍、铅、锌的总量的16倍。在金属世界里排行第七,含钛的矿物多达70多种。钛的强度大,密度小,硬度大,熔点高,抗腐蚀性很强;高纯度钛具有良好的可塑性,但当有杂质存在时变得脆而硬。钛的比重仅是铁的1/2,却像铜一样经得起锤击和拉延。在超低温世界里,钛会变得更为坚硬,并有超导体的性能,钢则变得脆弱无能。钛有很强的耐酸碱腐蚀能力,
腐蚀它。用钛合金制成的“钛潜艇”,可潜入4500米的深度,一般钢铁潜艇在超过300米就容易被水压压坏。“钛飞机”坚实又轻便,一架大型钛客机可比同样重的普通飞机
可以把空气抽到只剩下十亿分之一。在航天事业中,钛可制成飞船的“外衣”,防高温的侵袭。钛和镍组成的合金,被成为“记忆合金”。这种合金制成预先确定的形状,再经定型处理后,若受外力变形,只要稍微加热便可恢复原来的面貌。这种合金目前已在不少领
域。TiC
所以,它有着实际应用价值。用钛制器皿保存的食物,色、香、味经久不衰;钛制炊具既轻巧,又不会生锈,最合科学卫生。用钛合金制成的高压容器,能够耐受2500个大气压的高压。钛在外科医疗手术上的应用,也非常引人入胜。目前,外科接骨是
十分痛苦的事。不然,不锈钢会因生锈而对人体产生危害。如果改用钛制的“人造骨胳”将使骨科技术完全改观。在头损坏的地方,用钛片与钛螺丝钉,过了几个月,骨头就会重新生长在钛片的小孔与螺丝里,新的肌肉纤维就包在钛的薄片上,钛骨骼宛如真正的骨骼一样和血
肉相联,起到支撑和加固作用,所以,钛被人们赞誉为。现在它已开始应用于膝关节、肩关节、肋关节、头盖骨、主动心瓣、骨骼固定夹等方面。在炼钢工业中,少量钛是良好的脱氧、除氮及除硫剂。钛酸钡晶体被广泛应用于超声波仪器和水底探测器中。这是因为具有受压斩改变形状时,会产生电流;一旦通电又会改变形状。把钛酸钡放在超声波中,它受压便会产生电流,由它所产生的电流的大小可以测知超声波的强弱;相反,用高频电流通过它,则可以产生超声波。在用金色装饰工艺品和日用品中,由于它们
“永不磨损
性”。目前人类使用的四个系列的贮氢金属中,钛系是其中一种,也是比较便宜的一种,但目前人类还没有找到更理想的“贮氢金属”,一旦这个问题解决了,人们就可以用氢做燃料。
钛及钛合金的特性、用途
4.54g/cm3,比钢轻43% ,比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K ,比钢高近500K。钛属于化学性质比较活
泼的金属。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下,钛表面易生成
因此,一般金属在酸的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。液态钛几乎能溶解所有的金属,因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属
Al、Sb、Be、Cr、Fe钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100多人。制成的潜艇,既能抗海水腐蚀,又能抗深层压力,
其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%
护作用。钛具有“亲生物“’性。在人体内,能抵抗分泌物的腐蚀且无毒,对任何杀菌方法都适应。因此被广泛用于制医疗器械,制人造髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨,主动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时,这些钛骨就开始维系着人体的正常活动。钛在人体中分布广泛,正常人体中的含量为每70kg体重不超过15mg,其作用尚不清楚。但钛能刺激吞噬细胞,使免疫力增强这一作用已被证实。
编辑本段钛的化合物及用途
重要的钛化合物有:二氧化钛(TiO2)、四氯化钛(TiCl4)、偏钛酸钡(BaTiO3)。
二氧化钛
纯净的二氧化钛是白色粉末,是优良的白色颜料,商品名称“钛白”。它兼有铅白(PbCO3)的遮盖性能和锌白(ZnO)的持久性能。因此,人们常把钛白加在油漆中,制成高级白色油
中作为人造纤维的消光剂;在
学工业日益发展的今天,二氧化钛及钛系化合物作为精细化工产品,有着很高的附加价值,前景十分诱人。
四氯化钛
四氯化钛是一种无色液体;熔点250K,有制激性气味。它在水中或潮湿的空气中都极易水解,冒出大量的白烟。TiCl4+3H2O == H2TiO3+4HCl 因此TiCl4在军事上作为人造烟雾剂,犹其是用在海洋战争中。在农业上,人们用TiCl4形成的浓雾地面,减少夜间地面热量的散失,保护蔬菜和农作物不受严寒、霜冻的危害。
偏钛酸钡
将TiO2和BaCO3一起熔融制得偏钛酸钡:TiO2+BaCO3 == BaTiO3十CO2- 人工制得的BaTiO3具有高的介电常数,由它制成的电容器有较大的容量,更重要的是BaTiO3具有显著的“压电性能”,其晶体受压会产生电流,一通电,又会改变形状。人们把它置于超声波中,它受压便产生电流,通过测量电流强弱可测出超声波强弱。几乎所有的超声波仪器中都要用到它。随着钛酸盐的开发利用,它愈来愈广泛地用来制造非线性元件、介
光学仪器、试剂等。
编辑本段钛产品
在航空、航天、
域具有非常重要的应用价值和广阔的应用前景。型钛,β 型钛,α +β型钛类型包括有钛丝、钛网、钛管、钛片、钛箔。钛网:
应用于一些仪器以及装置,起过滤作用。钛丝:除了工业上的应用,高级钛丝还应用于一些植入和美容手术。钛管:应用于工业、机械上。钛片:应用于骨骼上的植入,外科接骨手术与生物植入公司。钛箔:应用同上,钛箔是更薄的钛片,厚度在0.1mm
以下。
可达1%mm的无规则矢量图形。克服了钛不能被蚀刻加工的问题。从而能制造出各种矢量
图形的钛产品。使此国内钛产品加工业更上了一个台阶。
已成功引入欧洲各国,在生物植入和医疗植入骨科系有着卓越贡献。
编辑本段现状与展望
钛、钛合金及钛化合物的优良性能促使人类迫切需要它们。然而,生产成本之高,使应用受到限制。我们相信在不久的将来,随着钛的冶炼技术不断改进和提高,钛、钛合金及