鈦眼鏡架質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐蝕性好,又不發(fā)生皮膚過敏。隨著人們生活水平的提高及制作水平的提高,鈦眼鏡架的需求將會成倍增加。
汽車工業(yè)
隨著現(xiàn)代交通工具的發(fā)展,世界汽車產(chǎn)量與日俱增。與此同時,美國、日本等國家先后頒布了一系列生態(tài)法規(guī),對燃油利用率、CO2排放、汽車減重、汽車安全性、可靠性等提出了更高要求。許多發(fā)達(dá)國家知名汽車制造商都積極研究開發(fā)汽車工業(yè)用鈦。
鈦在新型汽車上的應(yīng)用主要在發(fā)動機(jī)元件和底盤部件。在發(fā)動機(jī)系統(tǒng),鈦可制作閥門、閥簧、閥簧承座和連桿。鈦連桿對減輕發(fā)動機(jī)重量最有效,能極大地提高燃油利用率,減少排氣量。與鋼制連桿相比,重量減輕15~20%。用鈦制作發(fā)動機(jī)氣門,不僅可減重、延長使用壽命,而且可以提高汽車的可靠性,接省燃油。與鋼制氣門相比重量減輕30~40%,極限轉(zhuǎn)速可提高20%。鈦制發(fā)動機(jī)氣門座形狀簡單,易于機(jī)械加工制作,不必進(jìn)行表面處理,與鋼制氣門座相比,能減重10~12g。用鈦制造的彈簧,在彈性功相同時高度僅為鋼彈簧的40%,重量可減輕60~70%。如大眾汽車公司在Lupo FSI普通轎車上配備了由Timet公司發(fā)明的鈦合金彈簧,可使汽車減重82kg。鈦在排氣系統(tǒng)用量較大,用鈦及鈦合金制作的排氣系統(tǒng)不但可以大大延長使用壽命,提高可靠性,外形美觀,同時提高燃料效率。與鋼制排氣系統(tǒng)相比,可減重約40%。鈦消音器比不銹鋼制造的輕很多。日本本田等四家公司采用了鈦制消音器用于大型汽車和中型汽車上,汽車速度更快、操作靈活且節(jié)約燃料。2006年日本用于賽車排氣系統(tǒng)的Gr.2達(dá)到1500t。
此外,鈦材還可以用于車體框架,這種框架不僅具有高的比強(qiáng)度、良好的韌性,而且給駕駛者足夠的安全感。
總之,汽車工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),最近幾年發(fā)展迅速。在當(dāng)前汽車市場,豪華車、跑車和賽車需求逐年增加,鈦制零部件的使用也逐年增加。鈦在汽車工業(yè)大量應(yīng)用的主要問題是成本問題,為此,業(yè)內(nèi)人士還專門開發(fā)了汽車用的低成本鈦合金,如Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si。雖然鈦的價格較高,但在一些高檔車上用鈦材,能提升性能、降低維修費(fèi)用和提高使用壽命。隨著低成本合金的研制及加工技術(shù)的進(jìn)步,鈦材將在汽車領(lǐng)域占重要地位。2009年,中國汽車產(chǎn)銷量已達(dá)1300余萬輛,若每輛汽車用鈦1kg,鈦材用量可達(dá)13000多噸,可見,汽車用鈦市場潛力巨大,前景廣闊。
海洋工程
海洋工程用材料,除要求耐海洋腐蝕環(huán)境外,還要求高性能、高功能、安全可靠性、實(shí)用性及低成本等。下面分別從艦船、海水淡化、海洋設(shè)施、海洋勘探等幾方面進(jìn)行描述。
在艦船應(yīng)用領(lǐng)域,嚴(yán)酷的工作環(huán)境需要性能優(yōu)良的材料。艦船及其某些設(shè)備部件如船體、熱交換器、泵、閥、管線等長期浸泡在海水中,極易受到海水腐蝕。鈦材可以解決由于腐蝕/沖蝕引起的海底管道泄露和海洋生物引起的艦船故障等問題,它不但具有優(yōu)異的耐海水腐蝕性能,而且可以減輕艦船重量,減少維修費(fèi)用,延長使用壽命。從渡船、垂釣船、海軍軍艦到深海潛水艇,都大量使用了鈦材。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括板/框架和殼體、管式換熱器、供水系統(tǒng)、蒸汽冷凝器、表面冷凝器管道系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、油污處理系統(tǒng)、甲板排水系統(tǒng)、船艙底部、導(dǎo)航系統(tǒng)、欄桿、艦船推進(jìn)系統(tǒng)、深海潛水艇的壓力容器、軍艦主要結(jié)構(gòu)件、艦船的耐壓部件等等。
在海水淡化方面,最近幾年,美國、日本和中國在海水淡化裝置中用鈦量也大幅增加。日本一家公司為沙特阿建造的海水淡化裝置用鈦管3200噸。中國天津和山東的海水淡化工程用鈦量約為250噸。
海洋設(shè)施用鈦也有所增加,已經(jīng)實(shí)施或計(jì)劃用鈦的大型浮式海洋結(jié)構(gòu)物有機(jī)場、港灣物流基地、原油和天然氣貯存基地、橋梁、體育娛樂設(shè)施等。
在海洋勘探方面,海上采油設(shè)備如采油平臺、原油冷卻器、升油管、泵、閥、接頭、夾具等均與海水及原油中的硫化物、氨、氯等介質(zhì)接觸,由鈦制造的設(shè)備或零部件已廣泛用于海洋勘探。
另外,海水綜合利用是海洋工程重要的項(xiàng)目之一,沿海發(fā)電站凝汽器是利用海水量較大的設(shè)備,用鈦材后凝汽器的使用壽命延長,換熱效率提高,安全性提高。中國已大量采用鈦材代替其它材料制造海濱電站冷凝器,至今已有超過30多個電廠的大約百臺機(jī)組采用了全鈦冷凝器和鈦管冷凝器。
展望未來,海洋工程作為新興的鈦的民用市場,最近幾年發(fā)展很快。在能源緊缺的情況下,從近海到深海,世界許多國家都在開發(fā)海洋,利用海洋,而鈦優(yōu)異的性能可以很好地滿足人們在海洋工程方面應(yīng)用的要求,因而應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,預(yù)計(jì)海洋工程用鈦有望成為鈦材的一個較大的應(yīng)用市場。

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