在日常生活中，我們時常聽到某些高精尖領(lǐng)域使用了鈦金屬，那么鈦金屬到底是一種怎樣高大上的金屬呢？它有何獨特之處才備受頂尖產(chǎn)品的寵愛呢？今天，筆者就給大家科普一下高科技領(lǐng)域都在用的鈦金屬究竟牛在哪？

    什么是鈦？

    鈦是一種化學(xué)元素

    首先，鈦是一種化學(xué)元素。鈦是英國化學(xué)家格雷戈爾在1791年研究鈦鐵礦和金紅石時發(fā)現(xiàn)的。四年后，1795年，德國化學(xué)家克拉普羅特在分析匈牙利產(chǎn)的紅色金紅石時也發(fā)現(xiàn)了這種元素。他主張采取為鈾（1789年由克拉普羅特發(fā)現(xiàn)的）命名的方法，引用希臘神話中泰坦神族“Titanic”的名字給這種新元素起名叫“Titanium”。中文按其譯音定名為鈦。

    鈦也是一種金屬

    其次，鈦也是一種金屬。鈦金屬外觀似鋼，具有銀灰光澤。格雷戈爾和克拉普羅特當(dāng)時所發(fā)現(xiàn)的鈦是粉末狀的二氧化鈦，而不是金屬鈦。因為鈦的氧化物極其穩(wěn)定，而且金屬鈦能與氧、氮、氫、碳等直接激烈地化合，所以單質(zhì)鈦很難制取，直到1910年才被美國化學(xué)家亨特第一次制得純度達99.9%的金屬鈦。

    鈦有什么好處？都用在哪兒了？

    鈦金屬具有密度低、比強度高、耐蝕性好、導(dǎo)熱率低、無毒無磁、可焊接、生物相容性好、表面可裝飾性強等特性，是一種輕質(zhì)高強度耐蝕結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療器械、體育用品、精工產(chǎn)品等高精尖領(lǐng)域。

    鈦在外科醫(yī)療手術(shù)上的應(yīng)用，也非常值得一提。鈦具有“親生物”性。在人體內(nèi)，能抵抗分泌物的腐蝕且無毒，對任何殺菌方法都適應(yīng)。因此被廣泛用于制醫(yī)療器械，制人造髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、脅關(guān)節(jié)、頭蓋骨，主動心瓣、骨骼固定夾。

    用鈦接骨

    在鈦之前，通常使用不銹鋼接骨。但使用不銹鋼有一個缺點，就是接骨愈合之后，要把不銹鋼片再取出來，這是件十分痛苦的事。不然，不銹鋼會因生銹而對人體產(chǎn)生危害。如果改用鈦制的“人造骨胳”將使骨科技術(shù)完全改觀。在骨頭損壞的地方，用鈦片與鈦螺絲釘，過了幾個月，骨頭就會重新生長在鈦片的小孔與螺絲里，新的肌肉纖維就包在鈦的薄片上，鈦骨骼宛如真正的骨骼一樣和血肉相聯(lián)，起到支撐和加固作用。

    鈦金屬髕骨爪

    骨科常用的髕骨爪就是用鈦金屬制成的，在冰箱里低溫狀態(tài)，它可以彎成任意形狀，手術(shù)時把爪子掰開，放置于患者碎裂的髕骨上，待體溫將髕骨爪的溫度升上來，它就會緊緊抓住髕骨，變成預(yù)先設(shè)定的形狀。

    鈦金屬自行車

    鈦金屬高爾夫球桿

    鈦在航天、軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

    鈦飛機

    鈦是造飛機的理想材料，飛機發(fā)動機，防彈部位，強化部位，加固部位，燃燒室，渦輪軸，渦輪盤，噴口等，大多數(shù)是用鈦合金材料制造的，這主要是因為鈦金屬良好的耐熱性。

    飛機引擎用鈦

    當(dāng)超音速飛機飛行時，它的機翼的溫度可以達到500℃。如用比較耐熱的鋁合金制造機翼，一到二三百度也會吃不消，必須有一種又輕、又韌、又耐高溫的材料來代替鋁合金，而鈦恰好能夠滿足這些要求。另外，鈦還能經(jīng)得住零下一百多度的考驗，在這種低溫下，鈦仍舊有很好的韌性而不發(fā)脆。

    鈦潛艇

    隨著人們對鈦的開發(fā)利用，發(fā)現(xiàn)鈦不光是航空器材的理想材料，而且也是建造艦船、潛艇的優(yōu)選材料。鈦有“潛海金屬”之美譽。鈦合金是登天的英雄，是潛海的好漢。潛艇在深海中航行時，要承受巨大的壓力。下潛得愈深，承受的壓力愈大。核潛艇的外殼采用鈦合金制造，其下潛深度是一般潛艇的兩倍以上。

    鈦的耐腐蝕性強

    鈦有很強的耐酸堿腐蝕能力，在海水中浸5年不銹蝕，鋼鐵在海水中則會腐蝕變質(zhì)。用鈦合金為船只制造外殼，海水無法腐蝕它，制成的潛艇，既能抗海水腐蝕，又能抗深層壓力，其下潛深度比不銹鋼潛艇增加80％。同時，鈦無磁性，不會被水雷發(fā)現(xiàn)，具有很好的反監(jiān)視作用。一般鋼鐵潛艇下潛超過300米就容易被水壓壓壞。鈦潛艇下潛深度超過300米不但不會被壓壞，還能有效地避開深水炸彈的攻擊，顯示了“鈦潛艇”的獨特魅力和優(yōu)異性能。

    鈦在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

    在建筑領(lǐng)域我們也能發(fā)現(xiàn)鈦金屬的應(yīng)用。畢爾巴鄂古根海姆博物館（Guggenheim Museum Bilbao）是一個專門展出現(xiàn)當(dāng)代藝術(shù)作品的博物館，位于西班牙的畢爾巴鄂。它在1997年由古根海姆基金會創(chuàng)建，它是世界上最著名的私人現(xiàn)代藝術(shù)博物館之一，也是全球性的一家以連鎖方式經(jīng)營的藝術(shù)場館。它的主建筑由法蘭克·蓋瑞設(shè)計（Frank Gehry），是被認為是世界上最壯觀的解構(gòu)主義建筑。它的外表用閃閃發(fā)光的鈦金屬飾面，鈦板總面積2.787萬平方米，正是鈦金屬的應(yīng)用讓它獨具特色。

    由此可見，作為輕質(zhì)高強度耐蝕材料，鈦金屬被廣泛用于航空航天、軍事武器、醫(yī)療器械、體育用品、高端產(chǎn)品、建筑等高科技領(lǐng)域，越來越多的民用領(lǐng)域也開始使用這種金屬，從某種意義上講，鈦的使用已成為高端的代名詞。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動態(tài)，我們網(wǎng)站會不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：劉洋

《中國腐蝕與防護網(wǎng)電子期刊》征訂啟事

投稿聯(lián)系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：fsfhzy666@163.com
中國腐蝕與防護網(wǎng)官方 QQ群：140808414