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鈦的十大特點
2023-02-16
鈦的十大特性 密度小，比強度高 金屬鈦的密度為4.51g/立方厘米，高于鋁而低于鋼、銅、鎳，但比強度位于金屬之首。 耐腐蝕性能 鈦是一種非常活潑的金屬，其平衡電位很低，在介質中的熱力學腐蝕傾向大。但實際上鈦在許多介質中很穩定，如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質中是耐腐蝕的。這是因為鈦和氧有很大的親和力，在空氣中或含氧的介質中，鈦表面生成一層致密的、附著力強、惰性大的氧化膜，保護了鈦基體不被腐蝕。即使由于機械磨損也會很快自愈或重新再生。這表明了鈦是具有強烈鈍化傾向的金屬。介質溫度在315℃以下鈦的氧化膜始終保持這一特性。 為了提高鈦的耐蝕性，研究出氧化、電鍍、等離子噴涂、離子氮化、離子注入和激光處理等表面處理技術，對鈦的氧化膜起到了增強保護性作用，獲得了所希望的耐腐蝕效果。針對在硫酸、鹽酸、甲胺溶液、高溫濕氯氣和高溫氯化物等生產中對金屬材料的需要 ，開發出鈦-鉬、鈦-鈀、鈦-鉬-鎳等一系列耐蝕鈦合金。鈦鑄件使用了鈦-32鉬合金，對常發生縫隙腐蝕或點蝕的環境使用了鈦-0.3鉬-0.8鎳合金或鈦設備的局部使用了鈦-0.2鈀合金，均獲得了很好的使用效果。 耐熱性能 新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用。 耐低溫性能 鈦合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn），TC4(Ti-6Al-4V）和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金，其強度隨溫度的降低而提高，但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性，避免了金屬冷脆性，是低溫容器，貯箱等設備的理想材料。 抗阻性 金屬鈦受到機械振動、電振動后，與鋼、銅金屬相比，其自身振動衰減時間最長。利用鈦的這一性能可作音叉、醫學上的超聲粉碎機振動元件和高級音響揚聲器的振動薄膜等。 無磁性、毒性 鈦是無磁性金屬，在很大的磁場中也不會被磁化，無毒且與人體組織及血液有好的相溶性，所以被醫療界采用。 抗拉強度 鈦的這一性能說明了其屈強比（抗拉強度/屈服強度）高，表示了金屬鈦材料在成形時塑性變形差。由于鈦的屈服極限與彈性模量的比值大，使鈦成型時的回彈能力大。 換熱性能 金屬鈦的導熱系數雖然比碳鋼和銅低，但由于鈦優異的耐腐蝕性能，所以壁厚可以大大減薄，而且表面與蒸汽的換熱方式為滴狀冷凝，減少了熱組，鈦表面不結垢也可減少熱阻，使鈦的換熱性能顯著提高。 彈性模量 鈦的彈性模量在常溫時為106.4GMPa，為鋼的57%。 吸氣性能 鈦是一種化學性質非常活潑的金屬，在高溫下可與許多元素和化合物發生反應。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發生反應。 |