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閱讀：32發(fā)布時(shí)間：2025-2-26
鈦金屬日益被人們重視，被譽(yù)為“現(xiàn)代金屬"和“戰(zhàn)略金屬"，是提高國(guó)防裝備水平的重要戰(zhàn)略物資，由于鈦具有熔點(diǎn)高、比重小、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)低、高低溫度耐受性能好、在急冷急熱條件下應(yīng)力小等特點(diǎn)，其商業(yè)價(jià)值在二十世紀(jì)五十年代開(kāi)始被人們認(rèn)識(shí)，被應(yīng)用于航空、航天、化工、石油、電力等高科技領(lǐng)域。
元素特征
鈦是一種化學(xué)元素，化學(xué)符號(hào)Ti，原子序數(shù)22，在化學(xué)元素周期表中位于第4周期、第IVB族。是一種銀白色的過(guò)渡金屬，其特征為重量輕、強(qiáng)度高、具金屬光澤，耐濕氯氣腐蝕。
鈦的密度為4.54g/立方厘米，比鋼輕43% ，比久負(fù)盛名的輕金屬鎂稍重一些。機(jī)械強(qiáng)度卻與鋼相差不多，比鋁大兩倍，比鎂大五倍。鈦耐高溫，熔點(diǎn)1942K，比黃金高近1000K ，比鋼高近500K。
液態(tài)鈦幾乎能溶解所有的金屬，因此可以和多種金屬形成合金。鈦加入鋼中制得的鈦鋼堅(jiān)韌而富有彈性。鈦與金屬Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金屬間化合物。
1795年，德國(guó)化學(xué)家克拉普魯斯（Martin Heinrich Klaproth）在研究金紅石時(shí)也發(fā)現(xiàn)了該種氧化物，并以希臘神Titans命名了其中的未知金屬物質(zhì)，中文音譯為“鈦"。當(dāng)他知道格雷戈?duì)栔暗陌l(fā)現(xiàn)后，也取得了一些馬納坎礦物的樣本，并證實(shí)它含鈦。
1795年，德國(guó)化學(xué)家克拉普魯斯（Martin Heinrich Klaproth）在研究金紅石時(shí)也發(fā)現(xiàn)了該種氧化物，并以希臘神Titans命名了其中的未知金屬物質(zhì)，中文音譯為“鈦"。當(dāng)他知道格雷戈?duì)栔暗陌l(fā)現(xiàn)后，也取得了一些馬納坎礦物的樣本，并證實(shí)它含鈦。
鈦元素的發(fā)現(xiàn)
鈦的發(fā)現(xiàn)者是來(lái)自于英國(guó)的格雷戈?duì)枺≧everend William Gregor），1791年，他在英國(guó)馬納坎附近的一條小溪旁發(fā)現(xiàn)一些會(huì)被磁鐵吸引的黑沙，分析出里面含有氧化鐵和一種無(wú)法鑒別的金屬氧化物。
1795年，德國(guó)化學(xué)家克拉普魯斯（Martin Heinrich Klaproth）在研究金紅石時(shí)也發(fā)現(xiàn)了該種氧化物，并以希臘神Titans命名了其中的未知金屬物質(zhì)，中文音譯為“鈦"。當(dāng)他知道格雷戈?duì)栔暗陌l(fā)現(xiàn)后，也取得了一些馬納坎礦物的樣本，并證實(shí)它含鈦。
1795年，德國(guó)化學(xué)家克拉普魯斯（Martin Heinrich Klaproth）在研究金紅石時(shí)也發(fā)現(xiàn)了該種氧化物，并以希臘神Titans命名了其中的未知金屬物質(zhì)，中文音譯為“鈦"。當(dāng)他知道格雷戈?duì)栔暗陌l(fā)現(xiàn)后，也取得了一些馬納坎礦物的樣本，并證實(shí)它含鈦。
鈦元素的分布
鈦屬于稀有金屬，實(shí)際上鈦并不稀有，其在地殼中的豐度占第七位，占0.45%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于許多常見(jiàn)的金屬。但由于鈦的性質(zhì)活潑，對(duì)冶煉工藝要求高，使得人們長(zhǎng)期無(wú)法制得大量的鈦，從而被歸類(lèi)為“稀有"的金屬。用于冶煉鈦的礦物主要有鈦鐵礦（FeTiO3）、金紅石（TiO2）和鈣鈦礦等。礦石經(jīng)處理得到易揮發(fā)的四氯化鈦，再用鎂還原而制得純鈦。
中國(guó)鈦資源總量9.65億噸，居世界，占世界探明儲(chǔ)量的38.85%，主要集中在四川、云南、廣東、廣西及海南等地，其中攀西（攀枝花西昌）地區(qū)是大的鈦資源基地，鈦資源量為8．7億噸。
中國(guó)探明的鈦資源分布在21個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）共108個(gè)礦區(qū)。主要產(chǎn)區(qū)為四川，其次有河北、海南、廣東、湖北、廣西、云南、陜西、山西等省（區(qū)）。
鈦的應(yīng)用
01在方面的應(yīng)用
鈦在軍事工業(yè)方面有著十分廣闊的用途。核動(dòng)力潛艇、水翼艇、身管、反坦克、發(fā)射器、坦克防護(hù)板、背心等大量用鈦。據(jù)資料介紹，一艘臺(tái)風(fēng)級(jí)核潛艇，用鈦量高達(dá)9000噸，由此可見(jiàn)對(duì)鈦材的需求巨大。
02在航天航空方面的應(yīng)用
鈦廣泛用于航空工業(yè)，民用飛機(jī)用鈦量約占構(gòu)架重量的20～25%。此外，戰(zhàn)略火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星天線等也大量用鈦。
03在海洋產(chǎn)業(yè)方面的應(yīng)用
在海水中，鈦具有其他金屬材料的耐蝕性能，特別是耐受海水的高速?zèng)_刷腐蝕。目前，美國(guó)、日本、法國(guó)等國(guó)家都已研制出各種的鈦制深潛器、潛 艇、海底實(shí)驗(yàn)室裝置來(lái)進(jìn)行海洋研究。此外，沿海電站、海上采油設(shè)備、海水淡化、海洋化工生產(chǎn)、海水養(yǎng)殖業(yè)等都廣泛采用鈦制設(shè)備和裝置。
04在化工方面的應(yīng)用
目前鈦設(shè)備的應(yīng)用已從最初的“純堿與燒堿工業(yè)"擴(kuò)展到整個(gè)化工行業(yè)，設(shè)備種類(lèi)已從小型、單一化發(fā)展到大型、多樣化。據(jù)化工部門(mén)預(yù)計(jì)，化工行業(yè)的年用鈦 量將超過(guò)1500噸。二十世紀(jì)70～80年代以后，我國(guó)真空制鹽企業(yè)逐步開(kāi)始采用鈦金屬材料制造設(shè)備，結(jié)果設(shè)備腐蝕情況大大改觀。
05在石油精煉中的應(yīng)用
在石油精煉過(guò)程中，石油加工產(chǎn)品與冷卻水中的硫化物、氯化物和其他腐蝕劑，對(duì)煉油裝置特別是低溫輕油部位的常減壓塔頂冷凝設(shè)備的腐蝕性嚴(yán)重，設(shè)備腐蝕 問(wèn)題已經(jīng)成為困擾煉油工業(yè)的突出問(wèn)題之一。近年來(lái)美國(guó)、日本等國(guó)將鈦制設(shè)備引入到這些高腐蝕的環(huán)節(jié)，取得了很好的效果。
06在汽車(chē)工業(yè)方面的應(yīng)用
鈦的輕質(zhì)、高強(qiáng)度等性能早已被汽車(chē)制造商所關(guān)注，鈦在賽車(chē)上的應(yīng)用已有許多年的歷史，目前賽車(chē)幾乎都使用了鈦材，日本汽車(chē)用鈦已超過(guò)600噸，隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)用鈦還在快速增加。
07在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
隨著醫(yī)療技術(shù)的提高，在人體內(nèi)植入金屬是十分常見(jiàn)的，由于鈦金屬具有與人體組織排異反應(yīng)弱，目前被廣泛于骼、人工關(guān)節(jié)、人造牙等人體植入物方面得到廣泛的應(yīng)用。此外，鈦在制藥機(jī)械、方面的應(yīng)用也得到進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，未來(lái)需求不可低估。
08在體育和日用品方面的應(yīng)用
鈦在高爾夫球具制造領(lǐng)域的消耗數(shù)量巨大，每年用于鈦高爾夫球具制造的鈦材量高達(dá)6000多噸。此外，網(wǎng)球拍、羽毛球拍、滑雪杖、雪鏟、登山冰杖、登山釘、雪撬、擊劍防護(hù)面罩、釣魚(yú)桿、自行車(chē)、眼鏡架、手表、工藝品以及其它生活用品都廣泛使用鈦材。
09在能源材料中的應(yīng)用
除上述用途外，鈦在電池材料、核工業(yè)、建筑材料、地?zé)衢_(kāi)發(fā)、電力、尤其探勘與開(kāi)發(fā)等方面都有廣泛應(yīng)用。
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