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鈦屬于稀有金屬,實際上鈦并不稀有,其在地殼中的豐度占第七位,占0.45%,遠遠高于許多常見的金屬。但由于鈦的性質活潑,對冶煉工藝要求高,使得人們長期無法制得大量的鈦,從而被歸類為“稀有”的金屬。
純鈦是銀白色的金屬,它具有許多優良性能。鈦的密度為4.54g/立方厘米,比鋼輕43%,比久負盛名的輕金屬鎂稍重一些。機械強度卻與鋼相差不多,比鋁大兩倍,比鎂大五倍。鈦耐高溫,熔點1942K,比黃金高近1000K,比鋼高近500K。
鈦屬于化學性質比較活潑的金屬。加熱時能與O2、N2、H2、S和鹵素等非金屬作用。但在常溫下,鈦表面易生成一層極薄的致密的氧化物保護膜,可以抵抗強酸甚至王水的作用,表現出強的抗腐蝕性。因此,一般金屬在酸、堿、鹽的溶液中變得千瘡百孔而鈦卻安然無恙。
液態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。
產品廣泛應用于真空制鹽,精細化工,石油化工,制藥,氯堿工業,電鍍,電解,航空航天,海水淡化等行業。
鈦盤管生產工藝:熔煉-開胚-軋制-酸洗-折彎-檢驗-包裝
在許多介質中有的耐腐蝕性,如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質中是耐腐蝕的。
抗阻尼性能強,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、,鈦是無磁性金屬,在很大的磁場中也不會被磁化,且與人體組織及血液有好的相溶性,所以被醫療界采用。
抗拉強度與其屈服強度接近,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。
換熱性能好,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,太表面不結垢也可減少熱阻,使鈦的換熱性能顯著提高。
彈性模量低,鈦的彈性模量在常溫時為106.4GMPa,為鋼的百分之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。
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鈦的外觀與鋼極為相似,密度為4.51克/厘米3,不足鋼的60%,是難熔金屬中密度低的金屬元素。
鈦在常溫下的空氣中十分穩定。當加熱到400~550℃時,則在表面生成一層牢固的氧化膜,起防止進一步氧化的保護作用。鈦吸收氧、氮、氫的能力很強,這類氣體是對金屬鈦十分有害的雜質,即使含量甚微(0.01%~0.005%)也能嚴重影響它的力學性能。
鈦的力學性質即通稱的機械性能與純度十分相關。高純鈦具有優良的機加工性能,延伸率、斷面收縮率均佳,但強度低,不適合作結構材料。工業純鈦含有適量的雜質,具有較高的強度和可塑性,適宜制作結構材料。
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