?金屬異型材料的鈦耐腐蝕,所以在化學(xué)工業(yè)上常常要用到它。過去,化學(xué)反應(yīng)器中裝熱硝酸的部件都用不銹鋼。不銹鋼也怕那強(qiáng)烈的腐蝕劑——熱硝酸,每隔半年,這種部件就要統(tǒng)統(tǒng)換掉。用鈦來制造這些部件,雖然成本比不銹鋼部件貴一些,但是它可以連續(xù)不斷地使用五年,計算起來反而合算得多。
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鈦和鈦的合金大量用于航空工業(yè),有"空間金屬"之稱;另外,在造船工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、制造機(jī)械部件、電訊器材、硬質(zhì)合金等方面有著日益廣泛的應(yīng)用。純鈦是銀白色的金屬,它具有許多優(yōu)良性能。鈦的密度比鋼小43% ,比久負(fù)盛名的輕金屬鎂稍大一些。鈦的強(qiáng)度大,純鈦抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)180kg/mm2,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。有些鋼的強(qiáng)度高于鈦合金,但鈦合金的比強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度和密度之比)卻超過優(yōu)質(zhì)鋼。鈦合金有好的耐熱強(qiáng)度、低溫韌性和斷裂韌性,故多用作飛機(jī)發(fā)動機(jī)零件和火箭、導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)件。鈦合金還可作燃料和氧化劑的儲箱以及高壓容器。已有用鈦合金制造自動步槍,迫擊炮座板及無后座力炮的發(fā)射管。在石油工業(yè)上主要作各種容器、反應(yīng)器、熱交換器、蒸餾塔、管道、泵和閥等。鈦可用作電極和發(fā)電站的冷凝器以及環(huán)境污染控制裝置。鈦鎳形狀記憶合金在儀器儀表上已廣泛應(yīng)用。在醫(yī)療中,鈦可作人造骨頭和各種器具。鈦還是煉鋼的脫氧劑和不銹鋼以及合金鋼的組元。鈦白粉是顏料和油漆的良好原料。碳化鈦,氫化鈦是新型硬質(zhì)合金材料。氮化鈦顏色近于黃金,在裝飾方面應(yīng)用廣泛。
鈦屬于化學(xué)性質(zhì)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(hù)膜,可以抵抗強(qiáng)酸甚至王水的作用,表現(xiàn)出強(qiáng)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(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韌而富有彈性。鈦能與鐵、鋁、釩或鉬等其他元素熔成合金,造出高強(qiáng)度的輕合金,在各方面有著廣泛的應(yīng)用,包括航天(噴氣發(fā)動機(jī)、導(dǎo)彈及航天器)、軍事、工業(yè)程序(化工與石油制品、海水淡化及造紙)、汽車、農(nóng)產(chǎn)食品、醫(yī)學(xué)(義肢、骨科移植及牙科器械與填充物)、廚房用具、運(yùn)動用品、珠寶及手機(jī)等等。鈦合金強(qiáng)度高,大量用于制造軍用超音速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料、噴氣發(fā)動機(jī)的壓縮部件、飛機(jī)機(jī)架的構(gòu)件、機(jī)殼、隔火墻、鉚釘;空運(yùn)裝備的結(jié)構(gòu)部件;軍事設(shè)施和軍用艦艇的裝甲板以及螺旋槳的葉片等。在民用工業(yè)中,鈦及其合金可用于制造各種泵、閥門、過濾、蒸發(fā)設(shè)備的金屬絲網(wǎng)和各種機(jī)器零件。粉末狀鈦可在電子管制造工藝中用作除氧劑。主要用于制造航天飛機(jī)、火箭導(dǎo)彈、潛艇、化工設(shè)備、醫(yī)療器械、人工關(guān)節(jié)等,還用于制取鈦白粉。 [9] 可用來制作反應(yīng)釜,冷凝器,發(fā)酵罐和冷卻器。
鈦合金制成飛機(jī)比其它金屬制成同樣重的飛機(jī)多載旅客100多人。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)護(hù)作用。
因?yàn)殁伨哂小坝H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。當(dāng)新的肌肉纖維環(huán)包在這些“鈦骨”上時,這些鈦骨就開始維系著人體的正?;顒印?br>鈦在人體中分布廣泛,正常人體中的含量為每70kg體重不超過15mg,其作用尚不清楚。但鈦能刺激吞噬細(xì)胞,使免疫力增強(qiáng)這一作用已被證實(shí)。