❶ 鈦有什麼作用
鈦的用途有:
一、鈦合金有好的耐熱強度、低溫韌性和斷裂韌性,故多用作飛機發動機零件和火箭、導彈結構件。鈦合金還可作燃料和氧化劑的儲箱以及高壓容器。已有用鈦合金製造自動步槍,迫擊炮座板及無後座力炮的發射管。
二、在石油工業上主要作各種容器、反應器、熱交換器、蒸餾塔、管道、泵和閥等。
三、鈦可用作電極和發電站的冷凝器以及環境污染控制裝置。
四、鈦鎳形狀記憶合金在儀器儀表上已廣泛應用。
五、在醫療中,鈦可作人造骨頭和各種器具。
六、鈦還是煉鋼的脫氧劑和不銹鋼以及合金鋼的組元。
七、鈦白粉是顏料和油漆的良好原料。
八、碳化鈦,氫化鈦是新型硬質合金材料。
九、氮化鈦顏色近於黃金,在裝飾方面應用廣泛。
鈦是一種化學元素,化學符號Ti,原子序數22,是一種銀白色的過渡金屬,其特徵為重量輕、強度高、具金屬光澤,亦有良好的抗腐蝕能力(包括海水、王水及氯氣)。
由於其穩定的化學性質,良好的耐高溫、耐低溫、抗強酸、抗強鹼,以及高強度、低密度,被美譽為「太空金屬」。鈦於1791年由格雷戈爾(William Gregor)於英國康沃爾郡發現,並由克拉普羅特用希臘神話的泰坦為其命名。
❷ 鈦及鈦合金應用什麼領域
鈦金屬已成為化工裝備中主要的防腐蝕材料之一,並在化工裝置中已確立了他的耐腐蝕地位。作為化工設備中的理想材料,鈦也愈來愈引起工程技術人員的重視。
經過多年的推廣,鈦及其合金已作為一種優異的耐腐蝕結構材料在化工生產中得到了廣泛應用。目前鈦設備的應用已從最初的「純鹼與燒鹼工業」擴展到氯酸鹽、氯化銨、尿素、有機合成、染料、無機鹽、農葯、合成纖維、化肥、和精細化工等行業,設備種類已從小型、單一化發展到大型、多樣化。具化工部門預計,化工行業的用鈦量將超過1500噸。目前,國產化工鈦設備中,數量最多的是換熱器,其次是鈦陽極和容器。調查結果表明鈦換熱器佔56.66%,鈦陽極佔20.41%,鈦容器佔16.28%,其它佔6.65%。
鈦在化工中用的最早、用量最大的是氯鹼工業,目前全國有大中小氯鹼廠近200家,其中大部分採用鈦陽極槽和離子膜電槽生產燒鹼,因此設備用鈦量較大。
純鹼又稱碳酸鈉,是基本化工原料之一。生產純鹼的方法主要有天然鹼法和以鹽為原料的氨鹼法和聯鹼法。無論採用那種工藝生產,設備都會受到氯化鈉和氯化銨等介質的強烈腐蝕。國外在純鹼工業中已廣泛使用了鈦設備,中國自1965年以來,大連氯鹼工業研究所、上海浦東化肥廠、大化公司鹼分廠、天津鹼廠、鴻鶴化工廠、湖北化工廠、青島鹼廠、以及新建三大鹼廠都先後使用了鈦材、鈦設備。
化工行業中的無機化工、無機化合物、有機化工以及化肥、農葯、染料、精細化工、化學試劑等也都廣泛使用了鈦材。
❸ 鈦合金在工業中的應用是怎麼樣的
鈦合金是以鈦為基加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類:①穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素,又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等;後者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。③對相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯、錫等。 氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物,使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。 鈦合金具有強度高而密度又小,機械性能好,韌性和抗蝕性能很好。另外,鈦合金的工藝性能差,切削加工困難,在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差,生產工藝復雜。鈦的工業化生產是1948年開始的。航空工業發展的需要,使鈦工業以平均每年約 8%的增長速度發展。目前世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純鈦(TA1、TA2和TA3)。 鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業中應用,用於製作電解工業的電極,發電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用於生產貯氫材料和形狀記憶合金等。 中國於1956年開始鈦和鈦合金研究;60年代中期開始鈦材的工業化生產並研製成TB2合金。 鈦合金是航空航天工業中使用的一種新的重要結構材料,比重、強度和使用溫度介於鋁和鋼之間,但比強度高並具有優異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。1950年美國首次在F-84戰斗轟炸機上用作後機身隔熱板、導風罩、機尾罩等非承力構件。60年代開始鈦合金的使用部位從後機身移向中機身、部分地代替結構鋼製造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構件。鈦合金在軍用飛機中的用量迅速增加,達到飛機結構重量的20%~25%。70年代起,民用機開始大量使用鈦合金,如波音747客機用鈦量達3640公斤以上。馬赫數小於 2.5的飛機用鈦主要是為了代替鋼,以減輕結構重量。又如,美國SR-71 高空高速偵察機(飛行馬赫數為3,飛行高度26212米),鈦占飛機結構重量的93%,號稱「全鈦」飛機。當航空發動機的推重比從4~6提高到8~10,壓氣機出口溫度相應地從200~300°C增加到500~600°C時,原來用鋁製造的低壓壓氣機盤和葉片就必須改用鈦合金,或用鈦合金代替不銹鋼製造高壓壓氣機盤和葉片,以減輕結構重量。70年代,鈦合金在航空發動機中的用量一般占結構總重量的20%~30%,主要用於製造壓氣機部件,如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、鑄鈦壓氣機機匣、中介機匣、軸承殼體等。航天器主要利用鈦合金的高比強度,耐腐蝕和耐低溫性能來製造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構架和火箭殼體。人造地球衛星、登月艙、載人飛船和太空梭 也都使用鈦合金板材焊接件。❹ 鈦化工產業包括哪些具體產業或項目
目前鈦在化工行業的只要應用領域:
1.氯鹼行業
鈦在化工中的最早,用戶是氯鹼工業。其中包括氯氣,氯氧化物,農葯,漂泊粉等的生產,在氯的生產中,鈦設備和管道幾乎占其總質量量的四分之一'。如用於金屬陽極電解槽,離子膜電解槽與陽極液泵,列管式濕氯冷卻器,氯廢水脫氯塔,氯氣冷卻洗滌塔,精製鹽水預熱器,真空脫氯用泵和閥門等。
2.純鹼行業
在純鹼生產中,鈦材主要用於結晶外冷器,蒸餾塔頂氨冷凝器,氯化銨母液加熱器,平板換熱器,傘板換熱器,碳化塔冷卻管,二氧化碳透平壓縮機轉子葉輪,鹼液泵等。
3.真空制鹽行業
鈦氨蒸發器,鈦預熱器,鈦預冷器,鈦法蘭,鈦管板,鈦泵的殼體及鈦彎頭。
4.石油化纖
目前,不論從國外引進的,還是國內自行設計製造的滌綸,錦綸,維綸等石油化纖企業已用了一些鈦設備。鈦設備應用對我國化纖生產發展發揮了積極作用$尤其對安全穩定持續生產,對提高產品質量,對防止不銹鋼過早腐蝕失效,提高設備使用壽命,減少停車與檢修,提高綜合經濟效益,做出了重大的貢獻。
5.精細化工行業
環氧丙烷裝置工業原料是強腐蝕介質。PO生產中所用的兩大主要原料是液氯和丙烯,這些強腐蝕介質奠定了PO生產裝置設備管道的腐蝕基礎,在這種工藝條件下生產,如用碳鋼、Al、Cu、Ni、不銹鋼等金屬均都無法抗拒腐蝕,唯有鈦材是比較理想的抗腐蝕金屬材料。
6.無機鹽行業
無機鹽主要包括氯酸鹽和鉀鹽。國內氯酸鈉生產近兩年來發展很快,總生產能力突破100萬t,另有大約50萬t在擴建或前期工作中.氯酸鹽鈦制設備主要有電解槽,鈦陽極,反應發生器,蒸發器等,每一萬t氯酸鈉大概需要使用鈦材15t。
鉀鹽產品包括氯化鉀,硫酸鉀,硝酸鉀,碳酸鉀等,目前,中國硝酸鉀和碳酸鉀的總產能約為60萬t。在硝酸鉀和碳酸鉀生產中的蒸發器,預熱罐和冷卻器需要使用鈦制設備。
7.其他行業
鈦白粉 鈦材用於薄膜濃縮器,煅燒窯進料管,離心器分布盤等。
尿素 鈦材用於尿素合成塔襯里,氨汽提塔,一般分解塔加熱器,甲胺泵的進,排液閥與彈簧,高壓混合器等。
染料 鈦材用於蛇管換熱器,吸收塔,凈化塔噴頭,風機,水環式真空泵,過濾器等。
硝酸 鈦材用於硝酸蒸發器,氧化氮尾氣預熱器,硝酸蒸汽預熱器,氣體洗滌器,快速冷卻器,冷凝器,渦輪鼓風機,泵,閥門,管道等。
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❺ 鈦金屬的主要用途是什麼
鈦是一種過渡金屬,在過去一段時間內人們一直認為它是一種稀有金屬。從20世紀40年代以後,鈦及其化合物被廣泛應用於飛機、火箭、導彈、人造衛星、宇宙飛船、艦艇、軍工、醫療以及石油化工等領域;因為鈦具有熔點高、硬度大、可塑性強、密度小、耐腐蝕等優點;鈦外觀似鋼,具有銀灰光譯。鈦的強度大,鈦合金抗拉強度達180kg/mm3。鈦的特性是密度小(4.51g/cm3),硬度大,熔點高(1675℃),高純度鈦具有良好的可塑性,但當有雜質存在時變得脆而硬。在室溫時鈦不與氯氣、稀硫酸、稀鹽酸和硝酸作用,但能被氫氟酸、磷酸、熔融鹼侵蝕。鈦很容易溶解於H2SO4中,鈦最突出的性能是對海水的抗腐蝕性很強.鈦在地殼中約占總重量的0.42%,在金屬世界裡排行第七,含鈦的礦物多達70多種.目前鈦的用途發展很快,已被廣泛應用於飛機、火箭、導彈、人造衛星、宇宙飛船、艦艇、軍工、輕工、化工、紡織、醫療以及石油化工等領域。
極細的鈦粉,是火箭的好燃料;鈦的抗腐蝕能力,比常用的不銹鋼強15倍,使用壽命比不銹鋼長10倍以上。鈦在外科醫療手術上的應用,也非常引人入勝。目前,外科接骨是用不銹鋼,使用不銹鋼有一個缺點,就是接骨癒合之後,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生危害。如果改用鈦制的「人造骨胳」將使骨科技術完全改觀。在頭損壞的地方,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,起到支撐和加固作用,所以,鈦被人們贊譽為「親生物金屬」。現在它已開始應用於膝關節、肩關節、肋關節、頭蓋骨、主動心瓣、骨骼固定夾等方面。
在煉鋼工業中,少量鈦是良好的脫氧、除氮及除硫劑。 二氧比鈦是一種寶貴的白色顏料,叫鈦白。鈦白兼有鉛白的掩蓋性能和鋅白的持久性能,它是世界上最白的物質之一,而且鈦白無毒。現在每年用做顏料的二氧化鈦有幾十萬噸。
由於二氧化鈦具有高熔點的性質,常被用來製造耐火玻璃、釉料、琺琅、陶土、耐高溫的實驗器皿等。
四氯化鈦在濕空氣中會冒出大量白煙。由於它具有這種特性,在軍事上常用它作為人造煙霧劑。特別是在海洋上,水汽多,一放四氯化鈦,濃煙就象一道白色的長城,擋住了敵人的視線。
鈦酸鋇晶體被廣泛應用於超聲波儀器和水底探測器中。這是因為具有受壓斬改變形狀時,會產生電流;一旦通電又會改變形狀。把鈦酸鋇放在超聲波中,它受壓便會產生電流,由它所產生的電流的大小可以測知超聲波的強弱;相反,用高頻電流通過它,則可以產生超聲波。
在用金色裝飾工藝品和日用品中,由於它們的硬度低、容易刺破和磨損,不能耐久。當在這些物質的表面鍍一層氮化鈦時,外觀幾乎和黃金的鍍層一模一樣,而比黃金以及硬質合金更耐磨,這種鍍層被譽為具有「永不磨損性」。
有機鈦聚合物,可用作表面活性劑、分散劑、抗水劑或防銹劑。
目前人類使用的四個系列的貯氫金屬中,鈦系是其中一種,也是比較便宜的一種,但目前人類還沒有找到更理想的「貯氫金屬」,一旦這個問題解決了,人們就可以用氫做燃料。
「鈦飛機」可以減輕機體重量5噸,多載乘客100多名。在新型噴氣發動機中,鈦合金已佔整個發動機重量的18~25%;在最新出現的超音速飛機上,鈦的使用量幾乎佔到整個機體結構總重量的95%,所以,如果沒有鈦合金就很難發展目前的超音速飛機。
用鈦製造的潛艇,不僅比鋼制潛艇經久耐用,而且可以潛入更大的深度,鈦潛艇可以下潛到4500米以下,這是鋼制潛艇無法逾越的界限。用鈦製造軍艦、輪船,不用塗漆,在海水中航行幾年也不會生銹。由於鈦不是鐵磁體物質,不會被磁水雷發現,這點在軍事上特別重要,如果沒有鈦煉成的耐熱鋼,目前使用的常規武器步槍和機槍的壽命也只能是最初的4.5秒。
利用鈦和鋯對空氣的強大吸收力,可以除去空氣,造成真空。用鈦鋯合金製成的真空泵,可以把空氣抽到只剩下十億分之一。
鈦鈮合金是理想的超導材料。清華大學利用光學干涉原理和離子氮化鈦處理製成了畫面清晰、層次分明的山川水墨畫。
在目前使用的最常見的兩種不銹鋼中,鉻鎳鈦18-8-1型(含鉻18%、鎳8%、鈦1%)是工業上最常用的。
碳化鈦(TiC)頗象碳化鐵,具有金屬光澤。可它比碳化鐵具有更高的熔點和更高的硬度。所以,它有著實際應用價值。
用鈦制器皿保存的食物,色、香、味經久不衰;鈦制炊具既輕巧,又不會生銹,最合科學衛生。
用鈦合金製成的高壓容器,能夠耐受2500個大氣壓的高壓。
鈦和鎳組成的合金,被成為「記憶合金」。這種合金製成預先確定的形狀,再經定型處理後,若受外力變形,只要稍微加熱便可恢復原來的面貌。這種合金目前已在不少領域得到應用。如美國阿波羅號飛船上用的天線,就是這種記憶合金;上海第一醫學院附屬第九人民醫院已將這種記憶合金用於婦女絕育手術中;另外還可用於儀表、電子裝置等領域。
現在,對鈦的廣泛使用最大障礙是鈦很難冶煉。因為鈦的熔點很高,冶煉鈦就要在更高的溫度下進行,而在高溫下鈦的化學性質又變得很活潑,因此冶煉要在惰性氣體保護下進行,還要不使用含氧材料,這就對冶煉設備、工藝提出了很高的要求。目前冶煉的鈦70%左右用在製造飛機、導彈、宇宙飛船、人造衛星等方面。
金屬鈦的前程無量,所以鈦被授予「21世紀金屬」的稱號。
❻ 鈦金屬有哪些用途
這種輕
金屬
具有通過細胞電離調節身體天然電流的能力。鈦具有特殊的電流特性,對人體會產生有益的生理
作用
且其化學性穩定
❼ 鈦及鈦材料都用在哪些地方
鈦及其合金具有重量輕、強度大、耐熱性強、耐腐蝕等許多優特性,被譽為未來的金屬,是具有發展前途的新型結構材料。鈦及其合金不僅在航空、宇宙航行工業中有著十分重要的應用,而且已經開始在化工、石油、輕工、冶金、發電等許多工業部門中廣泛應用。 鈦在化工等部門的應用 鈦的另一個顯著特點是耐腐蝕性強,這是由於它對氧的親合力特別大,能在其表面上生成一層緻密的氧化膜,可保護鈦不受介質腐蝕。金屬鈦在大多數水溶液中,都能在表面生成鈍化氧化膜。因此,鈦在酸性、鹼性、中性鹽水溶液中和氧化性介質中具有很好的穩定性,比現有的不銹鋼和其它有色金屬的耐腐蝕性都好,甚至可與鉑比美。但是,如果在某種介質中,能連續溶解鈦表面氧化膜時,則鈦在這種介質中便會受到腐蝕。例如,鈦在氫氟酸、濃的或熱的鹽酸、硫酸和磷酸中,由於這些溶液溶解鈦表面氧化膜,所以鈦被腐蝕。如果在這些溶液中加入氧化劑或某些金屬離子時,則鈦表面氧化膜便會受到保護,此時鈦的穩定屬於增加。 化學工業鈦在各種酸、鹼、鹽介質中,除上述四種無機酸和腐蝕性很強的氯化鋁外,都具有很好的穩定性。所以,鈦是化學工業中優良的抗腐蝕材料,得到了越來越廣泛的應用。例如,在氯鹼工業中使用鈦金屬陽極和鈦制濕氯氣冷卻器,收到很好的經濟效果,被譽為氯鹼工業中的一大革命。 石油工業鈦在有機化合物中,除了溫度較高下的五種有機酸(甲酸、乙酸、草酸、三氯乙酸和三氟乙酸)外,都具有非常好的穩定性。因此,鈦是石油煉制和石油化工中優良的結構材料,可以用來製作各種熱交換器、反應器、高壓容器和蒸餾塔等。 冶金工業鈦屬活性金屬,具有良好的吸氣性能,是煉鋼工業中優良的脫氣劑,它能化合鋼在冷卻時析出的氧和氮。在鋼中加入少量的鈦(<0.1%)可使鋼堅韌而富有彈性。鈦也是煉鋼,煉鋁等工業中重要的合金添加劑。鈦具有超導性,是一種常見的超導材料。另外,鈦在含有金屬離子的酸性溶液中具有很好的穩定性,因此鈦在濕法冶金工業中,如銅、鎳、鈷、錳等有色金屬的電解生產中,有著十分廣泛的應用。 化肥工業尿素是重要的化肥,在生產過程中尿素、氨、氨基甲酸銨和它們的混合液,在高溫高壓的條件下腐蝕性很強,使用鈦取代不銹鋼後設備壽命大大增加,檢修時間大大減少。因此目前尿素生產中的主要設備都使用鈦材。 海水淡化和造船工業 鈦抗海水腐蝕的能力比其它所有金屬都好,無論是在靜止的或高速流動的海水中鈦都具有特殊的穩定性。因此,鈦是海水淡化裝置的理想材料。鈦在這個領域的應用數量將越來越大。鈦抗海水和海洋空氣腐蝕能力很強,而且強度大,重量輕,是造船工業的理想結構材料,已廣泛應用在各種艦艇、深水潛艇的許多部件中。 電力工業鈦在含有氯化物、硫化物等許多腐蝕性較強的熱水中具有較好的穩定性,因此鈦已經大量在火力發電廠中用作為熱交換器的冷卻管。用薄壁鈦管取代銅鎳合金管後,不僅大大提高了使用壽命,而且大大減少了檢修時間,經濟效果十分顯著。 造紙和紡織工業 鈦對二氧化氯、亞氯酸、亞氯酸鹽等漂白劑具有特殊的抗腐蝕性能。因此,鈦在紡織印染工業、造紙工業的漂白設備中有著重要的應用。例如,鈦材製造的亞漂機使用效果很好。同時,還有合成纖維等工業中用作噴絲頭。
❽ 鈦可以用做什麼材料
鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結構材料,主要用於航天工業和航海工業。
鈦沒有磁性,用鈦建造的核潛艇不必擔心磁性水雷的攻擊。 1947年,人們才開始在工廠里冶煉鈦。當年,產量只有2噸。1955年產量激增到2萬噸。1972年,年產量達到了 20萬噸。鈦的硬度與鋼鐵差不多,而它的重量幾乎只有同體積的鋼鐵的一半,鈦雖然稍稍比鋁重一點,它的硬度卻比鋁大2倍。現在,在宇宙火箭和導彈中,就大量用鈦代替鋼鐵。據統計, 目前世界上每年用於宇宙航行的鈦,已達一千噸以上。極細的鈦粉,還是火箭的好燃料,所以鈦被譽為宇宙金屬,空間金屬。 鈦的耐熱性很好,熔點高達1668℃。在常溫下,鈦可以安然無恙地躺在各種強酸強鹼的溶液中。就連最兇猛的酸——王水,也不能腐蝕它。鈦不怕海水,有人曾把一塊鈦沉到海底,五年以後取上來一看,上面粘了許多小動物與海底植物,卻一點也沒有生銹,依舊亮閃閃的。 現在,人們開始用鈦來製造潛艇一——鈦潛艇。由於鈦非常結實,能承受很高的壓力,這種潛艇可以在深達4500米的深海中航行。
❾ 鈦合金的主要用途是什麼
1、航空航天領域用鈦大國集中在西方國家,尤其是美國,60%的鈦材都應用到這個領域。亞洲國家,日本和中國在此領域中鈦的投入量均在10%左右。但是近年來隨著亞洲航空航天的飛速發展,鈦在航空航天領域的消費量將會隨之增長。從全球角度來看,航空業對鈦市場起著決定性的作用,從歷史上看,鈦行業大的周期輪回都和航空業的冷暖密切相關。
2、民用飛機
(1)減輕結構重量、提高結構效率
(2)符合高溫部位的使用要求
(3)符合與復合材料結構相匹配的要求
(4)符合高抗蝕性和長壽命的要求
3、軍事飛機
軍用武器的開發與采購不斷向著輕便、靈活方向發展,為了滿足戰斗機對戰斗性能要求,除了採用先進的設計技術外,還必須採用額性能優良的材料以及先進的工藝製造技術。大量選用鈦合金、提高先進鈦合金應用水平就是重要措施之一。
自20世紀60年代以來,國外軍用飛機的鈦量逐年增加,當前歐美設計的各種先進軍用戰斗機和轟炸機中鈦合金用量已經穩定在20%以上,並且新機型的用鈦量佔比正在大幅提升。
4、汽車
降低燃油消耗、減少有害廢棄物(CO2、NOX 等)排放已經成為汽車行業技術進步的主要動力和方向之一。研究表明,輕量化是實現節省燃料、減少污染的有效措施。汽車的質量每降低10%,燃料消耗可節省8%-10%,廢氣排放可減少10%。
在駕駛方面,汽車輕量化後加速性能提高,車輛控制穩定性、噪音、振動方面也都有改善。從碰撞安全性考慮,汽車輕量化後,碰撞時慣性小,制動距離減少。
汽車輕量化的首選途徑就是用高比強度的輕質材料,如鋁、鎂、鈦等替代傳統的汽車材料(鋼鐵)。2009年全球汽車用鈦量已達3000噸。鈦在賽車上的應用已有許多年的歷史目前賽車幾乎都使用了鈦材,日本汽車用鈦已超過600噸,隨著全球汽車工業的發展,汽車用鈦還在快速增加。
5、醫療行業
鈦在醫療領域有著廣泛的應用。鈦與人體骨骼接近,對人體組織具有良好的生物相容性、無毒副作用。人體植入物是與人的生命和健康密切相關的特殊的功能材料。同其它金屬材料相比較,使用鈦及鈦合金的優勢主要有以下幾點:
1 質輕;2 彈性模量低;3無磁性;4 無毒性;5 抗腐蝕性;6 強度高、韌性好。
外科植入物中的鈦合金用量正以每年5%-7%的速度增長。採用鈦及鈦合金製造的股骨頭、髖關節、肱骨、顱骨、膝關節、肘關節、肩關節、掌指關節、頜骨以及心辨膜、腎辨膜、血管擴張器、夾板、假體、緊固螺釘等上百種金屬件移植到人體中,取得了良好的效果,被醫學界給予了很高的評價。
6、化工行業
鈦具有優良的耐腐蝕性能、力學性能和工藝性能,被廣泛應用於國民經濟許多部門。特別是在化工生產中,用鈦代替不銹鋼、鎳基合金和其它稀有金屬作為耐腐蝕材料。這對增加產量,提高產品質量,延長設備使用壽命,減少消耗,降低能耗,降低成本,防止污染,改善勞動條件和提高勞動生產率等方面都有十分重要的意義。
7、海洋工程
隨著科學技術的發展和陸地資源日趨枯竭,人類開發利用海洋已經提到日程上來了。鈦對於海水有優異的耐蝕性能,大量運用於海水淡化、艦船、海洋熱能開發和海底資源開采等領域。
8、日常生活
鈦在日常生活中的應用非常廣泛,可謂無處不在,例如高爾夫球頭、自行車車架、網球拍、輪椅、眼鏡架等都會應用到鈦。
鈦以其輕質、強度高的特性在體育用品中的應用,從最早的網球拍、羽毛球拍逐步擴展到了高爾夫球頭、球桿以及賽車等。
2008年我國體育休閑占總消費量的13%,其中僅高爾夫球頭和球桿的用鈦量就超過了1000噸。鈦合金做成的自行車車架也頗受歡迎,目前有近50價公司生產鈦自行車,美國早已是最大的鈦自行車生產商和消費國。
鈦輕質的特點也應用到眼鏡架中,而且鈦又不易與皮膚發生過敏,並且鈦表面經陽極處理可有絢麗色彩,因此從20世紀80年代初就開始應用於鏡架中。
(9)鈦在新型工業有哪些擴展閱讀
鈦被認為是一種稀有金屬,這是由於在自然界中其存在分散並難於提取。但其相對豐富,在所有元素中居第十位。 鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石,廣布於地殼及岩石圈之中。鈦亦同時存在於幾乎所有生物、岩石、水體及土壤中。
從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法 或亨特法。鈦最常見的化合物是二氧化鈦,可用於製造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4)(作催化劑和用於製造煙幕作空中掩護)及三氯化鈦(TiCl3)(用於催化聚丙烯的生產)。
❿ 鈦材具體應用在什麼行業
鈦合金在艦船上使用是很有前途的。這跟鈦合金的強度、韌性有關系,還有就是耐腐蝕性,海水中的鈦是極其穩定的,基本上可以認為船體是不會腐蝕的,這樣既可以減少維護的費用,也可以減輕船體的重量,對艦艇來講是莫大的好處啊。除此之外,還有必要提及兩點:第一個鈦是無磁性的,對抗磁性探測有很大的幫助,至於什麼磁性水雷啊,不值擔心。二是跟先進的艦船復合材料塗層有天生的融合性,未來將使用的隱身復合材料有個缺點,就是跟以前艦船使用的高強特種鋼起反應,由於電位差容易在海水中產生電偶,加快腐蝕,這種事情在052上曾經試驗過,不用多久就會銹蝕斑斑,但這些塗料跟鈦合金能完美整合。
(2)其他國家國防工業使用鈦的情況
世界上已經退役的,正在服役的或者在研武器裝備中,很多都使用了鈦及其合金的結構件,隨著現代化戰爭模式的轉變,要求現代化的軍隊的快速機動能力十分突出,所以對於陸軍來說必須依仗運輸機的能力來達到快速的機動,這就要求陸軍本來粗重的裝備盡量的輕型化,比如現在各國都希望自己的炮兵能快速有效的迅速轉移到另外一個地方,達到戰略或者戰術上的目的,這必然使鈦合金在火炮領域的發展前途一片光明,象美國的M777輕型榴彈炮,由於使用了鈦合金外殼,戰斗全重下降到了3.175噸,可以使用V22或者C130空運,達到快速機動的能力。類似的還有英國的UFH超輕型155毫米火炮,不到4噸的重量裡面使用了1噸的鈦合金。在空軍和海軍裝備的領域則更是如此,下面就簡單的介紹鈦合金成功應用的典型事例:
①飛機用鈦數據
現今全球經濟已經逐步走出低谷,國際航空業開始出現恢復性增長,國際鈦材行業也隨著這個大潮迎來快速增長的新時期,中國企業也將迎來新的機遇。
近幾年是第四代戰斗機的換代的起始,隨後的很多年裡面,每年將有很多新型戰斗機進入軍隊。新型戰斗機在選材上很有講究和前瞻性,在未來很多年內,軍事和航空工業必然是鈦材的第一大用戶。
黴菌近期又公布了一種新型的潛艇攜帶的「鸕鶿」無人攻擊機的概念。「鸕鶿」無人機的長度為5.8米,翼展4.86米,屬於多次重復使用的無人戰斗機機。「鸕鶿」是由著名的洛-馬公司臭鼬工廠提出概念設計的,因為其出入的通道主要是海水,因此全機為鈦合金製成,以防止腐蝕的產生,總起飛重量不超過4噸,可攜帶453千克的有效載荷,考慮使用方式主要是從俄亥俄級核潛艇的戰略導彈發射筒發射,主要用於摧毀近海岸目標。該機的進氣口位於機頭部位,呈三角形。由於採用了鈦合金,其機體強度極高,可承受150英尺水深的壓力。並且為了防止外壓失穩的發生,機體的內部不必要的空間一律使用特殊的塑料進填充。為了增加飛行的隱蔽性,其外形也採用了復雜的隱身設計。「鸕鶿」的最大飛行速度預計將達到880千米/小時,巡航速度為550千米/小時,最高飛行高度10.7千米,作戰半徑達926千米,可持續飛行3個小時。
②海軍方面的鈦應用情況
海軍上面鈦的應用也是十分廣泛的,主要應用大國就是蘇聯/俄羅斯的潛艇。
「阿庫拉」級(Akula)攻擊核潛艇:「阿庫拉」級採用水滴型、雙殼體,裡面一層為鈦合金製造。由蘇聯著名的「孔雀石」潛艇設計局設計,共青城船廠和北德文斯克船廠製造
「塞拉」級攻擊核潛艇:俄羅斯的「塞拉」(Sierra)級(也稱S級)多用途攻擊核潛艇。可以說是俄羅斯龐雜的核潛艇家族中最神秘的一位。主要是因為「塞拉」級艇採用鈦合金雙殼體,它的大潛深、高航速、強火力與良好的隱身性能令人印象深刻。但造價非常昂貴,綽號「金魚」,只建造了4艘。(見下圖)
而鈦材在潛艇上的顛峰之作,本人還是覺得應該授予台風級:蘇聯共建造了6艘「台風」級潛艇,「台風」號是其中的第一艘。「台風」級的特別之處在於:它有一套完整的魚雷、導彈、動力裝置等獨立航行和作戰系統;採用雙殼體結構,儲備浮力約32%,兩層殼體間有3米多的間距,增強了耐水下爆炸和沖撞的能力。每艘台風級的用鈦量約9000噸,相當於現在我國一年的鈦產量總和!可見蘇聯時期在軍事上的投入是多麼的龐大
蘇聯/俄羅斯用鈦殼體的核潛艇還有如阿爾法級等等,但都沒有形成一定的氣候,就不再敘述。潛艇上的鈦除了使用在殼體上外,就是使用在潛艇的管道和冷凝器上,現在幾乎所有的潛艇和水面艦艇上的冷凝器都是用的鈦材做的,可以說在潛艇和艦艇的壽命內,一般情況下不用更換鈦冷凝器,一來可以節省維護費用,二則不會因為冷凝器故障的問題降低出勤率。
因為材料價格和產量的原因,其他國家的潛艇很少有報道說採用了鈦殼體的情況。
鈦及其合金的性能無庸質疑,各種鈦合金的冶金過程對大國來說也是很常規的東西,只是考慮成本的問題。隨著經濟的發展,國防上的特殊要求也有能力去保證了,所以說鈦及其合金在未來的民用和軍用領域都將迎來快速的發展。同時鈦及其合金也將大大提升部分特殊裝備的性能。