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      幾個(gè)關(guān)于鈦合金的事實(shí),鈦合金快速發(fā)展的原因,你知道嗎

      發(fā)布日期:2022-05-10瀏覽次數(shù):1526

      對于我們來說,金屬,是一種很熟悉的物質(zhì),作者日常生活中,用途非常廣泛,而我們?nèi)祟愂褂媒饘俚臍v史,也是相當(dāng)?shù)木眠h(yuǎn)了。早在3-4000年前,我們古人們就開始使用鐵制品作為工具。

      隨著社會的發(fā)展,冶煉技術(shù)也慢慢發(fā)展。各種金屬制品種類越來越多,性能也越來越好。我們現(xiàn)代所使用的各種合金,一般都具有硬度大、質(zhì)量輕、抗腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn),為社會現(xiàn)代化建設(shè)中,發(fā)揮了很大的作用。這么多中合金中,有一種合金,性能比較優(yōu)異,用途也是很廣泛,那就是鈦合金。

      鈦,在地球上非常豐富,在地殼中約占總重量的0.42%,是銅、鎳、鉛、鋅的總量的16倍。雖然它儲存量不少,在以前卻很少被用到,主要是開采難度大、加工難度大、成本高等原因。在18世紀(jì),人類就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鈦的存在,只是一直到上世紀(jì)5-60年代才開始發(fā)展起來,當(dāng)然,當(dāng)時(shí)研制鈦合金,主要是為了滿足當(dāng)時(shí)先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)、潛艇等裝備的性能需要,我們現(xiàn)在能夠使用到鈦合金,是沾了它們的光。下面,我們一起了解一下,鈦合金的一些事實(shí)吧!

      一、鈦合金真正開始冶煉,是在上世紀(jì)開始的

      正如前文所提及的,鈦雖然廣泛存在地球上,但是難以開采利用。早在1791年,一位業(yè)余的英國礦物學(xué)家和教堂牧師威廉·格雷戈?duì)栐诳滴譅栨?zhèn)附近的溪流中挖出了一些好奇的黑色沙灘。隨后在1795年,德國化學(xué)家馬丁·海因里希·克拉普羅斯也發(fā)現(xiàn)了這種奇怪的氧化物,這種奇怪的氧化物被命名為“氧化鈦”。雖然它早在18世紀(jì)末就已經(jīng)發(fā)現(xiàn),但一直到1910年才開始將純鈦從氧化物中分離出來。也就是說,從發(fā)現(xiàn),到開始應(yīng)用,前后花了一百多年,它不好開采利用,可算是有多難為我們了。

      二、它是地球上最輕、最強(qiáng)的金屬,快速發(fā)展,主要得益于軍工發(fā)展

      前文也說了,鈦合金,性能優(yōu)異,在開發(fā)之初主要用于軍工領(lǐng)域,而軍工領(lǐng)域?qū)Σ牧弦蠓浅8?,因?yàn)閼?zhàn)斗機(jī)等設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境很苛刻。

      純鈦具有地球上任何金屬的最高強(qiáng)度重量比,它和鋼一樣堅(jiān)固,但輕45%。目前,鈦合金的產(chǎn)品,主要用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)、飛機(jī)機(jī)身、火箭等。在世界上最大的客機(jī)空客A380上,含有70噸鈦,主要主要用于發(fā)動機(jī)。在潛艇中,也是用途很廣泛,如俄羅斯著名的“臺風(fēng)”級核潛艇,就用了大量的鈦合金。當(dāng)然,使用鈦合金雖然可以減輕機(jī)體的重量,但是成本是比較高的。

      三、鈦不會腐蝕

      在日常生活中,我們經(jīng)常見到很多金屬制品都會出現(xiàn)生銹的情況,也就是這些金屬制品暴露在空氣中,與氧氣發(fā)生了氧化反應(yīng)的結(jié)果。所以,平時(shí)我們?yōu)榱藴p緩金屬制品生銹氧化的問題,一般都會給它們涂一層防銹劑以減少它們與氧氣接觸的面積,從而達(dá)到緩解生銹的問題。

      而鈦制品,則不會出現(xiàn)這樣的問題,不需要我們單獨(dú)為它涂一層防銹劑。因?yàn)殁伒谋砻娓采w著一層薄薄的二氧化鈦(TiO2),實(shí)際上可以保護(hù)下面的鈦免受任何類型的腐蝕,包括電化學(xué),微生物和應(yīng)力腐蝕。

      由于這個(gè)特性,讓鈦合金制品,可以很好地在各種高腐蝕環(huán)境中發(fā)揮作用,就像前文所說的潛艇上,因?yàn)闈撏У扰炌СD杲菰诤K校K缓鞣N離子,腐蝕性比較強(qiáng),一般的金屬制品很快就會被腐蝕,而鈦合金則不用擔(dān)心這個(gè)問題。

      四、鈦可以用于我們身體部位

      神奇的鈦制品,不僅僅是克制腐蝕的法寶,對于我們身體來說,也有用途。鈦有“親生物”性,這意味著它可以很好地融合人體組織和骨骼。其實(shí)鈦在我們?nèi)梭w中,也存在的,正常人體中的鈦含量為每70kg體重不超過15mg。

      這種鈦制品被廣泛用于制醫(yī)療器械,可用于制造各種制人關(guān)節(jié)(如膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、脅關(guān)節(jié)等),這些人造鈦制品輕盈,并且具有與人體骨骼相同的彈性,可以維系人體的正?;顒?。

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