鈦 的 十(shi) 大 性 能
1.1 密度(du)小,比強度(du)高
金屬鈦的(de)(de)密度(du)為4.51g/cm3,高于鋁(lv)(lv)而低(di)于鋼、銅、鎳(nie),但比(bi)(bi)強度(du)高于鋁(lv)(lv)合(he)金和高強合(he)金鋼。鈦合(he)金制(zhi)(zhi)(zhi)成飛機比(bi)(bi)其(qi)它金屬制(zhi)(zhi)(zhi)成同(tong)樣重的(de)(de)飛機多載旅(lv)客100多人。制(zhi)(zhi)(zhi)成的(de)(de)潛艇(ting),既能抗海水腐蝕,又能抗深層壓力,其(qi)下潛深度(du)比(bi)(bi)不(bu)銹鋼潛艇(ting)增加80% 。同(tong)時(shi),鈦無(wu)磁性(xing),不(bu)會被水雷發現,具(ju)有很(hen)好的(de)(de)反監護作用。
1.2 彈(dan)性模(mo)量低(di)
鈦的彈性模量(liang)在常溫時為(wei)106.4GMPa,為(wei)鋼的57%。
1.3 導熱系(xi)數小
金屬鈦的導熱系數小,是低碳鋼的五分之一,銅的二十五分之一。
1.4 抗拉強度(du)與其屈服強度(du)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。
1.5 無磁性、無毒
鈦是無磁性金屬,在很大的磁場中也不會被磁化,無毒且與人體組織及血液有好的相溶性,所以被醫療界采用。在人體內,能抵抗分泌物的腐蝕且無毒,對任何殺菌方法都適應。因此被廣泛用于制醫療器械,制人造髖關節、膝關節、肩關節、脅關節、頭蓋骨,主動心瓣、骨骼固定夾。當新的肌肉纖維環包在這些“鈦骨”上時,這些鈦骨就開始維系著人體的正常活動。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。但鈦能刺激吞噬細胞,使免疫力增強這一作用已被證實。
1.6 抗阻尼(ni)性(xing)能(neng)強
金屬鈦受到機(ji)械振(zhen)動(dong)(dong)(dong)、電(dian)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)后,與鋼、銅金屬相(xiang)比,其自身振(zhen)動(dong)(dong)(dong)衰減(jian)時間最長(chang)。利用鈦的(de)這一性(xing)能可作音叉、醫學上(shang)的(de)超聲粉碎(sui)機(ji)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)元件和高級音響(xiang)揚聲器的(de)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)薄(bo)膜等。
1.7 耐熱性(xing)能好
新(xin)型鈦合(he)金(jin)可(ke)在(zai)600℃或更高的溫(wen)度下長期使用。
1.8 耐低(di)溫性能好
鈦合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等(deng)為代表的(de)低(di)(di)溫(wen)鈦合金,其強(qiang)度(du)隨溫(wen)度(du)的(de)降(jiang)低(di)(di)而提高,但塑(su)性(xing)變化卻(que)不大。在-196-253℃低(di)(di)溫(wen)下(xia)保持較(jiao)好的(de)延性(xing)及韌性(xing),避免了金屬冷(leng)脆性(xing),是低(di)(di)溫(wen)容器,貯箱等(deng)設備(bei)的(de)理想材料。
1.9 吸氣性能
鈦(tai)是一種化學性質非常活潑的金(jin)屬,在高(gao)溫(wen)下(xia)可與(yu)許(xu)多(duo)元素(su)和化合物發(fa)生反應。鈦(tai)吸(xi)氣主要指高(gao)溫(wen)下(xia)與(yu)碳、氫(qing)、氮、氧發(fa)生反應。
1.10耐腐蝕性能
鈦(tai)是一(yi)種(zhong)非(fei)常活潑的(de)(de)(de)金屬,其(qi)平(ping)衡電位很(hen)低,在介質(zhi)(zhi)中(zhong)的(de)(de)(de)熱力(li)學腐蝕傾向(xiang)大。但實(shi)際上鈦(tai)在許多(duo)介質(zhi)(zhi)中(zhong)很(hen)穩定,如鈦(tai)在氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)、中(zhong)性(xing)和(he)弱(ruo)還原(yuan)性(xing)等介質(zhi)(zhi)中(zhong)是耐腐蝕的(de)(de)(de)。這是因為(wei)鈦(tai)和(he)氧(yang)(yang)有很(hen)大的(de)(de)(de)親(qin)和(he)力(li),在空氣中(zhong)或含氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)介質(zhi)(zhi)中(zhong),鈦(tai)表面(mian)生成一(yi)層致密的(de)(de)(de)、附著力(li)強(qiang)、惰性(xing)大的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)膜,保護了鈦(tai)基體不(bu)被(bei)腐蝕。即使由于機械磨損也(ye)會很(hen)快自(zi)愈或重新再生。這表明了鈦(tai)是具有強(qiang)烈(lie)鈍化(hua)傾向(xiang)的(de)(de)(de)金屬。介質(zhi)(zhi)溫度在315℃以下(xia)鈦(tai)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)膜始(shi)終保持這一(yi)特性(xing)。