钛合金材料

在一些电视节目或网络上，我们经常可以看到在介绍建造航母方面花费了多少钱。这是因为建造航母需要涉及许多技术领域和相关材料，因此建造航母光有钱是不够的，还需要强大的工业基础和材料研发能力。

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有报道称，航母甲板上的一颗铆钉可以换一辆汽车，由此可见要花多少钱。这个铆钉不是普通的铆钉，而是钛合金制成的铆钉。这种昂贵的钛合金铆钉并不是遍布整个甲板，它只在战斗机起飞和降落的地方才有。

由于战斗机在起飞时会散发出超过1000摄氏度的高温，因此需要对甲板有耐高温的要求，而耐高温材料的焊接技术并不成熟，因此甲板之间的组装需要通过钛合金铆钉来完成。

钛合金是以钛为基础，添加了其他元素的合金。钛合金具有重量轻、强度高、弹性低、耐高温、耐腐蚀的特点，主要用于航空空发动机、火箭和导弹的部件。)

钛合金是一种相对年轻的金属，自开发以来已有60至70年的历史。进入20世纪后，传统的钢和铝已经不能满足航空航天空、航海等领域的需求。1954年，美国公司开发出钛合金材料。

每当一个产品由钛合金制成时，都会引起许多人的注意，因为钛合金特别昂贵。在很多人眼里，钛合金是高档金属材料的代名词。这种昂贵的材料一般用于航空空发动机，也是一些尖端武器装备最理想的材料。

但事实上，作为钛合金主要金属的钛并不罕见。在地球上，钛元素的含量占地壳总质量的0.45%，仅次于铁、铝、镁等金属元素。目前已知的钛矿物有140多种，储量也非常丰富。

在自然界中，钛存在于钛铁矿、金红石等矿物中。纯钛是银灰色的，它也是一种轻金属。钛的密度只有每立方厘米4.54克，熔点为1668摄氏度，是塑料。

真正让钛备受追捧的是它本身的特性。作为一种轻金属，钛在所有元素中具有最高的重量强度比，其重量比钢轻44%，但其机械强度几乎与钢相同，比铝强三倍。钛具有极强的耐腐蚀性，与铝相似，在室温下其表面会覆盖一层致密的氧化膜。

其无毒无磁的特性也非常适合工业化生产。液态钛几乎可以溶解在所有金属中，因此它可以与许多金属形成合金。通过添加一定比例的其他金属元素，熔炼出的钛合金在保证重量轻、强度高、耐腐蚀的同时，还能具有更大的强度或更高的耐高温性能甚至记忆能力。钛是与人体相容性最好的金属，也用于医疗领域，如心脏支架。

有人疑惑，钛并不稀有，还有这么多储量。钛合金为什么这么贵？

这将涉及金属冶炼技术。钛合金对冶炼环境要求非常苛刻，钛在高温下化学活性很小，因此钛合金的冶炼必须在高温下进行。一般来说，钛合金的熔炼温度应在800摄氏度以上，并且必须在真正的空环境中操作，这比钢和其他金属的熔炼温度要高得多。俗话说物以稀为贵，久而久之钛合金就变成了所谓的稀有金属，这就导致了。

虽然钛合金产量低，价格贵，但并不意味着它的使用量少，尤其是在一些先进武器和重型装备中。据透露，中国歼-20使用的钛合金约占机身重量的20%，这些钛合金主要用作机身的结构材料。

目前，钛合金材料在航空航天工业中应用广泛，因此又被称为“//k0/]金属间化合物金属”，它重量轻、强度高、耐高温，特别适合制造航空航天空航天器。许多以前使用铝合金的零件已经被钛合金取代。

随着技术的发展，目前，飞机的最高速度是音速的三倍以上。当以如此快的超音速飞行时，飞机将与空气体摩擦并产生大量热量。一般来说，当飞行速度低于两倍音速时，铝合金可以用于机身，而当飞行速度超过两倍音速时，铝合金就受不了了，因此必须使用耐高温和性能更好的钛合金。当飞行速度超过音速的三倍时，将使用机身。

核潜艇的一些内压艇体和鱼雷舱由钛合金制成，钛合金无磁、耐腐蚀、强度极高，能有效抵御炸弹的冲击波，可以下潜更深。比如中国的“蛟龙”号载人舱采用钛合金材料，可下潜至7000多米的深海，相当于每平方米承受7000吨的压力，压力之大令人咋舌。

目前，钛合金被广泛应用于航空空、火箭发动机、潜艇、战斗机等高科技装备，也用于常规或单兵装备，如榴弹炮和防弹头盔。

目前世界上钛合金技术最强，应用最广泛的是美国、俄罗斯和中国，而中国钛储量居世界首位，占世界总储量的28.9%，其中钛铁矿储量约7.2亿吨，占世界钛储量的92%，金红石储量约4700万吨，总储量约7.67亿吨。这应该意味着国内有矿，钛合金的冶炼加工已经工业化。因此，钛合金在中国各个领域的广泛应用不再有任何原理和技术上的问题。我相信钛合金的“空金属间化合物”在未来不仅会应用于航空空航天领域。

本文Gif图摘自《钛地球上最强的金属！》《具有形状记忆的镍钛合金金属肌肉。》

文章中的图片摘自《钛这个_地球上最强的金属！》

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