导读:如果把青铜器看作古代历史发展的缩影,那么钛就是现代科技发展的重要载体。
钛是一种低密度、高熔点的银白色金属。其元素的名称是钛,来自希腊神话中的神之子和大地女神泰坦。
从钛首次被发现并被广泛使用到现在已经有几百年了,所以很多科学家都在遭受这样的过程,以至于他们找不到它。
如今,钛和钛合金已成为许多产品中不可或缺的材料。人们如此喜爱它们是因为它们有许多优点——重量轻、强度高、弹性低、耐高温和耐腐蚀。
在航空空航天领域,钛有助于减轻重量和增加射程,因此包括飞机发动机和卫星导弹在内的许多飞机都喜欢使用钛金属。例如,中国自主研发生产的C919客机有9.3%采用钛合金制造。
在海洋工程中,钛合金以其优异的耐腐蚀性能和力学性能成为新型“海洋金属”。毫不夸张地说,即使它们被放在海水中几年,取出后仍然可以像以前一样明亮。
创下中国深潜新纪录的“蛟龙号”潜艇耐压船体由钛合金制成,可承受7000米以上的深水压力,而较小的载人潜水器甚至可以突破万米深度,坐拥马里亚纳海沟底部。
在医疗领域,钛合金因其无毒、重量轻、生物相容性好而成为理想的医用金属材料。例如,钛合金的弹性模量接近人体骨骼的弹性模量,是理想的人工关节材料,近年来需求量逐渐增加。
在实际应用中,由于钛合金具有较高的强度和硬度,因此所使用的加工设备也必须具有较高的硬度,可以使用切割、研磨、挤压、锻造和铸造。钛合金的加工也非常复杂。以切割为例,在切割时,首先会将其切割成小块钛合金,因为每个钛合金中的热量不易散发,这些热量会聚集在切割边缘周围,这会提高切割温度,因此钛合金的切割温度高于其他金属物质。
由于钛合金含有特殊的化学性质,在高温下很难切削,因为它很容易受到空气体中其他未知元素的影响,这些元素会使钛合金表面变硬,损坏切削材料,严重时甚至会导致切削刃的断裂。因此,钛本身的价格并不高,但由于钛合金工艺难度大而昂贵。
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