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鈦發展歷史

發布時間:2021-02-18 12:29:32

A. 鈦鐵礦的發展歷史

鈦還能形成許多化合物,它們也有各種各樣特殊的性能和用途,如二氧化鈦,是雪白的粉末,它是最好的白色顏料,俗稱「鈦白」,1克二氧化鈦就可以把450多平方厘米的面積塗得雪白。世界上用做白色顏料的二氧化鈦,一年多到幾十萬噸。如把二氧化鈦加在紙里,可使紙變白並且不透明,因此製造鈔票和美術品用的紙,有時就要添加二氧化鈦,此外,為使塑料的顏色變淺,使人造絲光澤柔和,有時也要添加二氧化鈦。二氧化鈦被譽為世界上最白的東西。自然界中的鈦大部分處於分散狀態,主要形成礦物鈦鐵礦TeTiO3和金紅石TiO2,及釩鈦鐵礦等。我國四川攀枝花地區有極豐富的釩鈦鐵礦,儲量約15億噸。
那麼,鈦是怎樣被發現的呢?1791年,英國科學家格里戈爾在密那漢郊區找到一種礦石—黑色磁性砂,通過對這種礦石的研究,他認為礦石中有一種新的化學元素。並用發現礦石的地點「密那漢」命名這種新元素。
過了四年,德國化學家克拉普洛特從匈牙利布伊尼克的一種紅色礦石中,發現了這種新元素,他用希臘神話中「太旦」族的名字來命名(中文按它原文名稱的譯音,定名為鈦),克拉普洛特還特地指出,格里戈爾所發現的新元素「密那漢」就是鈦,但在當時找到的,實際上都是粉末狀的二氧化鈦而不是金屬鈦。直到1910年,美國化學家罕德爾才第一次製得純度達99.9%的金屬鈦,但總共不到1克。從發現鈦到製得金屬鈦,前後經歷了120年,到1947年,人們才開始在工廠里煉鈦,當時的年產量只有2噸。到了1955年,產量激增到2萬噸。到1972年,年產量達到20萬噸。鈦的用途越來越廣,日益受到人們的重視,人們稱它為未來的鋼鐵、21世紀的金屬。

B. 未來的鈦會怎麼發展

軍品及高端需求有望迎來高景氣周期 鈦合金性能優異,應用前景廣闊。
鈦及其合金比強度、比剛度高,抗腐蝕性能和接合性能好,抗疲勞,蠕變性能以及高溫 力學性能優異,具有非常突出的綜合性能,能夠顯著減輕結構質量,耐高溫以及與碳材 料匹配,因此最初便被應用於各國軍事航空工業。隨著鈦合金價格降低、鈦材品種的增 多,鈦不僅在航空航天、核能、艦船等軍事領域發揮著重要作用,也在汽車、化工、電 子、海洋開發等民用領域中發揮著重要作用,被譽為「太空金屬」和「海洋金屬」。
鈦產品消費結構取決於國家的工業發展水平。全球范圍內,鈦產品的消費主要集中在美 國、歐洲、俄羅斯、日韓、中國等發達及工業基礎雄厚的國家和地區。而由於各國工業 發展水平的不同,鈦的應用領域往往存在很大差別。據 Timet,美國主要用於航空航天 領域,佔比超過 50%,而據中國有色金屬工業協會鈦鋯鉿分會,例如中國,航空航天發 展相對滯後的國家則主要應用於化工領域,佔比接近 50%,中國目前是全球第一的鈦白 粉生產和消費國。作為國家戰略的《中國製造 2025》頒布,將顯著提高高 端製造業的重要性和對新材料的需求。中國鈦產品消費結構有望從低門檻、粗放式的化 工產業向航空航天,艦船等高技術含量,高毛利的行業領域轉變。

C. 鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛

(1)Ni、Ge、Se(2)A D(3)7;C<O<N(4)TiN;4

D. 鈦的陽極氧化發展史

我國有色金屬工業標准情況分析

目前我國的有色金屬工業標准工作與有色金屬行業相適應,已經建立了比較完善的有色金屬標准體系。截至2007年底,我國有色金屬行業共有國家標准851項,行業標准947項。在存在相關國際標准或國外先進標準的情況下,我國的有色金屬標准首選「采標」;對於沒有對應國際標准或國外先進標準的我國有色金屬標准,屬於國內自主創新,是具有「中國特色」的標准。這樣的標准體系是能夠滿足我國有色金屬產品進出口貿易的,是適應我國有色金屬發展的實際情況的。

1、積極轉化、順利開展采標工作

「采標」是指「國家標准與相應的國際標准等同或僅對國際標准做了某些修改」(定義來源於GB/T20000.2-2001《標准化工作指南第2部分:採用國際標準的規則》)。從采標情況上看,我國的有色金屬標准國家標准和行業標准對現存的380項國際標准(ISO)中的225項進行了轉化,其中等同採用23項,修改採用104項,非等效採用98項(由於非等效採用的國際標准均為2001年以前的版本,因此被認定為「采標」),采標率(轉化率)達到了59.2%。

對於未采標的155項國際標准,由於落後而無法采標的有19項,由於國際標准正在修訂而無法立刻采標的有8項,其餘的128項均將列入采標計劃,預計將在2010年完成采標工作。因此,到2010年前我國采標率將達到95%以上。此外,在我國的有色金屬標准中有79項國家標准和46項行業標准「參照」了國外先進標准,如ASTM、ANSI、EN和JIS等,一致性程度相當於「修改採用」。
我國有色金屬的采標水平要高於歐盟、美國及日本等國外先進標准化組織的。目前,在有色金屬共有相關的270項歐盟標准(EN)標准中,有32項採用了ISO標准,在歐盟標準的制訂中,參照ISO標準的情況不多,采標率僅為8.4%;歐盟標準是近幾年才大規模進行制訂的,他們的工作思路是,在其標准發布以後,創造條件將EN標准轉化為ISO標准,其將區域標准向國際標準的轉化較為積極;在588項ASTM和ANSI標准中,對是否採用ISO標准沒有做出註明,故無法統計其對ISO標準的采標情況,但據我們了解,美國的有色金屬標准基本不採用國際標准。只有日本標准,對ISO標準的采標比較積極,采標率也比較高,在409項JIS標准中有125項進行了等同或修改採用國際標准,采標率達到了32.9%,與我國目前等同或修改採用的127項國際標准水平相當。而我國非等效採用的標准還有98項。由此可見,我國的采標情況是比較好的,也是適合我國有色金屬工業發展情況的。

2、自主創新、研製中國特色標准

在我國眾多的有色金屬產品中,存在這一部分中國特有的品種,目前還沒有相應的國際標准技術委員會與之對應,也沒有國際標准,其他國家對應的標准數量很少。我國的有色金屬產品,如氫氧化鋁、鋁粉、鎂粉、鎵、氟化鋁、冰晶石、鈦合金、鉈、鋯、鎢、鉬、銻、釩等均屬於「中國製造」,在國外的標准化體系中無法找到相應的標准;同時,我國鉛及鉛合金產量巨大,但在國際標准化組織(ISO)中卻沒有鉛及鉛合金的國際標准化技術委員會及國際標准,同時國外先進標准中也沒有關於鉛的標准。像這樣的中國特色標准在我國有色金屬標准化體系中共有826項(國家標准中含302項,行業標准中含524項),占標准總數的45.9%。

3、大宗貿易、滿足國際市場需求

目前,我國有色金屬標準的總體數量和標准水平已滿足有色金屬行業發展需求。主要有色金屬產品,如重熔用鋁錠、鋁合金錠、鋁合金建築型材、鋁箔、陰極銅、空調用銅管、鉛錠、鋅錠、錫錠、鎂、金錠、銀錠等技術標准以及與之配套的有色金屬化學分析方法標准均與國際接軌,達到了國際先進水平;其實物質量與國際水平相當,其中,銅、鋁、鉛、鋅、錫、鎳、鋁合金、銀等8種產品的56個品牌在LME(倫敦金屬交易所)和倫敦金銀市場協會注冊。對於後續有色金屬加工產品,銅、鋁加工材產品質量進一步提高,特別是一些量大、面廣的重點產品,如空調用銅及銅合金管材,建築用和工業用鋁合金型材,部分鋁及鋁合金板帶箔和銅板帶等已達到了發達國家水平,不僅滿足國內用戶行業的需求,而且大量出口日本和歐美等國。盡管如此,有些銅、鋁加工材與美國等發達國家相比還有差距,主要表現為性能不穩定,仍有一些高精尖產品需進口。去年,全國質量工作會議上,溫總理對此高度評價:「有色金屬的技術標准與實物質量已與國際水平接軌。」這是對有色金屬行業質量標准工作的肯定和鞭策。

三、我國有色金屬國際標准化工作情況

我國是有色金屬大國。

這些標准覆蓋了銅、鋁、鉛、鋅、鎂、鈦、錫、鎳、鋰等多個有色金屬品種,具體項目見表2。

「十一五」期間擬完成的有色金屬國家標准英文版制定工作項目

序號國家標准編號國家標准名稱

1.GB/T8013.1鋁及鋁合金陽極氧化膜與有機聚合物膜第1部分:陽極氧化膜

2.GB/T8013.2鋁及鋁合金陽極氧化膜與有機聚合物膜第2部分:陽極氧化復合膜

3.GB/T8013.3鋁及鋁合金陽極氧化膜與有機聚合物第3部分:有機聚合物噴塗膜

4.GB5237.1鋁合金建築型材第1部分基材

5.GB5237.2鋁合金建築型材第2部分陽極氧化、著色型材

6.GB5237.3鋁合金建築型材第3部分電泳塗漆型材

7.GB5237.4鋁合金建築型材第4部分粉末噴塗型材

8.GB5237.5鋁合金建築型材第5部分氟碳漆噴塗型材

9.GB/T5237.6鋁合金建築型材第6部分隔熱型材

10.GB/T20251電池用泡沫鎳

11.GB20424重金屬精礦產品有害元素的限量規范

12.GB/T20928內螺紋銅管

13.GB/T467陰極銅

14.GB/T469鉛錠

15.GB/T470鋅錠

16.GB/T3880.1一般工業用鋁及鋁合金軋制板、帶材第1部分:一般要求

17.GB/T3880.2一般工業用鋁及鋁合金軋制板、帶材第2部分:力學性能

18.GB/T3880.3一般工業用鋁及鋁合金軋制板、帶材第3部分:尺寸偏差

19.GB20664有色金屬礦產品的天然放射性限值

20.GB/T3499原生鎂錠

21.GB/T728錫錠

22.GB/T6516電解鎳

E. 鈦帝國的鈦帝國

戰錘40k世界中一個種族勢力
這是一個新興的文明,很晚才被人類所發現,實際上,次元風暴發生之時,他們還是剛學會用火的野人,但只用6000年時間,他們就發展到了星際殖民的時代,他們信奉名為Greater Good的教條,推行較為溫和的政策,與許多星球訂立了和平條約,因此他們的軍隊中有不少異族的雇傭兵存在。TAU人的社會分為風,水,火,土和以太五個種姓,其中火是戰士,水是文士和外交官,土掌握著科學與技術,風駕駛著飛艇和戰艦往來於星際,以太則是執行管理的上層階級。帝國曾對TAU發動過戰爭,但由於蟲族的入侵而以和談告終。
人類帝國最早在第35個千年中已經接觸到被稱為鈦族的異星人。在5000年前一艘機械神教的考察船發現並將他們的母星-T'au歸入檔案。在最初的記錄中,T'au行星是一個乾燥的世界,但是一些區域有茂盛的植物和大量類似人類形態的異星人。異星人中最為先進的部落也剛剛掌握用火,只會製造原始的武器,因此被認為對帝國沒有威脅。T'au行星被列入例行清洗當地生物並重新加以人類殖民化的行星名單。
值得慶幸的是,前往執行清洗和殖民任務的帝國艦隊毀於一次強大而怪異的亞空間風暴。亞空間風暴阻止了人類帝國與鈦族的進一步接觸,鈦族因此而獲救。由於無法穿越風暴,在長達5000年的歷史中,帝國漸漸遺忘了這個新興的弱小的異星種族。
俗話說,大難不死必有後福。由於運氣或者宿命逃過毀滅大劫的鈦星人發展迅速。僅僅幾千年,鈦星人就進化發展出了復雜的文化和階級系統。在急速的擴展中,鈦星人團結一心,「為了新鈦星而努力工作「(all working together towards one end)。在心中上上善道(the greater good)的指引下,鈦星人在科技上取得了巨大而快速的進步。到了第41個千年,鈦族已經成為一個太空種族,一個新的帝國正在形成。
鈦族人雄心勃勃的在太空中發展,他們不可避免地與人類帝國發生接觸。在死水一般的銀河東部邊界,鈦族的一艘太空船進入了Delvan行星系,再一次遭遇到人類帝國。
在無視或者不理解各種警告信號之後,鈦族太空船被人類帝國的Delvan行星系防禦艦只攻擊,在被帝國艦隊擊毀之前沒有逃生成功。沖突的消息驚醒了帝國艦隊高層。這些擁有先進太空船的,不知道從哪裡冒出來的異星人到底是誰?機械神教的基因學家通過分析被毀艦船中的殘存基因,發現他們與6個千年之前在T'au行星上發現的樣本吻合。似乎僥幸逃生的鈦星人已經急速地發展起來了。
黑市交易者和商人被派往銀河東部邊界進行進一步的調查,發現鈦星人已經從他們的母星出發,在附近比較高密度的恆星團中殖民。幾個比較小的異星種族已經被感化,加入到這個小型的卻是快速發展的帝國之中。更壞的消息是好多個帝國世界已經和這個異星種族貿易,鈦族的談判者學會了人類的語言和風俗,頻繁地與周圍的世界簽訂條約。這是一個不容忽視的威脅!帝國擔心鈦星人會使帝國的愚民開化,威脅到他的統治,決定進攻並摧毀鈦族。
742.M41(公元40742年),達摩克利斯灣遠征正式發起,結果以失敗告終。盡管佔領了幾個鈦帝國殖民世界,但是鈦帝國先進的軍事科技,兇猛的鈦帝國盟友和鈦族人堅信的「上上善道」給予他們堅定的信念,最終在血戰中阻止了帝國前進的步伐。鈦帝國在第一次巨大威脅之中生存了下來,並在接下來的幾十年中持續地擴張。
鈦族人的社會:鈦族人的社會非常單一(homogenous),充滿了團結精神(togetherness)這一種族特質。這是鈦族的力量來源之一。鈦族社會分為5個階級。每一個階級有其專長的范圍。水階級是外交官、政治家和行政官員。土階級是技師,建築家和工人。氣階級是飛行員,信使和太空船船員。火階級是戰士和種族的保衛者,有選擇性的培養使得這一階級的鈦族人比其他階級的要略微高大和強壯。最後一個階級是以太,他們的成員較少,是議員和顧問,領導著鈦族人,受到了其他階級的廣泛尊敬。
不像人類遇到的其他異星人,鈦族人並不顯示出敵意或進攻性。鈦族人活躍年輕和充滿活力的社會使得他們快速發展,很快就遇到了其他異星人。據信鈦族軍隊抵禦並擊潰了多次獸人的大規模進攻。他們最近也遭遇到了威脅帝國邊境的蟲巢艦隊。由於第一次與鈦帝國的接觸並不愉快,人類帝國開始將鈦帝國作為一個威脅(當然不是大的威脅)。人類帝國不會對鈦帝國征服帝皇的世界和臣民的行為袖手旁觀。人類帝國發誓將消滅鈦帝國。毫無疑問,到適當的時候,地球上的12位高階大臣(HighLord)將消滅這一小小的卻又煩人的威脅。一次種族滅絕式的摧毀鈦行星的遠征是個不錯的選擇。實際上機械神教的教廷司事(Ecclesiarch of Adeptus Ministorum)已經草擬了多次佈道。但是現在這樣的遠征是不可能的。鈦帝國雖然相對人類帝國來說是渺小的,但是仍然擁有幾百個世界。要征服鈦帝國,侵略軍的規模將是相當巨大的。鈦帝國的軍隊足以對抗帝國守衛,而現在還有更為重要的戰爭。蟲巢艦隊使得帝國的人力資源大受損失,而阿巴登的第十三次黑暗遠征又箭在弦上。同時鈦帝國相當願意以牙還牙。當外交努力失敗時,他們相當願意付諸武力並且對於用軍事力量維護自己的利益相當有信心。在邊界上與鈦帝國的掠奪戰,交火,侵略與反侵略的次數近來不斷上升。

F. 寶鈦集團的發展歷程

公司1999年被國家科學技術部和中國科學院確認為「高新技術企業」;2001年首批版獲得國防科工委頒發權的「武器裝備生產科研資格許可證」。2006年寶鈦集團被國防科工委授予「國防科技工業協作配套先進單位」光榮稱號,2007年被中組部、人事部、國防科工委等五部委授予「高技術武器裝備發展建設工程突出貢獻獎」,同年,國家科技部、發改委以寶鈦集團為核心在陝西寶雞創建了「中國鈦谷」和新材料產業基地;2008年被被國家五部委聯合認定為「國家級企業技術中心」,2009年企業又先後被國家科技部、陝西省科技廳批准為「鈦及鈦合金國際科技合作基地」和「陝西省鈦鋯鎳工程技術研究中心」;2010年,公司被科技部火炬高技術產業開發中心評為國家火炬計劃重點高新技術企業;同年,經國家人力資源和社會保障部、全國博士後管理委員會批准,寶鈦集團獲准設立了博士後科研工作站。2011年,公司先後被確定為「陝西省創新試點企業」和「國家技術創新示範企業」。同時,陝西省院士專家工作站落戶寶鈦;被陝西省工業和信息化廳、陝西省國防科技和航空工業辦公室授予陝西省軍民結合重點企業。

G. 我想知道有關鈦的一切

仔細讀一讀吧

1 鈦的發現 認識

鈦是一種銀白色的金屬,早在1791年,英國科學家威廉姆·格裏戈爾在英國密那漢郊區找到這種神奇的元素時,首先發現了這種新元素。過了4年,德國化學家克拉普洛特又從匈牙利布伊尼克的一種紅色礦石中,發現了這種元素,便以希臘神話中的英雄來命名。鈦的意思是「地球的兒子」。鈦的外形很像鋼鐵,但遠比鋼鐵堅硬,且體重只有鐵的一半。在常溫下,鈦可以安然無恙地「躺」在各種強酸、強鹼中;就連最兇猛的酸------ 王水,也不能腐蝕它。有人曾把一塊鈦片扔進大海,經過5年以後取出來,仍然閃閃發亮,沒有半點銹斑。俗話說:「真金不怕火煉」。可是鈦的熔點比黃金還高出600多攝氏度。正因為鈦的本領非凡,所以有著廣泛用途。現在,鈦是製造飛機、坦克、軍艦、潛艇不可缺少的金屬。在太空船和導彈中,也大量用鈦代替 鋼鐵。鈦與氮、碳結合生成的氮化鈦、碳化鈦,也是非常堅硬的化合物,它們的耐熱本領甚至還比鈦高1倍。這樣堅硬而耐熱的材料,可以代替超級鋼,製造高速切削刀具。鈦的許多特殊性能,還在化工、超聲波和超導技 術中得到應用。然而,鈦有個最大的缺點,就是提煉比較困難。這主要是因為鈦在高溫下可以與氧、碳、氮以及其他許多元素化合。所以人們曾把鈦當作「稀 有金屬」,其實,鈦的含量約佔地殼重量的6‰,比銅、錫、錳、鋅的總和還要多10多倍。在世界上,我國鈦的儲藏量最多,四川的攀枝花,鈦的儲藏量佔全國90%以上,是世界上罕見的大鈦礦。

2 鈦的介紹(I)
鈦是一種很特別的金屬,質地非常輕盈,卻又十分堅韌和耐腐蝕,它不會像銀會變黑,在常溫下終身保持本身的色調。鈦的熔點與鉑金相差不多,因此常用於航天.軍工精密部件。加上電流和化學處理後,會產生不同的顏色。
鈦如同它的名字一樣是一種具有英雄氣概的金屬,銀亮,輕盈,堅牢。在化學上,大名鼎鼎的強腐蝕劑「王水」能夠吞噬白銀、黃金,以至把號稱「不銹」的不銹鋼侵蝕,變得銹跡斑駁,面目全非。然而,「王水」對鈦卻無可奈何。在「王水」中浸泡了幾年的鈦,依舊鋥亮,光彩照人!有優異的抗酸鹼腐蝕性;若把鈦加到不銹鋼中,只加百分之一左右,就大大提高抗銹本領。常溫時鈦在空氣中穩定;因為鈦具有密度小、耐高溫、耐腐蝕等優良的特性,鈦合金強度高,它密度小,強度大,密度是鋼鐵的一半而強度和鋼鐵差不多;鈦既耐高溫,又耐低溫。在-253℃~500℃這樣寬的溫度范圍內都能保持高強度。這些優點正是太空金屬所必備的。鈦的合金是製做火箭發動機的殼體及人造衛星、宇宙飛船的好材料。鈦有「太空金屬」之稱。由於鈦有這些優點,所以50年代以來,一躍成為突出的稀有金屬。
鈦是一種純性金屬,正因為鈦金屬的「純」,故物質和它接觸的時候,不會產生化學反應。也就是說,因為鈦的耐腐蝕性、穩定性高,使它在和人長期接觸以後也不影響其本質,所以不會造成人的過敏,它是唯一對人類植物神經和味覺沒有任何影響的金屬。鈦又被人們稱為「親生物金屬」。鈦在醫學上有著獨特的用途。在骨頭損傷處,用鈦片和鈦螺絲釘固定好,過幾個月,骨頭就會長在鈦片上和螺絲釘的螺紋里。新的肌肉就包在鈦片上,這種「鈦骨」就如真的骨頭一樣,甚至可以用鈦制人造骨頭來代替人骨治療骨折。
由於鈦的以上特性,它特有的銀灰色調不論是高拋光.絲光.亞光都有很好的表現,是除貴金屬鉑,金以外最合適的首飾金屬,在國外現代首飾設計中經常使用。但由於鈦的加工技術要求很高,用普通設備很難澆鑄成型,用普通工具又很難將它焊接起來,所以很難形成生產規模。因此,在國內首飾市場很難見到它的蹤影,市場上俗稱鈦金。
鈦金屬具有未來性的特質,皆能增顯氣質,同時歷久彌新,質地輕盈卻格外堅固,是國際上流行的首飾用材。至於款型設計上,極簡干凈的切割,高度的設計性與低調的前衛風格,備受年輕白領的推崇。

2 (II)元素鈦 簡介應用
元素鈦是一種過渡金屬,在過去很長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,鈦及其億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。科學家預言:21世紀金屬鈦將是冶金工業是最重要產品之一。
人類在使用金屬的歷史進程中,經歷了銅、鐵、鋁之後,第四種將被廣泛應用的金屬元素是哪一種呢? 這種金屬已被科學家預言為鈦。這是因為鈦具有熔點高、硬度大、可塑性強、密度小、耐腐蝕等優點。
鈦是1791年被英國牧師格累高爾發現的。1795年馬丁,克拉普羅特在分析一種金紅石時,認識到這種礦石是一種金屬氧化物,並將這種金屬命名為鈦,由於鈦很容易和常見的金屬形成合金,在發現後很多年內,許多人企圖從它的化合物中將它分離出來,都未獲成功,直到1910年才由美國化學家亨特將很純的TiCl4和金屬Na一齊放進耐高壓的鋼缸中,將缸加熱到紅熱,冷卻後,洗去NaCl得到純度高達99.9%的鈦。
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HF+HCl(H2SO4)中,鈦最突出的性能是對海水的抗腐蝕性很強,有人將一塊鈦沉入海底,五年以後取上一看,上面粘附著許多小動物與海底植物,本身卻一點也沒有被銹蝕,依上亮光閃閃!
鈦具有超眾的性能和儲藏量大(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、在海水中含量是1ug/L,在海底結核中也含有大量的鈦)的特點。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。在電影的底片和正片製作中,需要使用多種強酸強鹼等葯物,它們對洗印設備腐蝕十分嚴重,洗印設備中的齒輪最多隻能使用幾個月,1980年西安電影製片廠試用鈦材,結果設備運轉一年多時間,齒輪絲毫沒有腐蝕。
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一,1克鈦白可以把450多平方厘米的面積塗得雪白。特別可貴的是鈦白無毒。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。
如何開發海水中的鈾資源,是個大難題,海水中含有40萬噸鈾,從1956年起,人們才找到一種最有希望的鈾吸附劑—水合二氧化鈦,從此研製了一套以二氧化鈦為基礎的海洋提鈾技術,每克吸附劑已達到吸附1毫克鈾的水平。
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。
目前人類對鈦的應用僅僅是一個良好的開端,金屬鈦的前程無量,所以鈦被授予「21世紀金屬」的稱號。
小高音頭都是用鈦做的

純凈的鈦是銀白色的金屬。鈦的礦物在自然界中分布很廣,約佔地殼重的0.6%,僅次於鋁、鐵、鈣、鈉、鉀和鎂,而比銅、錫、錳、鋅等在地中的含量要多幾倍甚至幾十倍。鈦的熔點為1 725 ℃,它的主要特點是密度小而強度大。和鋼相比,它的密度只相當於鋼的57%,而強度和硬度與鋼相近。和鋁相比,鋁的密度雖較鈦小,但機械強度卻很差。因此,鈦同時兼有鋼(強度高)和鋁(質地輕)的優點。純凈的鈦有良好的可塑性,它的韌性超過純鐵的2倍,耐熱和抗腐蝕性能也很好。

由於鈦有這些優點,所以20世紀50年代以來,一躍成為突出的稀有金屬。鈦及其合金,首先用在製造飛機、火箭、導彈、艦艇等方面,目前開始推廣用於化工和石油部門。例如,在超音速飛機製造方面,由於這類飛機在高速飛行時,表面溫度較高,用鋁合金或不銹鋼,在這種溫度下已失去原有性能,而鈦合金在550 ℃以上仍保持良好的機械性能,因此可用於製造超過音速3倍的高速飛機。這種飛機的用鈦量要佔其結構總重量的95%,故有「鈦飛機」之稱,目前,全世界約有一半以上的鈦,用來製造飛機機體和噴氣發動機的重要零件。鈦在原子能工業中,用於製造核反應堆的主要零件。在化學工業中,鈦主要用於製造各種容器、反應器、熱交換器、管道、泵和閥等。若把鈦加到不銹鋼中,只加百分之一左右,就大大提高抗銹本領。

鈦還能形成許多化合物,它們也有各種各樣特殊的性能和用途,如二氧化鈦,是雪白的粉末,它是最好的白色顏料,俗稱「鈦白」1 g二氧化鈦就可以把450多平方厘米的面積塗得雪白。世界上用做白色顏料的二氧化鈦,一年多到幾十萬噸。如把二氧化鈦加在紙里,可使紙變白並且不透明,因此製造鈔票和美術品用的紙,有時就要添加二氧化鈦,此外,為使塑料的顏色變淺,使人造絲光澤柔和,有時也要添加二氧化鈦。二氧化鈦被譽為世界上最白的東西。

自然界中的鈦大部分處於分散狀態,主要形成礦物鈦鐵礦FeTiO3和金紅石TiO2及釩鈦鐵礦等。我國四川攀枝花地區有極豐富的釩鈦鐵礦,儲量約15億噸。

另外鈦在醫學上有著獨特的用途,可用它代替損壞的骨頭,而被稱為「親生物金屬」。
3
那麼,鈦是怎樣被發現的呢?1791年,英國科學家格里戈爾在密那漢郊區找到一種礦石——黑色磁性砂,通過對這種礦石的研究,他認為礦石中有一種新的化學元素。並用發現礦石的地點「密那漢」命名這個新元素。

過了四年,德國化學家克拉普洛特從匈牙利布伊尼克的一種紅色礦石中,發現了這種新元素,他用希臘神話中「太旦」族的名字來命名(中文按它原文名稱的譯音,定名為鈦)。克拉普洛特還特地指出,格里戈爾所發現的新元素「密那漢」就是鈦,但在當時找到的,實際上都是粉末狀的二氧化鈦而不是金屬鈦。直到1910年,美國化學家罕德爾才第一次製得純度達99.9%的金屬鈦,但總共不到1 g。從發現鈦到製得金屬鈦,前後經歷了120年,到1947年,人們才開始在工廠里煉鈦,當時的年產量只有2噸。到了1955年,產量激增到2萬噸。到1972年,年產量達到20萬噸。
鈦的用途越來越廣,日益受到人們的重視,人們稱它為未來的鋼鐵、21世紀的金屬。

4 鈦的遐想

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一,1克鈦白可以把450多平方厘米的面積塗得雪白。特別可貴的是鈦白無毒。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。
如何開發海水中的鈾資源,是個大難題,海水中含有40萬噸鈾,從1956年起,人們才找到一種最有希望的鈾吸附劑—水合二氧化鈦,從此研製了一套以二氧化鈦為基礎的海洋提鈾技術,每克吸附劑已達到吸附1毫克鈾的水平。
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。
目前人類對鈦的應用僅僅是一個良好的開端,金屬鈦的前程無量,所以鈦被授予「21世紀金屬」的稱號。

H. 寶雞鈦城的由來

省級文明城市(陝西首家、也是陝西唯一一家獲此殊榮的地級市,2006)
國家園林城市
全國百強城市(名列第81位,2003;名列第78位,2004;名列第73位,2006)
中國品牌經濟城市(中西部地區唯一獲此殊榮的城市,2005)
全國人民防空先進城市(2005)
全國社會治安綜合治理優秀城市(1997-2000,2005)
全國雙擁模範城市「六連冠」 (2000-2006)
全國創建文明城市工作先進城市(2005,2008)
中國優秀旅遊城市 (2000)
省級園林城市 (2004)
國家衛生城市(使陝西實現了零的突破,2005)
國家環保模範城市(西北首批國家環保模範城市,2005)
全國知識產權試點城市 (2007)
第四屆中華寶鋼環境優秀獎(陝西惟一獲此殊榮的城市,2007)
全國綠化模範城市(陝西省和西北地區唯一的城市,2007)
數字化城管試點城市(全國第三批數字化城管試點城市,全省唯一一家數字化試點城市)
全國社會保障服務中心建設試點城市(全省唯一一家被確定為全國試點的地級市,2007)
中國最具國際影響力的旅遊城市(陝西唯一獲此殊榮的城市,2008)
金融生態城市(2008)
中國人居環境獎(2009)
國家節水型城市(全省唯一獲此殊榮的城市,2009)
中小學教師職稱制度改革試點城市(全國僅三個城市:吉林松原,山東濰坊,陝西寶雞;2009)
國家森林城市(2009,第六屆中國城市森林論壇中榮獲)
中國60年城市代表(全省唯一獲此殊榮的城市,2009)
寶雞的城市精神:「崇德尚禮、和諧包容、聞雞起舞、開放創新」 [編輯本段]地理位置寶雞, 寶雞在陝西省的位置古稱陳倉,是華夏始祖炎帝的故鄉,周秦王朝的發祥地,素有「炎帝故里、青銅器之鄉、佛骨聖地、民間美術之鄉」美譽。位於陝西關中西部,地處陝、甘、寧、川四省(區)結合部,處於西安、蘭州、銀川、成都四個省會(首府)城市的中心位置,隴海、寶成、寶中鐵路在此交會,是中國境內亞歐大陸橋上第三個大十字樞紐。轄三區九縣,市域面積1.82萬平方公里,總人口376萬,其中市區人口90萬,是陝西省第二大工業城市,寶雞地處東經106°18′~108°03′,北緯33°35′~35°06′。東西長156.6公里,南北寬160.6公里。東連咸陽市,南接漢中市,西、西北分別與甘肅省天水市和平涼市毗鄰,全市總面積18172平方公里,其中市區面積555平方公里,建成區面積168.44平方公里。
寶雞地質構造復雜,東、西、南、北、中的地貌差異大,具有南、西、北三面環山,以渭河為中軸向東拓展,呈尖角開口槽形的特點。山、川、原兼備,以山地、丘陵為主,山地佔總面積56%,丘陵占總面積26.5%;川原占總面積17.5%,呈現「六山一水三分田」格局。 [編輯本段]行政區劃截至2006年12月31日,寶雞市轄3個市轄區、9個縣。
寶雞市面積18175平方千米,常住人口375.7萬人(2007年)人口出生率為9.97‰,死亡率為5.76‰,自然增長率為4.21‰
渭濱區面積 728平方千米,人口39萬。郵政編碼721000。
金台區面積 332平方千米,人口37萬。郵政編碼721001。
陳倉區面積2517平方千米,人口59萬。郵政編碼721300。區人民政府駐虢鎮。
鳳翔縣面積1179平方千米,人口51萬。郵政編碼721400。縣人民政府駐城關鎮。
岐山縣面積855平方千米,人口46萬。郵政編碼722400。縣人民政府駐鳳鳴鎮。
扶風縣面積 751平方千米,人口46萬。郵政編碼722200。縣人民政府駐城關鎮。
眉縣面積 863平方千米,人口30萬。郵政編碼722300。縣人民政府駐首善鎮。
隴縣面積2418平方千米,人口25萬。郵政編碼721200。縣人民政府駐城關鎮。
千陽縣面積 959平方千米,人口13萬。郵政編碼721100。縣人民政府駐城關鎮。
麟游縣面積1606平方千米,人口 9萬。郵政編碼721500。縣人民政府駐九成宮鎮。
鳳縣面積3187平方千米,人口10萬。郵政編碼721700。縣人民政府駐雙石鋪鎮。
太白縣面積2780平方千米,人口 5萬。郵政編碼721600。縣人民政府駐嘴頭鎮。
* 此處區劃地名資料截至2005年12月;面積、人口數據根據《中華人民共和國行政區劃簡冊(2006)》,人口截至2004年底。 *

I. 關於金屬鈦

【摘要】元素鈦(Ti是一種過渡金屬,在過去很長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,鈦及其億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。科學家預言:21世紀金屬鈦將是冶金工業是最重要產品之一。

人類在使用金屬的歷史進程中,經歷了銅、鐵、鋁之後,第四種將被廣泛應用的金屬元素是哪一種呢? 這種金屬已被科學家預言為鈦。這是因為鈦具有熔點高、硬度大、可塑性強、密度小、耐腐蝕等優點。

一、鈦的發現和性質

鈦是1791年被英國牧師格累高爾發現的。1795年馬丁,克拉普羅特在分析一種金紅石時,認識到這種礦石是一種金屬氧化物,並將這種金屬命名為鈦,由於鈦很容易和常見的金屬形成合金,在發現後很多年內,許多人企圖從它的化合物中將它分離出來,都未獲成功,直到1910年才由美國化學家亨特將很純的TiCl4和金屬Na一齊放進耐高壓的鋼缸中,將缸加熱到紅熱,冷卻後,洗去NaCl得到純度高達99.9%的鈦。

鈦的年產量表

1910年
1947年
1948年
1955年
1957年
1962年
1972年

0.2噸
2噸
10噸
1.7萬噸
2萬噸
10萬噸
20萬噸

進入70年代以來,鈦的年產量仍以15%的速度穩步上升。例如英國,10年內對鈦材料的需求量至少增長了800%。

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HF+HCl(H2SO4)中,鈦最突出的性能是對海水的抗腐蝕性很強,有人將一塊鈦沉入海底,五年以後取上一看,上面粘附著許多小動物與海底植物,本身卻一點也沒有被銹蝕,依上亮光閃閃!

二、鈦及其主要化合物的應用

鈦具有超眾的性能和儲藏量大(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、在海水中含量是1ug/L,在海底結核中也含有大量的鈦)的特點。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。在電影的底片和正片製作中,需要使用多種強酸強鹼等葯物,它們對洗印設備腐蝕十分嚴重,洗印設備中的齒輪最多隻能使用幾個月,1980年西安電影製片廠試用鈦材,結果設備運轉一年多時間,齒輪絲毫沒有腐蝕。

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一,1克鈦白可以把450多平方厘米的面積塗得雪白。特別可貴的是鈦白無毒。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。

如何開發海水中的鈾資源,是個大難題,海水中含有40萬噸鈾,從1956年起,人們才找到一種最有希望的鈾吸附劑—水合二氧化鈦,從此研製了一套以二氧化鈦為基礎的海洋提鈾技術,每克吸附劑已達到吸附1毫克鈾的水平。

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。

三、鈦合金的應用

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。

目前人類對鈦的應用僅僅是一個良好的開端,金屬鈦的前程無量,所以鈦被授予「21世紀金屬」的稱號。

J. 鈦的發展歷史

從發現鈦元素到製得純品,歷時一百多年。而鈦真正得到利用,認識其本來的真面目,則是20世紀40年代以後的事情了。
第一種發現的鈦礦石是一種黑色沙子叫做鈦鐵砂,是由Reverend William Gregor在康沃爾於1791年發現的。他分析了它並推斷其是由鐵和一種未知金屬的氧化物組成,並報告給了康沃爾的皇家地質學會。
在1795年,德國柏林的科學家Martin Heinrich Klaproth研究了一種來自匈牙利的叫做Schörl的紅色礦石。這是金紅石(TiO2)的一種形式,而且Klaproth意識到它一種以前未知元素的氧化物,他命名為titanium(鈦)。當他被告知Gregor的發現時,他研究了鈦鐵砂並確認了它也包含鈦。
直到1910年,工作於美國通用電氣的M. A. Hunter才製造出了純凈的鈦金屬,由加熱四氯化鈦和鈉金屬實現。
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。鈦的屈服強度比鋼鐵要高,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,它的屈服強度卻比鋁大2倍。鈦的比強度高於鋁和鋼,比模量與鋁、鋼十分接近。在宇宙火箭和導彈中,就大量用鈦代替鋼鐵。據統計, 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。
鈦在高溫下極易和空氣發生反應,但熔點高達1668℃。在常溫下,鈦不怕王水和稀硝酸腐蝕,但不耐5%以上硫酸腐蝕和7%鹽酸腐蝕。鈦不怕常溫海水,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。
人們開始用鈦來製造潛艇——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。

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