不是每一種材質(zhì)都叫 鈦

為何高精尖領(lǐng)域喜歡使用鈦金屬

首先您需要了解

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什么是“鈦”

鈦是化學(xué)元素周期表的成員之一

化學(xué)符號(hào)為T(mén)i

鈦由英國(guó)化學(xué)家格雷戈?duì)栐?791年研究鈦鐵礦和金紅石時(shí)發(fā)現(xiàn)。1795年，德國(guó)化學(xué)家克拉普羅特在分析匈牙利產(chǎn)的紅色金紅石時(shí)也發(fā)現(xiàn)了這種元素。并引用希臘神話中泰坦神族“Titanic”的名字給這種新元素起名叫“Titanium”。中文按其譯音定名為鈦。

鈦金屬外觀似鋼，具有銀灰光澤

從鈦元素的發(fā)現(xiàn)，到制成純凈的鈦金屬，用了一百多年。

格雷戈?duì)柡涂死樟_特當(dāng)時(shí)所發(fā)現(xiàn)的鈦是粉末狀的二氧化鈦，而不是金屬鈦。因?yàn)殁伒难趸飿O其穩(wěn)定，而且金屬鈦能與氧、氮、氫、碳等直接激烈地化合，所以單質(zhì)鈦很難制取

直到1910年才被美國(guó)化學(xué)家亨特(Hunter)第一次用鈉鈉還原TiCl4制取了純度達(dá)99.9%的金屬鈦。

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鈦的特性及應(yīng)用

“親生物”

鈦金屬在人體內(nèi)，無(wú)毒無(wú)害，且能抵抗分泌物的腐蝕，對(duì)任何殺菌方法都適應(yīng)。因此被廣泛用于制造醫(yī)療器械，制造人造髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、脅關(guān)節(jié)、頭蓋骨，主動(dòng)心瓣、骨骼固定夾等。

3D打印鈦金屬人體植入物

3D打印鈦金屬顱面植入物

金屬制造的3D打印植入物不但強(qiáng)度高，疏松多孔，非常輕，具有十分優(yōu)異的生物兼容性，能很好地促進(jìn)骨骼在其內(nèi)部生長(zhǎng)再生，從而極大改善植入手術(shù)效果。

西北首例3D打印多孔型鈦金屬植入假體治療今日在西安市紅會(huì)醫(yī)院順利完成

使用鈦金屬接骨

使用不銹鋼接骨，骨愈合之后，要把不銹鋼片取出，否則不銹鋼會(huì)因生銹而對(duì)人體產(chǎn)生危害，造成病患的二次痛苦。而如果改用鈦制的“人造骨胳”將使骨科技術(shù)完全改觀。在骨頭損壞的地方,用鈦片與鈦螺絲釘，過(guò)了幾個(gè)月，骨頭就會(huì)重新生長(zhǎng)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(lián)，起到支撐和加固作用。金屬髕骨爪

骨科常用的髕骨爪就是用鈦金屬制成，在低溫狀態(tài)，它可以彎成任意形狀，手術(shù)時(shí)把爪子掰開(kāi)，放置于患者碎裂的髕骨上，待體溫將髕骨爪的溫度升上來(lái)，它就會(huì)緊緊抓住髕骨，變成預(yù)先設(shè)定的形狀

鈦對(duì)人類植物神經(jīng)和味覺(jué)沒(méi)有任何影響

鈦是一種純性金屬，故物質(zhì)和它接觸的時(shí)候，不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，所以不會(huì)造成人的過(guò)敏。如高端剃須刀的外層通過(guò)鈦金屬涂層加固，可以強(qiáng)悍耐腐的同時(shí)給予皮膚溫柔呵護(hù)，減少剃須時(shí)肌膚敏感紅腫。鈦制品的餐具或炊具不會(huì)含有任何金屬的味道，從而影響食材的口感。

人類每天都會(huì)攝取約0.8毫克鈦

這是因?yàn)橐环N未知的機(jī)制使得鈦在植物中的作用明顯，鈦不僅能提高植物葉面單位鮮重中葉綠素、類胡蘿卜素的含量20%左右，使葉綠素進(jìn)行光合作用的速率和效果提高10－20%，使植物體通過(guò)光合作用自身制造養(yǎng)份的能力得到提高，還能提高植物體中固氮酶、過(guò)氧化物酶、硝酸還原酶、2-6磷酸酶的活性;鈦元素有利與植物細(xì)胞核內(nèi)DNA的活化，能調(diào)動(dòng)內(nèi)源激素向生長(zhǎng)中心輸送，促進(jìn)分化和誘導(dǎo)愈傷組織。這可以解釋為何大部分植物的鈦含量約為百萬(wàn)分之1ppm，而食用植物甚至高達(dá)2ppm。

鈦在正常人體中的含量為每70kg體重不超過(guò)15mg，其作用尚不清楚。但鈦能刺激吞噬細(xì)胞，從而增強(qiáng)免疫力，促進(jìn)血液循環(huán)，這一點(diǎn)使得鈦金屬在醫(yī)藥和體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

“高強(qiáng)度、低密度、耐極溫、耐腐蝕、無(wú)磁性”

高強(qiáng)度與低密度這一特點(diǎn)使鈦金屬在體育用品領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。高品質(zhì)的自行車架、高爾夫球桿通常用鈦金屬制成，堅(jiān)固耐用。

鈦金屬自行車

鈦金屬腕表

鈦飛機(jī)

鈦是造飛機(jī)的理想材料，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，防彈部位，強(qiáng)化部位，加固部位，燃燒室，渦輪軸，渦輪盤(pán)，噴口等，大多數(shù)是用鈦合金材料制造的，這主要是因?yàn)殁伣饘倭己玫哪蜔嵝?

“鈦飛機(jī)”堅(jiān)實(shí)又輕便，一架大型鈦客機(jī)可比同樣重的普通飛機(jī)多載１００余人，飛機(jī)時(shí)速每小時(shí)可超過(guò)３０００千米；而鋁合金飛機(jī)最多是２４００千米。

鈦還能與金屬鎳一起制成具有記憶功能的“記憶合金”。用這種“記憶合金”制成的汽車外殼，如發(fā)生撞車事故變形后，只須用８０℃以上的熱水沖洗，便會(huì)使汽車外形恢復(fù)原狀。這種合金目前已在不少領(lǐng)域得到應(yīng)用。如美國(guó)阿波羅號(hào)飛船上用的天線，就是這種記憶合金

飛機(jī)引擎用鈦

當(dāng)超音速飛機(jī)飛行時(shí)，它的機(jī)翼的溫度可以達(dá)到500℃。如用比較耐熱的鋁合金制造機(jī)翼，一到二三百度也會(huì)吃不消，必須有一種又輕、又韌、又耐高溫的材料來(lái)代替鋁合金，而鈦恰好能夠滿足這些要求。

鈦還能經(jīng)得住零下一百多度的考驗(yàn)，在這種低溫下，鈦仍舊有很好的韌性而不發(fā)脆，并有超導(dǎo)體的性能，鋼則變得脆弱無(wú)能。

鈦潛艇

鈦有很強(qiáng)的耐酸堿腐蝕能力，在海水中浸5年不銹蝕，鋼鐵在海水中則會(huì)腐蝕變質(zhì)。用鈦合金為船只制造外殼，海水無(wú)法腐蝕它，制成的潛艇，既能抗海水腐蝕，又能抗深層壓力，其下潛深度比不銹鋼潛艇增加80％。同時(shí)，鈦無(wú)磁性，不會(huì)被水雷發(fā)現(xiàn)，具有很好的反監(jiān)視作用。一般鋼鐵潛艇下潛超過(guò)300米就容易被水壓壓壞。用鈦合金制成的“鈦潛艇”，可潛入4500米的深度，不但不會(huì)被壓壞，還能有效地避開(kāi)深水炸彈的攻擊，顯示了“鈦潛艇”的獨(dú)特魅力和優(yōu)異性能。

畢爾巴鄂古根海姆博物館

鈦在建筑領(lǐng)域也開(kāi)始有更多的應(yīng)用。位于西班牙的畢爾巴鄂。它在1997年由古根海姆基金會(huì)創(chuàng)建，它是世界上最著名的私人現(xiàn)代藝術(shù)博物館之一，是被認(rèn)為是世界上最壯觀的解構(gòu)主義建筑。它的外表用閃閃發(fā)光的鈦金屬飾面，鈦板總面積2.787萬(wàn)平方米，正是鈦金屬的應(yīng)用讓它獨(dú)具特色。

作為輕質(zhì)高強(qiáng)度耐腐蝕材料，

鈦金屬被廣泛用于航空航天、軍事武器、醫(yī)療器械、體育用品、高端產(chǎn)品、建筑等高科技領(lǐng)域，

而越來(lái)越多的民用領(lǐng)域也開(kāi)始使用鈦，

享受鈦金屬帶給人類的輕盈、健康與質(zhì)感。

歡迎來(lái)到鈦的世界

讓中國(guó)制造，改變世界鈦度。

寶雞市宏亞達(dá)有色金屬材料有限公司

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