《鈦及鈦合金論》word版-文庫吧
2024-12-30 23:38 本頁面
【正文】 48，鈦49，鈦50共五種，其余的同位素均有放射性。十大性能：吸氣性,能彈性模量低,換熱性能好,抗拉強(qiáng)度與其屈服強(qiáng)度接近,無磁性、無毒,抗阻尼性能強(qiáng),耐低溫性能好,耐熱性能好,耐腐蝕性能. 1：物理性質(zhì)： （20℃），高于鋁而低于鐵、銅、鎳。但比強(qiáng)度位于金屬之首鈦，在高溫下性質(zhì)十分活潑，很易和氧、氮、碳等元素化合。熔點(diǎn)1668177。4℃，沸點(diǎn)3260177。20℃，臨界溫度4350℃，臨界壓力1130大氣壓。鈦的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性能較差，近似或略低于不銹鋼，鈦具有超導(dǎo)性，純鈦的超導(dǎo)臨界溫度為 。在25℃時，度，熱焓1149卡/克原子，度，金屬鈦是順磁性物質(zhì)。鈦具有可塑性，高純鈦的延伸率可達(dá)5060%，斷面收縮率可達(dá)7080%，但強(qiáng)度低，不宜作結(jié)構(gòu)材料。鈦中雜質(zhì)的存在，對其機(jī)械性能影響極大，特別是間隙雜質(zhì)（氧、氮、碳）可大大提高鈦的強(qiáng)度，顯著降低其塑性。鈦?zhàn)鳛榻Y(jié)構(gòu)材料所具有的良好機(jī)械性能，就是通過嚴(yán)格控制其中適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)含量和添加合金元素而達(dá)到的。2. 化學(xué)性質(zhì)鈦在較高的溫度下，可與許多元素和化合物發(fā)生反應(yīng)。各種元素，按其與鈦發(fā)生不同反應(yīng)可分為四類：第一類：鹵素和氧族元素與鈦生成共價鍵與離子鍵化合物；第二類：過渡元素、氫、鈹、硼族、碳族和氮族元素與鈦生成金屬間化物和有限固溶體；第三類：鋯、鉿、釩族、鉻族、鈧元素與鈦生成無限固溶體；第四類：惰性氣體、堿金屬、堿土金屬、稀土元素（除鈧外），錒、釷等不與鈦發(fā)生反應(yīng)或基本上不發(fā)生反。 鈦的性質(zhì)與溫度及其存在形態(tài)、純度有著極其密切的關(guān)系。致密的金屬鈦在自然界中是相當(dāng)穩(wěn)定的，但是，粉末鈦在空氣中可引起自燃。鈦中雜質(zhì)的存在，顯著的影響鈦的物理、化學(xué)性能、機(jī)械性能和耐腐蝕性能。特別是一些間隙雜質(zhì)，它們可以使鈦晶格發(fā)生畸變，而影響鈦的的各種性能。常溫下鈦的化學(xué)活性很小，能與氫氟酸等少數(shù)幾種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但溫度增加時鈦的活性迅速增加，特別是在高溫下鈦可與許多物質(zhì)發(fā)生劇烈反應(yīng)。鈦的冶煉過程一般都在800℃以上的高溫下進(jìn)行，因此必須在真空中或在惰性氣氛保護(hù)下操作。3. 化學(xué)提煉： 鈦在高溫下性質(zhì)十分活潑，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提煉出純鈦需要十分苛刻的條件。工業(yè)上常用硫酸分解鈦鐵礦的方法制取二氧化鈦，再由二氧化鈦制取金屬鈦。濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦（精礦）為了除去雜質(zhì)Fe2(SO4)3，加入鐵屑，F(xiàn)e3+ 還原為Fe2+，然后將溶液冷卻至273K以下，使得FeSO47H2O（綠礬）作為副產(chǎn)品結(jié)晶析出。鍛燒偏鈦酸即制得二氧化鈦：工業(yè)上制金屬鈦采用金屬熱還原法還原四氯化鈦。將TiO2（或天然的金紅石）和炭粉混合加熱至1000～1100K，進(jìn)行氯化處理，并使生成的TiCl4，蒸氣冷凝。在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得多孔的海綿鈦，這種海綿鈦經(jīng)過粉碎、放入真空電弧爐里熔煉，最后制成各種鈦材。金屬鈦的應(yīng)用：生物用途：鈦能刺激吞噬細(xì)胞，使免疫力增強(qiáng)這一作用已被證實(shí)。鈦具有“親生物“’性。在人體內(nèi)，能抵抗分泌物的腐蝕且無毒，對任何殺菌方法都適應(yīng)。因此被廣泛用于制醫(yī)療器械，制人造髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、脅關(guān)節(jié)、頭蓋骨，主動心瓣、骨骼固定夾。當(dāng)新的肌肉纖維環(huán)包在這些“鈦骨”上時，這些鈦骨就開始維系著人體的正?；顒印９I(yè)用途：電子、化工、鐘表、眼鏡、首飾、體育用品、機(jī)械設(shè)備、電鍍設(shè)備、環(huán)保設(shè)備、高爾夫球及精密加工等行業(yè)。
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