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)符號為Ti

鈦由英國化學(xué)家格雷戈爾在1791年研究鈦鐵礦和金紅石時發(fā)現(xiàn)。1795年，德國化學(xué)家克拉普羅特在分析匈牙利產(chǎn)的紅色金紅石時也發(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。

格雷戈爾和克拉普羅特當(dāng)時所發(fā)現(xiàn)的鈦是粉末狀的二氧化鈦，而不是金屬鈦。因為鈦的氧化物極其穩(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)，無毒無害，且能抵抗分泌物的腐蝕，對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，能很好地促進骨骼在其內(nèi)部生長再生，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，否則不銹鋼會因生銹而對人體產(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(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)時把爪子掰開，放置于患者碎裂的髕骨上，待體溫將髕骨爪的溫度升上來，它就會緊緊抓住髕骨，變成預(yù)先設(shè)定的形狀

鈦對人類植物神經(jīng)和味覺沒有任何影響

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

人類每天都會攝取約0.8毫克鈦

這是因為一種未知的機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，使葉綠素進行光合作用的速率和效果提高10－20%，使植物體通過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)動內(nèi)源激素向生長中心輸送，促進分化和誘導(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15mg，其作用尚不清楚。但鈦能刺激吞噬細(xì)胞，從而增強免疫力，促進血液循環(huán)，這一點使得鈦金屬在醫(yī)藥和體育運動領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

“高強度、低密度、耐極溫、耐腐蝕、無磁性”

高強度與低密度這一特點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，堅固耐用。

鈦金屬自行車

鈦金屬腕表

鈦飛機

鈦是造飛機的理想材料，飛機發(fā)動機，防彈部位，強化部位，加固部位，燃燒室，渦輪軸，渦輪盤，噴口等，大多數(shù)是用鈦合金材料制造的，這主要是因為鈦金屬良好的耐熱性

“鈦飛機”堅實又輕便，一架大型鈦客機可比同樣重的普通飛機多載１００余人，飛機時速每小時可超過３０００千米；而鋁合金飛機最多是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。如美國阿波羅號飛船上用的天線，就是這種記憶合金

飛機引擎用鈦

當(dāng)超音速飛機飛行時，它的機翼的溫度可以達(dá)到500℃。如用比較耐熱的鋁合金制造機翼，一到二三百度也會吃不消，必須有一種又輕、又韌、又耐高溫的材料來代替鋁合金，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，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，鋼則變得脆弱無能。

鈦潛艇

鈦有很強的耐酸堿腐蝕能力，在海水中浸5年不銹蝕，鋼鐵在海水中則會腐蝕變質(zhì)。用鈦合金為船只制造外殼，海水無法腐蝕它，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，鈦無磁性，不會被水雷發(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，不但不會被壓壞，還能有效地避開深水炸彈的攻擊，顯示了“鈦潛艇”的獨特魅力和優(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2.787萬平方米，正是鈦金屬的應(yīng)用讓它獨具特色。

作為輕質(zhì)高強度耐腐蝕材料，

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，

而越來越多的民用領(lǐng)域也開始使用鈦，

享受鈦金屬帶給人類的輕盈、健康與質(zhì)感。

歡迎來到鈦的世界

讓中國制造，改變世界鈦度。

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