金属钛的特性和特殊功能.docx

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1、钛是元素周期表中原子序数为22的元素，第四周期的副族元素，即IVB族，这族元素除钛以外，还有错、饴，其共同特点是熔点高，常温下在其表面形成稳定的氧化膜。钛的十大特性1.密度小、强度高、比强度大钛的密度是4.51gcr3,为钢的57%,钛比铝重不到两倍,强度比铝大三倍。钛合金的比强度（强度/密度之比值）是常用工业合金中最大的（见表1）钛合金的比强度是不锈钢的3.5倍,铝合金的13倍，镁合金的17倍，所以是宇航工业必不可少的结构材料。表1钛与其他金属密度和比强度的比较钛合金铁Ig（合金）锲（台金）高强度钢过度4.57.872.71.747.8比强度292116232.耐蚀性能优异钛的钝性取决于氧化

2、膜的存在，它在氧化性介质中的耐蚀性比在还原介质中要好得多。在还原性介质中会发生高速率腐蚀。钛在一些腐蚀性介质中不被腐蚀，如海水、湿氯气、亚氯酸盐及次氯酸盐溶液、硝酸、铭酸、金属氯化物、硫化物以及有机酸等。可是在与钛反应产生氢的介质（例如盐酸和硫酸）中，钛通常具有较大的腐蚀率。但如果在酸中加入少量的氧化剂会使钛表面形成一层钝化膜。所以在强硫酸-硝酸或盐酸-硝酸的混合液里，甚金属钛合金普通钢不锈钢福合金锲合金铜热#W(mK)-1177.56316121159385钛的热导率小，仅为钢的1/5,铝的1/13,铜的1/25。导热性不好是钛的一个缺点，但在某些场合下可以利用钛的这一特征。7.弹性模量低钛

3、与其他金属的弹性模量比较见表3o表3钛与其他金属的弹性模量比较全属钛合金普通钢不镌的铝合金馍台金桐弹性模量G四106.31132205.8199.971.544.8107.8钛的弹性模量仅为钢的55%,作为结构材料使用时，弹性模量低是个缺点。8、抗拉强度与屈服强度很接近Ti-6AI-4V钛合金抗拉强度为960MPa,屈服强度为892MPa,两者之间差只有58MPa,见表4。表4钛与其他金属抗拉强度与屈服强度的比较钛合金Ti-6AI-4V钛合金昔通钢抗拉强度曲960608470屈服强度的8922552949、钛在高温下容易被氧化钛同氢氧的结合力强，要注意防止氧化和吸氢。钛材焊接要在氮气保护下进行

4、，防止污染。钛管与薄板要在真空下热处理，钛锻件的热处理时要控制微氧化性气氛。10.抗阻尼性能低用钛及其他金属材料（铜，钢）制成形状和大小完全一样的钟，用同等的力把每个钟敲一下就会发现，用钛做的钟振荡起来声音持续的时间长，即通过敲击给予钟的能量不容易消失，所以，我们说钛的阻尼性能低。钛的三种特殊功能01形状记忆功能指的是Ti-50%Ni（原子）合金，在一定的温度条件下,能够恢复它原来形状的本领，称这种材料为形状记忆合金。02超导功能指的是Nb-Ti合金，当温度下降到接近绝对零度时,Nb-Ti合金制成的导线，会失去电阻，任意大的电流通过，导线都不会发热，没有能耗,Nb-Ti被称为超导材料。03贮氢功能指的是Ti-50%Fe（原子）合金，具有大量吸收氢气的本领。利用Ti-Fe的这一特征，可把氢安全的贮存起来，即贮存氢不一定使用钢制高压气瓶。在一定条件下还可以让Ti-Fe把氢放出来，Ti-Fe被称为贮能材料。