钛金属有什么用

关于金属钛 1、什么是钛： 钛元素发现于18世纪末,1791年英国化学爱好者W.格雷戈尔(Gregor)在矿物中发现一种未知新元素。1795年德国化学家M.H.克拉普鲁斯(Klaproth)在研究金红石(TiO2)时发现了该元素，他用希腊神话中大地之子泰坦（Titan）的名字来命名（中文按它原文名称的译音，定名为钛）。在古希腊，“泰坦精神”就是勇往直前的同义词,用titanium的名字来命名表示金属钛所具有的天然强度。 钛(Ti)---银灰色金属，比重4.5，熔点1668°C。 钛是一种很特别的金属，质地非常轻盈，却又十分坚韧和耐腐蚀，它不会像银会变黑，在常温下终身保持本身的色调。钛的熔点与铂金相差不多，因此常用于航天.军工精密部件。加上电流和化学处理后，会产生不同的颜色。 2、钛的特性： 钛如同它的名字一样是一种具有英雄气概的金属，银亮，轻盈，坚牢。在化学上，大名鼎鼎的强腐蚀剂“王水”能够吞噬白银、黄金，以至把号称“不锈”的不锈钢侵蚀，变得锈迹斑驳，面目全非。然而，“王水”对钛却无可奈何。在“王水”中浸泡了几年的钛，依旧锃亮，光彩照人！有优异的抗酸碱腐蚀性；若把钛加到不锈钢中，只加百分之一左右，就大大提高抗锈本领。常温时钛在空气中稳定；因为钛具有密度小、耐高温、耐腐蚀等优良的特性，钛合金强度高，它密度小，强度大，密度是钢铁的一半而强度和钢铁差不多；钛既耐高温，又耐低温。在-253℃~500℃这样宽的温度范围内都能保持高强度。这些优点正是太空金属所必备的。钛的合金是制做火箭发动机的壳体及人造卫星、宇宙飞船的好材料。钛有“太空金属”之称。由于钛有这些优点，所以50年代以来，一跃成为突出的稀有金属。 钛是一种纯性金属，正因为钛金属的“纯”，故物质和它接触的时候，不会产生化学反应。也就是说，因为钛的耐腐蚀性、稳定性高，使它在和人长期接触以后也不影响其本质，所以不会造成人的过敏，它是唯一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属。钛又被人们称为“亲生物金属”。钛在医学上有着独特的用途。在骨头损伤处，用钛片和钛螺丝钉固定好，过几个月，骨头就会长在钛片上和螺丝钉的螺纹里。新的肌肉就包在钛片上，这种“钛骨”就如真的骨头一样，甚至可以用钛制人造骨头来代替人骨治疗骨折。 现在，对钛的广泛使用最大障碍是钛很难冶炼。因为钛的熔点很高,冶炼钛就要在更高的温度下进行,而在高温下钛的化学性质又变得很活泼，因此冶炼要在惰性气体保护下进行,还要不使用含氧材料，这就对冶炼设备、工艺提出了很高的要求。目前冶炼的钛70%左右用在制造飞机、导弹、航天飞机、人造卫星，军事工业等方面。 二、关于钛饰品 由于钛特有的银灰色调不论是高抛光.丝光.亚光都有很好的表现，是除贵金属铂，金以外最合适的首饰金属，在国外现代首饰设计中经常使用,是国际上流行的首饰用材。至于款型设计上，极简干净的切割，高度的设计性与低调的前卫风格，备受年轻白领的推崇。但由于钛的加工技术要求很高，用普通设备很难浇铸成型，用普通工具又很难将它焊接起来，所以很难形成生产规模。因此，在国内首饰市场很难见到它的踪影，市场上俗称钛金。 金属钛有一个很有趣的特性是其他金属所不具备的，它的表面可以有很多种颜色变化，只要把金属钛放在电解液中通上一定的电流，通过一段时间，其表面就会被电转化上一层氧化膜，而氧化膜的厚薄可决定颜色的变化(这是由光的折射原理造成的)，这不需要外加元素，钛理论上可致色光谱。致色氧化膜比钛金属更加坚硬，而且不会如涂料.染料那样退色，比电镀有更高的硬度和更强的结合力。 金属钛多种颜色变化给钛首饰设计带来另类风格，使首饰有了极大的色彩变化空间。首饰设计师可以以首饰为画布，以钛特有多变色彩为调色板，可以设计出炫丽多彩极有个性的时尚首饰。用钛制成的首饰较其他贵金属首饰坚硬，能防止刮花，与铂金一样不变色。钛是符合ASTM-F67的外科移植级，能防止过敏，如果您佩带其他首饰过敏，可选择钛首饰。 三、钛饰品的国际流行情况 钛首饰是一项正在兴起,并逐渐为越来越多的人所认识和接受的新型首饰产品.因为钛金属拥有诸多的优良特性非常适合成为首饰加工用材，随着加工技术的提高，钛首饰从2000年开始在国际上快速流行起来。 以香港为基地的钛首饰制造商Tico Jewelry表示，著名珠宝品牌在2004年推出钛金属首饰，将可刺激这类首饰的需求。 该公司总经理甯振邦表示：“我知道一些主要的珠宝品牌正计划在今年推出钛首饰。我认为这将会进一步刺激全球需求。事实上，现在已经有更多人接受钛作为一种生产首饰的金属，钛首饰的需求亦在每年递升。主要珠宝品牌推出钛首饰，将可为钛金属产品凝聚注意力以及刺激需求。” 甯先生指出，Tico Jewelry在欧洲及美国的钛产品销售理想。“来自美国的订单在2003年显著上升，因为这种金属变得更受欢迎。最受欢迎的产品是每件批发价30美元以下的款式，而在欧洲的畅销品则是镶有色宝石的设计。我们的客户分别来自德国、西班牙及英国。至于对台湾及日本等亚洲地区的销售则维持稳定。” Tico Jewelry提供广泛的钛首饰系列，但以简单设计的款式在近期最热销。甯先生表示：“消费者宁取基本的款式。趋势可以分成两大类：首先是镶嵌有色宝石的货品，其次是镶嵌立方氧化锆或钻石，强调颜色对比的黑白色产品。外表经过高度打磨的货品亦颇受欢迎。” 虽然简约设计的货品是主流趋势，但该公司仍定期推出具创意的设计，因为新颖款式是吸引新顾客的关键。甯先生又指，该公司最近推出一款有趣的钛吊坠，反应理想。吊坠镶有四个滚轮，每个滚轮皆可设定成一些英文字母，配戴者可将这些字母重组成四个英文字，包括 “live”（生命）、“goal”（目标）、“love”（爱）及“give”（付出）。甯先生表示，这款吊坠的销售令人鼓舞，而该公司亦正考虑在未来的新产品中，加插更多有趣的元素以及具弹性的设计。 四、钛饰品的特点 1、本质特点： 轻：钛的比重是4.51，约为不锈钢、钴、铬等合金的一半，比黄金的16.3更是轻了许多，在制做耳坠、项链等首饰时优势明显。 钛具有良好的耐腐蚀性：钛是极活泼的元素，极易与氧反应，生成Tio2，但是钛表面生成的几个到几十纳米的氧化膜极其完整致密，具有局部破坏后在瞬间的自修复能力，并且在大多数环境中是稳定的，这就是钛的耐腐蚀性的理论基础。在首饰上它所体现的优势是不腐蚀、不变色、能长久保持良好的光泽，而且不怕水。 钛能着色：钛金属有一个很有趣的特征，将钛置于电解液中通上一定电流，其表面应就会被电解化上一层氧化膜，而氧化膜的厚薄可决定颜色的变化，而并无需外加元素。现在可做的颜色有金、黑、蓝、褐、花等各种颜色。它的这一特性使首饰设计更多彩更时尚。 钛不易变形，不用重新整形：钛硬度高，不易变形，不象普通金银首饰等佩带一段时间后需要重新整形。 2、时尚前卫特点： 新材料标志：钛制饰品的出现是新材料打破传统的、古老的金银饰品统治首饰行业的标志。首饰除了装饰以外,早已成为地位,身份的象征,作为第三种金属钛,进入首饰行业更为首饰增添了健康,雅致和时尚的魅力。 女性精神标志：钛(Ti)---银灰色金属，比重4.5，熔点1668°C，钛质地非常轻盈，却又十分坚韧，代表都市女性轻盈、唯美而又坚韧。 男性精神标志：1795年德国科学家克拉普鲁斯在研究金红石时发现了钛，他用古希腊神话中的大地之子泰坦(titan)来命名，而“泰坦精神”与勇往直前是同一个意思，它的天然强度和质地有如泰坦一样的英雄气概，彰显都市男性有如大地之子的“泰坦”精神。 爱情象征标志：钛极具耐腐蚀，它不会像银会变黑，在常温下终身保持本身的色调。情侣饰品代表爱情的忠贞、永不背叛、始终如一的至尊品质。 3、健康特点： 钛金属对人体无任何损害而首先迎合了健康,长寿的追求,经医学实践证明:钛制器官可以长期植入于人体内部,可见其无害于人体的神奇. 良好的生物相容性与无比忠诚的稳定性让钛饰在与人体长期接触后，也不会产生过敏，对皮肤、神经与味觉都没有不良影响，有如你若即若离的情人，所以它还有一顶高帽子：亲生物金属。因此它绝对对人体无害，对于皮肤过敏的现代人来说可成其首选。 4、航空特点： 这是中国独有的卖点，中国地质大学（武汉）珠宝学院副院长杨明星博士介绍，钛又叫太空金属。在中国航天事来迅速发展的今天，国民必将对航空事业给予更大的帮助，而钛做为航天器和首选材料，必将在航天热的带动下进入现代人的生活。在“神舟”飞船一次次的航天试验中，钛可以做为普通人记念我国航天事业的标志。 五、国内市场钛饰品概况 由于钛的加工技术要求很高，用常规设备很难浇铸成形，用普通工具又很难将它焊接起来，所以形成生产规模有相当大的困难。钛首饰虽然在西方国家流行已久，但对中国人来说还是新事物，其在国内的生产能力不高，又对国外的价格望而却步，故钛饰品在国内市场尚未进入饰品行业主流。目前珠宝饰品依旧是传统的黄金、白银、铂金等为主，但这正是一个难得的机会。业内人士认为首饰材质多样化将是市场大势所趋，钛做为第三种金属，以其故有的特性必将打破传统的金银饰品一统天下的格局，被誉为“世纪新焦点”的钛首饰05年11月中旬在华中地区的武汉、长沙等珠宝市场“露脸”，正在加紧这一趋势的实现。 钛饰品在国内还未流行很久，由于国内制作工艺和相关知识不甚普及的原因，目前国内钛制品的消费才刚刚起步，与传统的金银饰品相比根本不在同一级别上，目前正处于市场拓展期，同时也可以说是一个空白区，但其链条远没有金银首饰的产业链条成熟，机会很明显。 六、钛饰品产品系列 目前钛饰品主要的产品系列有： 钛戒指：这是其最主要的产品，包括刻字、镶石、镀色、镂空、雕花、简约、刻饰等系列； 钛吊坠： 钛 链：包括手链、项链，而以手链为主，项链还很少； 钛手表： 耳环与人体穿刺饰品：人体穿刺饰品在国外相当流行，国内刚起步； 钛与锗等其它金属相结合的健康产品：主要是钛系列的保健产品，目前该类产品主要靠进口，价格相当贵； 生活用品系列：眼镜架、环保锅、餐具等； 运动用品系列：高尔夫球杆。 由此可以看出，钛饰品已经具备一定的产品系列，不是单一的，其产品有一定深度，可供选择的余地很大，这有利于其迅速流行起来。 七、钛饰品的消费基础 1，国外已经很流行，国内流行是迟早的事情； 2，经过这几年的发展，国内该产品已经不在是空白，已经有了一定的消费基础，现在投入不需要经过市场最初的培育期； 3，纯钛饰品的价格在国内市场的主流价在200元以内，对于大多数人来说都是能够接受的，相比于纯金纯银饰品的高价来说，其在性价比上很具优势。由于钛的时尚前卫和价格优势，对于许多刚出校门进入社会或者收入不多的人来说，钛饰品具有很大的的竞争力，它可以成其为过渡产品，即成为人们在有能力消费更高层次的金银饰品时的替代品。另外，钛非常适合现代都市白领的需求，这一点由其前卫的质地和新颖的款式以及国外流行所决定的。相比于传统的金银首饰来说，钛更具有活力，更显得夸张和张扬。 4，钛的亲生物属性必将成为其将来最大的卖点，现代人对健康的的要求越来越高，随着钛知识的普及，人们会对其有越来越深的认识，尤其是在医学领域里的深入运用。另外现代人皮肤过敏是很常见的，钛无疑会成为其首选。 5.钛与钛钢、镀钛及银的区别 【1】钛分钛合金和纯钛，纯钛是100%钛，不掺有任何金属，耐高低温、耐腐蚀、密度小、高强度等优点；合金是钛掺有一部分其他金属，称为合金，硬度稍大，但防腐等性能方面没纯钛好 【2】钛钢不是钛，是不锈钢，型号为316，为吸引人通常称为钛钢 【3】镀钛是在其他金属上镀上一层钛水，此方法时间长了会掉 【4】银比较软,容易发黑,不能防止皮肤过敏 注意； 2001年12月，国家药品监督管理局就已下发《关于日常生活用品不作为医疗器械审批的通知》。文件指出：“凡属于人的日常生活用品、装饰品，如衣服、帽子、鞋、袜、手镯、耳环等产品，无论其采用何种材料，均不得作为医疗器械受理审批。企业也不得宣传产品的治疗、诊断功能。”

钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2。有些钢的强度高于钛合金，但钛合金的比强度（抗拉强度和密度之比）却超过优质钢。钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。现在已有用钛合金制造自动步枪，迫击炮座板及无后座力炮的发射管。在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等。钛可用作电极和发电站的冷凝器以及环境污染控制装置。钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。在医疗中，钛可作人造骨头和各种器具。钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。钛白粉是颜料和油漆的良好原料。碳化钛，碳（氢）化钛是新型硬质合金材料。氮化钛颜色近于黄金，在装饰方面应用广泛。 钛和钛的合金大量用于航空工业，有空间金属之称；另外，在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。 此外，由于钛合金还与人体有很好的相容性，所以钛合金还可以作人造骨。 钛的抗腐蚀性硝酸锆与氢氧化钛锆是一种应用于原子能工业和在高温高压下用作耐蚀化工材料，但在溶液中其活泼性仅次于钠。 那么，在氢氧化钛溶液里加入活波的硝酸锆溶液，会发现钛把硝酸锆拒之门外（如图）。 可以看到，图中有明显的分层，上面是硝酸锆，下面是氢氧化钛。 我们知道，氢氧化钛的密度小于硝酸锆，但依然能保持明显的分层，并把硝酸锆停留在上层，这证明了钛的抗腐蚀性。 根据实验，钛放入海底20~50年均不会被腐蚀。[编辑本段]元素辅助资料： 钛的主要矿石是金红石TiO2和钛铁矿FeTiO3，它的发现也正是从这两种矿石的分析而来。早在1791年英国英格兰西南端康沃尔（Cornwall）郡门拉陈（Menacan）教区的牧师格累高尔，也是一位科学家，分析出产在他教区内的一种黑色矿砂，也就是今天成为钛铁矿的矿石时发现了一种新的金属物质并命名为menacenite。三年后，1795年，克拉普罗特分析了匈牙利布伊尼克（Boinik）地区出产的金红石，认识到它是一种新金属的氧化物，具有抵抗酸、碱溶液的特性，借用希腊神话中大地的第一代儿子们泰坦神族Titans，命名这个金属为titanium，元素符号定为Ti。两年后，克拉普罗特证实格累高尔发现的menacenite就是钛。 钛对于酸、碱具有较强的耐腐蚀性，已成为化工生产中重要的材料。 钛一般被认为是稀有金属，其实它在地壳中的含量相当大，比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大，甚至比氯、磷都大。