鈦是建造艦船、潛艇的優選材料

發布時間：2021-01-30

　　人類在廣泛使用金屬的歷史進程中，經歷了從遠古時代的青銅器到鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應用的金屬元素是哪一種呢﹖ 這種金屬已被科學家預言為鈦。這是因為鈦具有熔點高、硬度大、可塑性強、密度小、耐腐蝕等優點?，F在，人們對鈦的稱譽很多，“新興金屬”、“時髦金屬”、“健康金屬”--“鈦坦克”“鈦潛艇”“鈦炮”“鈦槍”……種種“鈦式武器”已經在世界上出現?？梢哉f，鈦潛艇稱得上是最大的“鈦式武器”裝備，這也是鈦的魅力之所在。

　　鈦材加工：

　　由于熔煉工藝復雜、加工難度大，目前世界上僅有美國、俄羅斯、日本、中國四個國家掌握完整的鈦工業生產技術，形成四強稱雄的格局。此外歐洲雖然沒有海綿鈦工業，但是鈦加工材和應用技術處于世界先進水平。鈦加工材生產國主要包括中國、美國、俄羅斯、日本、歐洲。自2010 年以來，中國鈦加工材產量已居世界第一位。世界各國由于軍事、經濟及工業水平的不同，其鈦應用狀況有較大的差異。在消費結構方面，美國和俄羅斯以軍事為主航空航天分別占70%和60%，民用工業占30%和40%；中國和日本以民用為主，約占80~90%，而航空及軍工占10~20%。美國是航空航天大國，也是世界上最大的軍事強國。近年來其鈦加工材的55%用于航空（包括軍用及民用航空器）、9%用于非航空軍工，25%用于工業，11%民用。與美國不同，日本鈦工業以民用為主。其鈦材消費結構為：化工32%、銷售業20%、汽車14%、民用11%、電力及海水淡化約10%、飛機6%、建筑、土木及海洋約3%，及其他4%。目前，俄羅斯鈦材主要用于航空和艦船，分別占65%及26%。歐洲鈦應用主要集中在航空工業和民用工業，前者占60%左右，后者占40%左右。主要消費領域是化工（約占52%）、電力（13%）、航空航天（11%）、體育休閑（5%）、冶金（6%）和真空制鹽（4%）等行業。根據30 家企業的統計，2015 年中國共生產鈦加工材48646t，從鈦產品結構方面來看，板材占46.8%，棒材22.3%，管材13.2%，鍛件8.7%，鈦絲占0.9%、鑄件占3.3%，其他占4.8%。由于鈦在高溫條件下化學性質十分活潑，易與氧、氮、碳、氫等元素發生反應，對提取純鈦造成極大影響，所以在鈦冶金史上生產海綿鈦的工藝一直比較復雜。至今海綿鈦的生產工藝出現過很多種，但真正大規模工業化生產的只有Kroll 法和Hunter 法，其他的方法或已淘汰，或仍停留在實驗室階段。

　　海洋工程用材料，要求必須具有高強度、耐海水熱液腐蝕、抗硫化腐蝕、抗微生物附著、高韌性等特點。而鈦金屬質輕、高強、耐蝕，特別對鹽水或海水和海洋大氣環境的侵蝕有免疫能力，是優質輕型結構材料，被稱為“海洋金屬”，是重要的戰略金屬材料。我國從事鈦材在艦船上的應用研究起步并不晚，早在20世紀60年代便已開始，40多年來，我國船用鈦合金從研制開發到船舶及海洋工程的建設等方面做了大量的工作，對艦船的動力推進系統、深潛器耐壓殼體、聲納導流罩等應用領域進行了研究，取得了一些進展。但在艦船制造業大量應用鈦還進展緩慢，目前處于發展階段，這與我國國防科技的發展是不相稱的。我國的艦艇裝備與俄羅斯、美國等發達國家相比還比較落后。因此，近年來，我國鈦工業有了長足的發展，鈦材的應用領域不斷擴大，鈦材也為人們越來越多地了解。由于鈦材的優異性能，耐磨、輕質、比強度高等特點，鈦在艦船領域的應用已成為我國鈦工業工作者多年來為之努力的方向。

　　隨著人們對鈦的開發利用，發現鈦不光是航空器材的理想材料，而且也是建造艦船、潛艇的優選材料。鈦有“潛海金屬”之美譽。鈦合金是登天的英雄，是潛海的好漢。潛艇在深海中航行時，要承受巨大的壓力。下潛得愈深，承受的壓力愈大。核潛艇的外殼采用鈦合金制造，其下潛深度是一般潛艇的兩倍以上。這就好比我們到海南旅游學潛水一樣，身體素質好的可以潛到10米甚至更深，身體素質差的潛到5米就喊受不了只得浮出水面嘆息。

來源：搜鈦網

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