鈦金屬和鈦合金的應用
發布時間：2023-07-11
鈦金屬和鈦合金的應用
鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金具有密度低、比強度高、耐蝕性好、導熱率低、無毒無磁、可焊接、生物相容性好、表面可裝飾性強等特性，廣泛應用于航空、航天、化工、石油、電力、醫療、建筑、體育用品等領域。世界上許多國家都已經認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，并得到了應用。
鈦在醫療領域有著廣泛的應用。鈦與人體骨骼接近，對人體組織具有良好的生物相容性、無毒副作用。人體植入物是與人的生命和健康密切相關的特殊的功能材料。同其它金屬材料相比較，使用鈦及鈦合金的優勢主要有以下幾點：1 質輕；2 彈性模量低；3無磁性；4 無毒性；5 抗腐蝕性；6 強度高、韌性好。
外科植入物中的鈦合金用量正以每年5%-7%的速度增長。采用鈦及鈦合金制造的股骨頭、髖關節、肱骨、顱骨、膝關節、肘關節、肩關節、掌指關節、頜骨以及心辨膜、腎辨膜、血管擴張器、夾板、假體、緊固螺釘等上百種金屬件移植到人體中，取得了良好的效果，被醫學界給予了很高的評價。鈦具有優良的耐腐蝕性能、力學性能和工藝性能，被廣泛應用于國民經濟許多部門。特別是在化工生產中，用鈦代替不銹鋼、鎳基合金和其它稀有金屬作為耐腐蝕材料。這對增加產量，提高產品質量，延長設備使用壽命，減少消耗，降低能耗，降低成本，防止污染，改善勞動條件和提高勞動生產率等方面都有十分重要的意義。鈦金屬已成為化工裝備中主要的防腐蝕材料之一，并在化工裝置中已確立了他的耐腐蝕地位。作為化工設備中的理想材料，鈦也愈來愈引起工程技術人員的重視。經過多年的推廣，鈦及其合金已作為一種優異的耐腐蝕結構材料在化工生產中得到了廣泛應用。目前鈦設備的應用已從最初的純堿與燒堿工業擴展到氯酸鹽、氯化銨、尿素、機合成、染料、無機鹽、農藥、合成纖維、化肥、和精細化工等行業，設備種類已從小型、單一化發展到大型、多樣化。
隨著科學技術的發展和陸地資源日趨枯竭，人類開發利用海洋已經提到日程上來了。鈦對于海水有優異的耐蝕性能，大量運用于海水淡化、艦船、海洋熱能開發和海底資源開采等領域。早在20世紀60年代，我國就已經開始了對鈦及鈦合金在船舶及海洋工程裝備上的應用研究，并做了大量工作，已基本形成了牌號較多、性能各異、品種規格齊全的船用鈦合金體系。由于鈦及鈦合金自身所具備的特性，使其在艦船以及海工裝備的應用上具有得天獨厚的優勢，因而被廣泛應用于核潛艇、深潛器、原子能破冰船、水翼船、氣墊船、掃雷艇以及螺旋槳推進器、海水管路、冷凝器、熱交換器等。在艦船應用方面，目前我國艦船用鈦量非常少，占船舶總重量的比例不超過1%，艦船及海工裝備用鈦及鈦合金領域發展潛力巨大。此外，在海水淡化以及濱海電站方面，由于我國目前海水淡化以及濱海電站市場需求巨大，在進一步降低鈦合金成本以及提高產品質量穩定性的情況下，鈦的市場應用前景將非常廣闊。鈦在日常生活中的應用非常泛，可謂無處不在，例如高爾夫球頭、自行車車架、網球拍、輪椅、眼鏡架等都會應用到鈦。鈦以其輕質、強度高的特性在體育用品中的應用，從最早的網球拍、羽毛球拍逐步擴展到了高爾夫球頭、球桿以及賽車等。2008年我國體育休閑占總消費量的13%，其中僅高爾夫球頭和球桿的用鈦量就超過了1000噸。鈦合金做成的自行車車架也頗受歡迎，目前有近50價公司生產鈦自行車，美國早已是最大的鈦自行車生產商和消費國。鈦輕質的特點也應用到眼鏡架中，而且鈦又不易與皮膚發生過敏，并且鈦表面經陽極處理可有絢麗色彩，因此從20世紀80年代初就開始應用于鏡架中。近幾年，鈦在人類日常生活中的應用在不斷擴展，且發展速度很快，應用技術也更趨成熟、完善。在鈦的日常生活品應用方面，
