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技術資訊

鈦的十大性能


(1)密度小,比強度高

金屬鈦的密度為4.51g/立方厘米,高于鋁而低于鋼、銅、鎳,但比強度位于金屬之首。

(2)耐腐蝕性能

鈦是一種非常活潑的金屬,其平衡電位很低,在介質中的熱力學腐蝕傾向大。但實際上鈦在許多介質中很穩定,如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質中是耐腐蝕的。這是因為鈦和氧有很大的親和力,在空氣中或含氧的介質中,鈦表面生成一層致密的、附著力強、惰性大的氧化膜,保護了鈦基體不被腐蝕。即使由于機械磨損也會很快自愈或重新再生。這表明了鈦是具有強烈鈍化傾向的金屬。介質溫度在315℃以下鈦的氧化膜始終保持這一特性。

為了提高鈦的耐蝕性,研究出氧化、電鍍、等離子噴涂、離子氮化、離子注入和激光處理等表面處理技術,對鈦的氧化膜起到了增強保護性作用,獲得了所希望的耐腐蝕效果。針對在硫酸、鹽酸、甲胺溶液、高溫濕氯氣和高溫氯化物等生產中對金屬材料的需要 ,開發出鈦-鉬、鈦-鈀、鈦-鉬-鎳等一系列耐蝕鈦合金。鈦鑄件使用了鈦-32鉬合金,對常發生縫隙腐蝕或點蝕的環境使用了鈦-0.3鉬-0.8鎳合金或鈦設備的局部使用了鈦-0.2鈀合金,均獲得了很好的使用效果。

(3)耐熱性能好

新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用。

(4)耐低溫性能好

鈦合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,其強度隨溫度的降低而提高,但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性,避免了金屬冷脆性,是低溫容器,貯箱等設備的理想材料。

(5)抗阻尼性能強

金屬鈦受到機械振動、電振動后,與鋼、銅金屬相比,其自身振動衰減時間最長。利用鈦的這一性能可作音叉、醫學上的超聲粉碎機振動元件和高級音響揚聲器的振動薄膜等。

(6)無磁性、無毒

鈦是無磁性金屬,在很大的磁場中也不會被磁化,無毒且與人體組織及血液有好的相溶性,所以被醫療界采用。

(7)抗拉強度與其屈服強度接近

鈦的這一性能說明了其屈強比(抗拉強度/屈服強度)高,表示了金屬鈦材料在成形時塑性變形差。由于鈦的屈服極限與彈性模量的比值大,使鈦成型時的回彈能力大。

(8)換熱性能好

金屬鈦的導熱系數雖然比碳鋼和銅低,但由于鈦優異的耐腐蝕性能,所以壁厚可以大大減薄,而且表面與蒸汽的換熱方式為滴狀冷凝,減少了熱組,太表面不結垢也可減少熱阻,使鈦的換熱性能顯著提高。

(9)彈性模量低

鈦的彈性模量在常溫時為106.4GPa,為鋼的57%。

(10)吸氣性能

鈦是一種化學性質非常活潑的金屬,在高溫下可與許多元素和化合物發生反應。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發生反應。

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