一、基材:钛 钛是一种金属元素,灰色,原子序数22,相对原子质量47.867。能在氮气中燃烧,熔点高。钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料,主要用于航天工业和航海工业。 由于钛具有熔点高、比重小、比强度高、韧性好、抗疲劳、耐酸碱腐蚀、导热系数低、高低温度耐受性能好、在急冷急热条件下应力小等特点,其商业价值在二十世纪五十年代开始被人们认识,被应用于航空、航天等高科技领域。并不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广,钛金属日益被人们重视,被誉为现代金属、智慧金属、战略金属、生物金属,是提高国防装备水平及人民生活水平不可或缺的重要战略物资。 1、物理性质纯金属钛呈银白色。和其他金属材料相比,钛的特点如下:
1)熔点高达1660度。
2)钛在室温下(低于885度)呈密排六方晶格,而在高于885度时呈体心立方晶格,同时体积增大了5.5%。
3)钛的密度约4.51g/cm3,是不锈钢的60%左右,超过铝,比铝大60%左右。
4)虽然纯钛的拉伸强度为350~700MPa,但一般的钛合金可达700~1200MPa,甚至达1400MPa。因此钛合金的比强度(即强度对密度的比值),比目前其他任何材料都大。
5)钛的比热、导热系数和电阻率与不锈钢在同一水平,但钛的膨胀系数较钢小50%。钛的导热性较差,导电性能也较差,近似于不锈钢。
6)钛的杨氏模量较不锈钢小,它能在较低的应力下弯曲。
7)在200~300温度范围内遵循稳定的蠕变特性。
2、化学性质
1)与酸作用在室温下,钛不易无机酸反应,但加热后往可以反应。
2)与碱作用钛与通常的碱溶液反应很慢,与稀的碱溶液不反应。3)与非金属作用在一般情况下,钛不太活泼,但在高温下,钛能直接同许多非金属元素生成很稳定、很硬并且难溶的填隙式化合物。
4)钛的一个重要特性是能够强烈地吸收气体(氧、氮、氢)。钛和氧、氮的作用是不可逆的,因而钛是一种良好的吸气剂。钛中吸收的氢气在真空中加热到800~900度时可以从金属中排出。 |
