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2022山东事业单位公共基础知识:太空金属-钛

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2022山东事业单位公共基础知识:太空金属-钛

  金属钛是一种银白色金属,重量轻、强度高、具金属光泽,耐腐蚀。在军工、航天、机械制造等方面用途广泛,有“21世纪金属、太空金属、未来的钢铁”等美誉。

  钛在地壳中约占总重量的0.42%,含量仅次于铁、铝、镁等元素,目前已知的钛矿物种类就超过了140多种,储量丰富,因此并不是稀有金属。但是钛的密度只有4.54克每立方厘米,熔点在1668摄氏度,与一般的铁相比重量更轻,熔点更低。

  钛最有用的两个特性是,抗腐蚀性,及金属中最高的强度-重量比。

  钛的抗强酸、强碱、盐水腐蚀的特性,在军工领域用途广泛,由钛合金打造的军舰外壳在海水中至少五年不被腐蚀,这一点钢铁无法比拟;钛合金做成的潜艇可以承受2500个大气压,嵌入5500米左右深度,一般钢铁最多潜水300米;另外钛无磁性,做成的舰艇会有效避免被具有磁性的水雷攻击。

  钛的硬度大密度小。钛的比重仅是铁的1/2,但机械强度却与钢差不多,却像铜一样经得起锤击和拉延。“钛飞机”坚实又轻便,一架大型钛客机可比同样重的普通飞机多载140余人,飞行速度也比一般的铝合金飞机提速50千米每小时。

  钛合金的有记忆性能。钛和镍组成的合金,被称为“记忆合金”。若受外力变形的钛合金只要稍微加热便可恢复原来的面貌。钛是与人体最相容的一种金属,在医学领域也有使用,比如心脏支架,骨科钛板等,日常生活中一些眼镜框,手表框,还有一些体育用品也会广泛使用钛合金。中国登月飞船上的天线,就是钛合金。

  钛抗锈蚀强。钛制炊具既轻巧,又不会生锈,干净卫生。在外科手术中,特别是接骨愈合之后要把不锈钢片再取出来是件十分痛苦的事,但是钛合金由于出色的抗锈蚀性,完美地解决了医疗手术中的这一问题。

  钛防高温、低温超导。曾经有报道说航母甲板上一颗铆钉就能换一辆轿车,可见有多昂贵,这种铆钉也不是普通的铆钉,它是用钛合金材料制成的铆钉,这种昂贵的钛合金铆钉并不是满甲板都是,也只有在起落战斗机的地方才有。因为战斗机在起飞时会喷出超过1000摄氏度的高温,这就需要对甲板有耐高温的要求,而对耐高温材料的焊接技术又不成熟,所以甲板之间的拼装就需要靠钛合金铆钉来完成。在航天事业中,钛可制成飞船的“外衣”,防高温的侵袭;在超低温世界里,钛会变得更为坚硬,并有超导体的性能,钢则变得脆弱无能。所以钛被称之为“太空金属”当之无愧。

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