鈦及其合金具有重量輕,強(qiáng)度大,耐熱性強(qiáng),耐腐蝕等許多優(yōu)特性,被譽(yù)為"未來(lái)的金屬",是具有發(fā)展前途的新型結(jié)構(gòu)材料.鈦及其合金不僅在航空,宇宙航行工業(yè)中有著十分重要的應(yīng)用,而且已經(jīng)開(kāi)始在化工,石油,輕工,冶金, 發(fā)電等許多工業(yè)部門中廣泛應(yīng)用. 1.鈦在化工等部門的應(yīng)用鈦的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng),這是由于它對(duì)氧的親合力特別大,能在其表面上生成一層致密的氧化膜,可保護(hù)鈦不受介質(zhì)腐蝕.金屬鈦在大多數(shù)水溶液中,都能在表面生成鈍化氧化膜.因此,鈦在酸性,堿性,中性鹽水溶液中和 氧化性介質(zhì)中具有很好的穩(wěn)定性,比現(xiàn)有的不銹鋼和其它有色金屬的耐腐蝕性都好,甚至可與鉑比美.但是,如果在某種介質(zhì)中,能連續(xù)溶解鈦表面氧化膜時(shí),則鈦在這種介質(zhì)中便會(huì)受到腐蝕.例如,鈦在氫氟酸,濃的或熱的鹽酸,硫酸和磷酸中,由于這些溶液溶解鈦表面氧化膜,所以鈦被腐蝕.如果在這些溶液中加入氧化劑或某些金屬離子時(shí),則鈦表面氧化膜便會(huì)受到保護(hù),此時(shí)鈦的穩(wěn)定屬于 增加. 一.化學(xué)工業(yè)鈦在各種酸,堿,鹽介質(zhì)中,除上述四種無(wú)機(jī)酸和腐蝕性很強(qiáng)的氯化鋁外,都具有很好的穩(wěn)定性.所以,鈦是化學(xué)工業(yè)中優(yōu)良的抗腐蝕材料,得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.例如,在氯堿工業(yè)中使用鈦金屬陽(yáng)極和鈦制濕氯氣冷卻器,收到很 好的經(jīng)濟(jì)效果,被譽(yù)為氯堿工業(yè)中的一大革命. 二.石油工業(yè)鈦在有機(jī)化合物中,除了溫度較高下的五種有機(jī)酸(甲酸,乙酸,草酸,三氯乙酸和三氟乙酸)外,都具有非常好的穩(wěn)定性.因此,鈦是石油煉制和石油化工中優(yōu)良的結(jié)構(gòu)材料,可以用來(lái)制作各種熱交換器,反應(yīng)器,高壓容器和蒸餾塔等. 三.冶金工業(yè)鈦屬活性金屬,具有良好的吸氣性能,是煉鋼工業(yè)中 優(yōu)良的脫氣劑, 它能化合鋼在冷卻時(shí)析出的氧和氮. 在鋼中加入少量的鈦(<0.1%) 可使鋼堅(jiān)韌而富有彈性.鈦也是煉鋼,煉鋁等工業(yè)中重要的合金添加劑.鈦具有超導(dǎo)性,是一種常見(jiàn)的超導(dǎo)材料.另外,鈦在含有金屬離子的酸性溶液中具有很好的穩(wěn)定性,因此鈦在濕法冶金工業(yè)中,如銅,鎳,鈷,錳等有色金屬的電解生產(chǎn)中,有著十分廣泛的應(yīng)用.四.化肥工業(yè) 尿素是重要的化肥,在生產(chǎn)過(guò)程中尿素,氨,氨基甲酸銨和它們的混合液,在高溫高壓的條件下腐蝕性很強(qiáng),使用鈦取代不銹鋼后設(shè)備壽命大大增加,檢修 時(shí)間大大減少.因此目前尿素生產(chǎn)中的主要設(shè)備都使用鈦材.五.海水淡化和造船工業(yè) 鈦抗海水腐蝕的能力比其它所有金屬都好,無(wú)論是在靜止的或高速流動(dòng)的海水中鈦都具有特殊的穩(wěn)定性.因此,鈦是海水淡化裝置的理想材料.鈦在這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用數(shù)量將越來(lái)越大.鈦抗海水和海洋空氣腐蝕能力很強(qiáng),而且強(qiáng)度大,重量輕,是造船工業(yè)的理想結(jié)構(gòu)材料,已廣泛應(yīng)用在各種艦艇,深水潛艇的許多部 件中. 六.電力工業(yè)鈦在含有氯化物,硫化物等許多腐蝕性較強(qiáng)的熱水中具有較好的穩(wěn)定性,因 此鈦已經(jīng)大量在火力發(fā)電廠中用作為熱交換器的冷卻管.用薄壁鈦管取代銅鎳合金管后,不僅大大提高了使用壽命,而且大大減少了檢修時(shí)間,經(jīng)濟(jì)效果十分顯 著.七.造紙和紡織工業(yè)鈦對(duì)二氧化氯,亞氯酸,亞氯酸鹽等漂白劑具有特殊的抗腐蝕性能.因此,鈦在紡織印染工業(yè),造紙工業(yè)的漂白設(shè)備中有著重要的應(yīng)用.例如,鈦材制造的 亞漂機(jī)使用效果很好.同時(shí),還有合成纖維等工業(yè)中用作噴絲頭.八.其它方面鈦能抵抗人體的腐蝕,并對(duì)人體無(wú)害.因此可以廣泛用于工醫(yī)療和制藥工業(yè)部門.鈦有著良好的吸氣性能,也在電子真空技術(shù)中和高真空技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用.鈦在石油,化工等部門的應(yīng)用 使用部門 用 途 石油化工 反應(yīng)器,壓力容器,熱交換器,分離器配管,蒸餾塔頂凝縮器內(nèi)襯等. 化學(xué)工業(yè)蒸餾塔,反應(yīng)器,壓力容器,熱交換器,過(guò)濾器,測(cè)量?jī)x器,汽輪機(jī)葉片,泵,閥,管道,氯堿生產(chǎn)電極,合成塔內(nèi)襯,其它耐酸設(shè)備內(nèi)襯. 造紙工業(yè)攪拌器,漂白塔,加熱鍋,反應(yīng)塔配管. 紡織工業(yè) 連續(xù)漂白機(jī),蒸餾塔,反應(yīng)槽,冷凝器,熱交換管,離心分離機(jī),噴 絲頭,閥,泵. 冶金工業(yè)煉鋼吸氣劑,合金添加劑,超導(dǎo)合金材料,電解高純金屬(如鈉,鎳, 鈷)的陰極板和電鍍槽等. 海水淡化和發(fā)電廠熱交換器,冷凝器,供水加熱器,管道,其它接觸海水的設(shè) 備. 艦艇工業(yè)艦艇外殼,甲板,閥,翼,快艇推進(jìn)器,傳動(dòng)軸,蒸汽機(jī),深潛艇壓力艙,開(kāi)發(fā)海洋設(shè)備. 其它 超高真空鈦泵,醫(yī)療和矯形器械,人工關(guān)節(jié),制藥和食品工業(yè)設(shè)備. 2.鈦材在航空工業(yè)中的應(yīng)用鈦及其合金的比強(qiáng)度(強(qiáng)度與重量比)在金屬結(jié)構(gòu)材料中是很高的,它的強(qiáng)度與鋼材相當(dāng),但其重量?jī)H為鋼材的57%.另外,鈦及其合金的耐熱性很強(qiáng),在 500℃的大氣中仍能保持良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,短時(shí)間工作溫度甚至還可更高些. 而鋁在 150℃,不銹鋼在 310℃,就失去原有的機(jī)械性能.當(dāng)飛機(jī),導(dǎo)彈,火箭高速飛行時(shí),其發(fā)動(dòng)機(jī)和表面溫度相當(dāng)高,鋁合金已不能勝任,應(yīng)用鈦合金是十 分合適的. 正是由于鈦及其合金具有強(qiáng)度大, 重量輕,耐熱性強(qiáng)的綜合優(yōu)良性能, 在飛機(jī)制造中用它來(lái)代替其它金屬時(shí),不僅可延長(zhǎng)飛機(jī)的使用壽命,而且可以減輕其重量,從而大大提高其飛行性能.所以,鈦是航空工業(yè)和宇宙航空工業(yè)中Zui有前途的結(jié)構(gòu)材料之一.鈦及其合金在航空工業(yè)中主要用于制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī) 身.一般來(lái)講,馬赫數(shù)小于 2 的飛機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)使用一部分鈦及其合金,機(jī)身一般用鋁合金.馬赫數(shù)在于 2 的飛機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦量增加,而且機(jī)身也部分需要 用鈦.馬赫數(shù)大于 3.5的飛機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)入口溫度已很高,就不能用鈦合金而需 用超級(jí)合金了,但其機(jī)身用鈦量則顯著增加.鈦及其合金還具有良好的耐低溫性能,即使在-250℃的超低溫下,它仍具有較高的沖擊強(qiáng)度,可耐高壓抗震動(dòng).因此,鈦及其合金在火箭, 導(dǎo)彈和宇宙飛船上不僅用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)外殼和結(jié)構(gòu)部件,而且用于制造高壓容器,如高壓氣瓶,低溫液態(tài)燃料箱等.另外,鈦及其合金在 原子能反應(yīng)堆和軍用武器上都有應(yīng)用. 鈦在航空工業(yè)等部門的應(yīng)用使用部門 用 途 航空式業(yè) 飛機(jī)機(jī)身和蒙皮,發(fā)動(dòng)機(jī),尾錐,噴管,彈射艙,防火壁,夾層結(jié)構(gòu) 機(jī)身機(jī)架,連結(jié)件和其它零件. 宇宙航行工業(yè)飛船的液體燃料貯箱,高壓容器,船艙,蒙皮,結(jié)構(gòu)骨架,制動(dòng) 火箭主起落架 ,火箭,導(dǎo)彈高壓容器,液體燃料貯箱,外殼,噴嘴,火箭發(fā)動(dòng) 機(jī).其 它 原子能反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料,坦克天窗,炮筒和輕便常規(guī)武器等.