钛TITANIUM
钛于1791年由英国化学爱好者格雷戈尔(William Gregor)在矿物中发现, 1795年德国化学家克拉普罗斯在研究红宝石时发现并以(Martin Heinrich Klaproth)希腊神话的泰坦为其命名。
钛的表面呈银白色金属光泽,是一种高强度和低密度(4.51)的稀有金属,具有相当好的延展性(尤其是在无氧的环境下)。它的熔点(1,668°C)相对地高,所以是良好的耐火金属材料。钛的特性中,最为人称道的就是它优良的抗腐蚀能力——它的抗蚀性几乎跟铂一样好,不受稀硫酸、稀盐酸、氯气、氯溶液及大部份有机酸的腐蚀。
钛能与铁、铝、钒或钼等其他元素熔成合金,造出高强度的轻合金,在各方面有着广泛的应用,包括航天(喷气发动机、导弹及航天器)、军事、工业程序、汽车、农产食品、医学(义肢、骨科移植及牙科器械与填充物)、运动用品、及珠宝等等。
航空航天
由于它的高抗拉强度-密度比、优良的抗腐蚀性、抗疲乏性、抗裂痕性及能够在没有蠕变的情况下抵受适度高温,有“太空金属”之称的钛合金被用于航空器、装甲敷板、海军舰只、航天器与导弹。在这些应用中,钛与铝、钒及其他元素所制成的合金,用于制造各种元件,包括关键的架构部件、防火墙、起落架、排气管(直升机)及液压系统。事实上,约三分二的钛金属生产量被用于制造航天器引擎及构架。
医疗
钛是无磁性金属,不易被磁化,无毒且与人体组织及血液有好的相溶性,所以在医疗有广泛应用。当中包括外科用具及植入物,例如替换髋骨框及球关节,最长可用20年。钛具有一种固有的骨融合特性,使得钛制的牙科植入物能在原位上逗留30年。这种特性对整形植入物而言亦相当有用。使用钛的好处还有钛较低的弹性模量,与骨较为接近,植入物是以修补骨骼为目的而造。由于钛不具铁磁性,有钛植入物的病人能安全地接受核磁共振成像的检查(这对有长期植入物的人士来说是很方便的)。钛广泛应用于医疗外科器具,例如轮椅、丁形拐杖及其他需要高强度低重量的产品。
钛没有毒性,即使大剂量时也是如此,钛在人体中不会发生任何自然作用。据估计,人每天会摄取约0.8毫克钛,但大部分都在没有被吸收的情况下通过。由于钛特殊的电流性质,它可以安定身体电流,促进人体血液循环及新陈代谢。同时钛是一种良好的抗氧化元素,可以强化人类的免疫系统,改善头痛,足,腰及关节痛。
消费品市场
由于它的耐久性,钛制的名牌珠宝(尤其是钛戒指)开始普遍起来。钛的惰性成了要选择它的原因,特别是对有皮肤敏感或会在特定环境中(如游泳池)佩戴首饰的人。钛的耐久性、轻重量、防凹性及耐腐蚀性,使它成为首饰用材的理想材料。
钛也被用于各种体育用品:网球拍、高尔夫球杆、袋棍球棒手柄;板球、曲棍球、袋棍球及美式足球的头盔上的护架;以及自行车的骨架及元件。钛合金亦被用于制造眼镜框架,虽然这种镜框会有点昂贵,但是它重量轻又很经久耐用,而且不会造成皮肤敏感。许多野外背包客都有钛制的装备,包括煮食用具、餐具、提灯及帐蓬的标桩。虽然比传统的钢或铝制的同类稍贵,这些钛制品要轻得多但强度不减。
有些艺术家用钛来制作艺术品,例如雕塑、装饰品及家具。
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