亚博登录钛合金!为什么听到钛合金都觉得很牛,它到底有什么神奇的地方

2019-09-23 17:17 站长

我们在一些电视节目或者网络上,经常能看到介绍建造航母有多么的烧钱,这是因为航母的建造需要涉及到很多技术领域和相关的材料,所以说建造航母光有钱还不够,还需要有强大的工业基础和材料研发能力。

图片来源:pixabay

曾经有报道说航母甲板上一颗铆钉就能换一辆轿车,可见有多烧钱,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摄氏度的高温气体,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。

钛合金是以钛为基础加入了其它元素组成的合金,钛合金材料具有质量轻,强度大,弹性小,耐高温和耐腐蚀等特点,主要用于航空发动机,火箭,导弹的部件,(普通工业也会用到钛,钛的等级也有很多,不同行业根据要求会选择合适等级的钛。)

钛合金是比较年轻的一种金属,从被研发出来到现在也就六,七十年的历史,进入20世纪后传统的钢铁和铝已经不能满足航天航空,航海等领域的需求,在1954年由美国公司研发出了钛合金材料。

每当说起一个产品的材料采用了钛合金时,就会吸引很多人的眼球,因为钛合金这种材料特别的贵,在很多人眼中钛合金都是高档金属材料的代名词,这么金贵的材料一般都是用在航空发动机上,它还是一些尖端武器装备的最理想材料。

但事实上,组成钛合金这种材料的主要金属钛并不稀有,在地球上钛元素的含量占到地壳总质量的0.45%,仅次于铁,铝,镁等金属元素,目前已知的钛矿物种类就超过了140多种,储量也是很丰富的。

在自然界中钛存在于钛铁矿和金红石等矿物中,纯钛呈银灰色,同时它也是一种轻质金属,钛的密度只有4.54克每立方厘米,熔点在1668摄氏度,具有可塑性。

而真正让钛备受追捧的还是它本身具有的特性,作为一种轻质金属,在所有元素中,钛的重量与强度的比例最高,重量比钢轻44%,但机械强度却与钢差不多,比铝强3倍,钛拥有极强的抗腐蚀能力,与铝相似的是钛在常温下表面也会覆盖一层致密的氧化膜。

其无毒,无磁的特点也很适合于工业生产,液态钛几乎可以与所有金属相溶,因此可以与多种金属形成合金,通过加入一定比例的其它金属元素,可以让冶炼出来的钛合金在保证重量轻,强度大,耐腐蚀特性的同时,还拥有更大的强度或者更强的耐高温度性能,甚至还拥有记忆能力,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。

有人就疑惑了,钛这种金属也不稀有,而储量又那么多,为什么钛合金还那么贵重呢?

这就会涉及到金属的冶炼技术,钛合金对冶炼环境及其苛刻,钛在高温条件下化学活性小,所以冶炼钛合金必须要在高温下进行,一般情况下钛合金冶炼温度要在800摄氏度以上,并且还要在真空的环境下操作,这个冶炼环境相对于钢铁等金属要高很多,正所谓物以稀为贵,久而久之钛合金就成了所谓的稀有金属,这就导致了它的价格居高不下。