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鈦粉的用途

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鈦粉的用途

發布日期:2019-02-01 作者: 點擊:


  鈦是鋼的一種合金用元素(鈦鐵),鈦會縮小鋼的晶粒尺寸,同時作為脫氧劑的鈦會減低鋼的含氧量;在不銹鋼中加鈦會減低含碳量。鈦常與其他金屬制成合金,這些金屬有鋁(改良晶粒大?。?、釩、銅(硬化)、鎂及鉬等。鈦的機械制品(片、板、管、線、鍛件、鑄件)在工業、宇宙航行、休閑及新興市場上都有應用。鈦粉在煙火制造上用于提供明亮的燃燒顆粒。

  二氧化鈦是最常用的鈦化合物

  從地球表面被開采的鈦礦石中,約95%都被送往提煉成二氧化鈦(TiO2),一種超白的持久顏料,被用于制造涂料、紙張、牙膏及塑膠。二氧化鈦也被用于水泥、寶石、造紙用遮光劑及石墨復合魚桿、高爾夫球桿的強化劑。

  粉末狀的TiO2化學上具惰性,陽光下不褪色,而且很不透光:就是這些性質,使得它能夠為制造家用塑膠的灰色或棕色化學品帶來艷麗的純白色。在自然中,二氧化鈦這種化合物可在銳鈦礦、板鈦礦及金紅石這幾種礦物中找到。用二氧化鈦制成的涂料能夠耐高溫,輕度阻止塵污積聚,及抵受海洋環境帶來的影響。純二氧化鈦的折射率非常高,而且對光學色散能力比鉆石還高。除了作為一種很重要的顏料之外,防曬油也要用到二氧化鈦,因為它本身就能保護皮膚。

  最近,它還被用在空氣凈化器(過濾器涂層),及貼在建筑物窗上的薄膜,這種薄膜在接觸到紫外線(太陽或人工)或空氣中的水分時,會產生帶高度活性的氧化還原物種,如羥基,能凈化空氣或保持窗面清潔。

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  由于它的高抗拉強度-密度比、優良的抗腐蝕性、抗疲乏性、抗裂痕性及能夠在沒有蠕變的情況下抵受適度高溫,鈦合金被用于航空器、裝甲敷板、海軍艦只、航天器與導彈。在這些應用中,鈦與鋁、釩及其他元素所制成的合金,用于制造各種元件,包括關鍵的架構部件、防火墻、起落架、排氣管(直升機)及液壓系統。事實上,約三分二的鈦金屬生產量被用于制造太空船引擎及構架。SR-71“黑鳥”是最早在架構上廣泛使用鈦的機體,為現代軍用及商用機體的鈦應用鋪好了路。據估計,生產波音777要用59噸鈦,波音747要44噸,波音737要18噸,空中客車A340要32噸,空中客車A330要18噸,空中客車A320要12噸??罩锌蛙嘇380可能要用146噸,其中引擎要26噸。在引擎應用上,鈦被用于轉子、壓縮機葉片、液壓系統元件及短艙。在航空應用的鈦合金中,鈦-6鋁-4釩占幾乎50%。

  鈦金屬被用于汽車,尤其是賽車(汽車或摩托),在這領域減低重量,但同時不失強度及剛度是極其重要的。一般來說,鈦金屬對普羅大眾的消費市場來說太昂貴了,很難會有銷路,所以它的主要市場是高檔產品,尤其是競賽用/高性能市場。最新款的Corvette跑車可選配鈦制排氣系統。

  鈦被用于各種體育用品:網球拍、高爾夫球桿、袋棍球棒手柄;板球、曲棍球、袋棍球及美式足球的頭盔上的護架;以及自行車的骨架及元件。盡管鈦并不是自行車生產的主流材料,但仍有運動選手及自行車冒險愛好者使用鈦制的自行車。鈦合金亦被用于制造眼鏡框架,雖然這種鏡框會有點昂貴,但是它重量輕又很經久耐用,而且不會造成皮膚敏感。許多野外背包客都有鈦制的裝備,包括煮食用具、餐具、提燈及帳蓬的標樁。雖然比傳統的鋼或鋁制的同類稍貴,這些鈦制品要輕得多但強度不減。蹄鐵匠也偏好使用鈦,因為鈦制的馬蹄鐵比鋼制的更輕且更耐用。

  由于它的耐久性,鈦制的名牌珠寶(尤其是鈦戒指)開始普遍起來。鈦的惰性成了要選擇它的原因,特別是對有皮膚敏感或會在特定環境中(如游泳池)佩戴首飾的人。鈦的耐久性、輕重量、防凹性及耐腐蝕性,使它成為生產手表外殼用的理想材料。有些藝術家用鈦來制作藝術品,例如雕塑、裝飾品及家具。

  鈦偶爾會被用在有關建筑的應用上:位于莫斯科高40米的加加林紀念柱,為紀念第一名太空人尤里·加加林而建造,就是以鈦建成的,選用鈦的原因是因為它吸引的顏色以及跟火箭技術的關連。西班牙的畢爾包古根漢美術館及美國喜瑞都的千禧圖書館分別是歐洲和北美最早使用鈦壁板護層的建筑。其他使用鈦壁板護層的建筑還有位于美國科羅拉多州丹佛藝術博物館的漢密頓樓,及位于莫斯科高107米的征服太空紀念碑。

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