什麼是鈦？
屬性
- 原子符號：Ti
- 原子序數：22
- 元素分類：過渡金屬
- 密度：4.506 / cm3
- 熔點：3034°F（1668°C）
- 沸點：5949°F（3287°C）
- 莫氏硬度：6
特點
含有鈦的合金因其高強度，輕質和優異的耐腐蝕性而聞名。
儘管鈦的強度與鋼材一樣強，但鈦的重量輕了約40％，而且它的耐氣蝕性和耐侵蝕性使其成為航空航天工程師必不可少的結構性金屬。
鈦對水和化學介質的抗腐蝕性也很強。 它通過在其表面上形成薄層二氧化鈦（TiO2）來實現，這對於這些材料來說非常難以穿透。
具有低彈性模量意味著鈦不是非常柔韌的，但彎曲後恢復到其原始形狀，從而導致其對形狀記憶合金的重要性。
鈦具有非磁性和生物相容性（無毒，無過敏性），因此在醫療領域得到越來越多的應用。
歷史
任何形式的鈦金屬的使用只在第二次世界大戰後才真正發展。
事實上，直到1910年美國化學家馬修亨特通過用鈉還原四氯化鈦（TiCl4）才製成鈦，金屬才被分離出來。 現在稱為亨特過程的方法。
但是，直到威廉賈斯汀克羅爾表明在二十世紀三十年代還可以使用鎂從氯化物中還原鈦之後，商業生產才出現。
Kroll工藝至今仍是最重要的商業生產方法。
在開發出具有成本效益的生產方法之後，鈦的第一個主要用途是軍用飛機。 20世紀50年代和60年代設計的蘇聯和美國軍用飛機和潛艇（例如蘇聯阿爾法和邁克級潛艇和美國空軍F100超級佩劍和洛克希德A-12）開始使用鈦合金。 到20世紀60年代初，鈦合金也開始被商用飛機製造商使用。
在瑞典醫生Per-IngvarBrånemark的研究成果回溯到20世紀50年代後，醫學領域，特別是牙科植入物和假肢，喚醒了鈦的有用性，表明鈦在人類中觸發無負面免疫反應，允許金屬在一個過程中融入我們的身體稱為骨整合 。
生產
雖然鈦是地殼中第四大常見金屬元素（ 鋁 ， 鐵和鎂之後），但鈦金屬的生產對污染極為敏感，特別是氧氣，這是其近期發展和高成本的原因。
鈦的初級生產中使用的主要礦石是鈦鐵礦，約占生產的90％，金紅石佔餘下的10％。
2010年生產的鈦精礦約有630萬噸，儘管每年僅有一小部分（約5％）的鈦精礦最終生成鈦金屬。 相反，大多數用於生產二氧化鈦（TiO2），一種用於塗料，食品，藥品和化妝品的增白顏料。
在Kroll工藝的第一步中，將鈦礦粉在氯氣氛中用煉焦煤粉碎並加熱，以生產四氯化鈦（TiCl4）。 然後將氯化物捕獲並通過冷凝器送出，產生99％純度的氯化鈦液體。
然後將四氯化鈦直接送入含有熔融鎂的容器中。 為了避免氧氣污染，通過添加氬氣使其變得惰性。
在隨後的蒸餾過程中，可能需要幾天，將容器加熱到1832°F（1000°C）。 鎂與氯化鈦反應，汽提氯化物並生成元素鈦和氯化鎂。
由此產生的纖維狀鈦被稱為海綿鈦。 為了生產鈦合金和高純度鈦錠，可以使用電子束，等離子弧或真空電弧熔煉將海綿鈦與各種合金元素熔化。
為了減少鈦的提取成本，電解和其他生產金屬鈦的工藝繼續積極研究。
由於其戰略性質，鈦金屬生產的統計數據很難獲得。 然而，據估計，2010年世界海綿鈦總產量約為15萬噸。最大的生產國是中國，日本，俄羅斯，哈薩克斯坦和美國。 大型海綿鈦生產商包括VSMPO（俄羅斯），Titanium Metals Corp.（美國），RTI Intl。 （美國），撫順金明鈦業（中國），洛陽日昇威伊鈦業（中國）和大阪鈦業科技（日本）。
應用
鈦金屬合金主要用於以下行業：
- 航天
- 軍事
- 醫
- 化學
- 體育用品
在過去幾十年中，飛機製造商越來越多地將鈦作為關鍵結構部件。 從20世紀60年代初期的首次使用中，波音商用航空公司的鈦含量平均從約2％增加到約15％。 更多...
來源
> TIMET視頻：Kroll過程。 國際鈦協會網站上提供：http：//www.titanium.org
美國地質調查局：鈦。 http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/titanium/
瓦肯人，湯姆。 鈦：神的金屬 。 Hardassetinvestor.com。
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