钛的化学性能和物理性能
物理性质
钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20℃),高于铝而低于铁、铜、镍。但比强度位于金属之首。熔点1668±4℃,熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子,沸点3260±20℃,汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子,临界温度4350℃,临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差,近似或略低于不锈钢,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时,钛的热容为0.126卡/克原子·度,热焓1149卡/克原子,熵为7.33卡/克原子·度,金属钛是顺磁性物质,导磁率为1.00004。
钛具有可塑性,高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,但强度低,不宜作结构材料。钛中杂质的存在,对其机械性能影响极大,特别是间隙杂质(氧、氮、碳)可大大提高钛的强度,显著降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能,就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。
化学性质
钛在较高的温度下,可与许多元素和化合物发生反应。各种元素,按其与钛发生不同反应可分为四类:
第一类:卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物;
第二类:过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体;
第三类:锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体;
第四类:惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素(除钪外);
钛及钛合金丝材的应用现状
钛及钛合金材料作为金属材料中的佼佼者,具有一系列其他金属材料不可比拟的优异性能,因而近几年来发展很快,并被迅速广泛地应用于航天军工等高科技领域。美国、俄罗斯、日本、中国等世界各国都极为重视钛合金的研发工作,不断开发新型钛合金材料,扩大钛及钛合金的应用。由于研究不断深入和产品系列增多,现在不少钛材产品,如钛丝材等也已越来越多地进入到各种民用消费品领域。
1.钛及钛合金丝的分类
钛以是否含有合金元素可分为纯钛和钛合金,而钛合金又根据其成分和室温组织的不同可分为α钛合金及近α型合金、(α+β)型合金、近β型合金及β型合金。钛及钛合金根据性能的不同又可制备出不同使用要求的丝材。钛及钛合金丝材成品一般为硬态(Y)和退火态(M)。
2.钛及钛合金丝材的应用
钛及钛合金由于具有耐蚀性好,比强度高,无磁性,生物相容性高,对超声波的阻抗较小,透声系数较高,储氢及较好的形状记忆功能等一系列有重要使用价值的优良特性,从而在航空航天、石油化工、医疗卫生、汽车、建筑、以及体育休闲用品等诸多领域产生了重要用途。
钛及钛合金丝作为钛材系列的一种重要品种,无论从产量、规格和应用如今都已有了长足发展。一般意义上钛及钛合金丝是指以盘圆形式供货的钛制品,也有以直丝形式供货的,就直径尺寸而言, 棒和丝的划分并不严格, 各国亦有所不同。而且近年来由于其不断发展,品种日渐繁多,这为其在高性能工业用品和消费品