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在岩石圈中，钛资源量极为多样虽然其优良的操控性，钛在20世纪末50二十世纪末获得普遍认可，被用作航太等高技术应用领域。随著化学纺织业的急速发展，钛愈来愈深入人心，被称作当代合金和发展战略合金，开始广为应用作天然气化工，天然气，纺织，机械设备制造，水力等为数众多纺织业应用领域。[1]

钛的优点[2-4]

1、表层积小，比气压高

合金钛的表层积为4.51g/cm³，高于铝而高于钢、铜、镍，但比气压[i]坐落于合金之首。

2、耐锈蚀操控性好

钛是一种极为爽朗的合金，其均衡阻抗[ii]较低，在电介质中的统计力学锈蚀偏激大。但事实上钛在很多电介质中很平衡，如钛在水解性、温和和弱氯化物等电介质中是耐锈蚀的。这原因在于钛和藻酸极为大的可塑性，在水蒸气中或含硫的电介质中，钛表层聚合几层球状的、机械设备性能强、胶体大的水解膜，为保护了钛碳纳米管不被锈蚀。即便虽然机械设备破损也会迅速治愈或再次再造，这说明了钛是具有两极化崩解[iii]偏激的合金。

3、耐热操控性好

新式复合材料可在600℃或更高的环境温度下长年采用。

4、亲水性操控性好

复合材料TA7（Ti-5Al-2.5Sn），TC4(Ti-6Al-4V）和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表者的低温复合材料，其气压随环境温度的降低而提高，但塑性变化却不大。在-196℃至-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了合金冷脆性，是低温容器，贮箱等设备的理想材料。不锈钢反应釜

5、抗阻尼[iv]操控性强

合金钛受到机械设备振动、电振动后，与钢、铜合金相比，其自身振动衰减时间最长。利用钛的这一操控性可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。

6、无磁性、无毒

钛是无磁性合金，在极为大的磁场中也不会被磁化，无毒且与人体组织及血液有好的相容性，所以被医疗界采用。

7、抗拉气压与屈服气压接近

钛的这一操控性说明了其屈强比（抗拉气压/屈服气压）高，表示了合金钛材料在成形时塑性变形差。虽然钛的屈服极限与弹性模量的比值大，使钛成型时的回弹能力大。

8、换热操控性好

9、弹性模量低

钛的弹性模量在常温时为106.4GPa，为钢的57%。

10、吸气操控性好

钛是一种化学性质极为爽朗的合金，在高温下可与很多元素和化合物发生反应。钛吸气主要指高温下与碳、氢、氮、氧发生反应。

钛在纺织业中的应用[5]

1、化学纺织业

除了在各种酸、碱、盐电介质和高锈蚀性的氯化铝中外，钛都具有良好的平衡性。因此，钛是化学纺织业中优异的耐锈蚀材料，并且已被愈来愈广为地采用。例如，在氯碱纺织业中采用钛阳极和钛制湿氯气冷却器，已经获得了良好的经济效果。它被称作氯碱纺织业的革命。不锈钢反应釜

2、天然气纺织业

钛在有机化合物中,除了环境温度较高下的五种有机酸(甲酸,乙酸,草酸,三氯乙酸和三氟乙酸)外,都具有极为好的平衡性。因此,钛板是天然气炼制和天然气天然气化工中优良的结构材料,可以用来制作各种热交换器,反应器,高压容器和蒸馏塔等。

3、机械设备制造纺织业

钛是一种活性合金，具有良好的气体吸收操控性。它是炼钢纺织业中一种优良的脱气剂，在钢中加入少量的钛可使钢坚韧而富有弹性；钛也是炼钢、铝等行业的重要合金添加剂；钛是一种常见的超导材料；此外，钛在含有合金离子的酸性溶液中具有良好的平衡性，因此钛广为应用作电解铜、镍、钴、锰等有色合金的湿法机械设备制造纺织业。

4、化肥纺织业

尿素是一种重要的化肥。在生产过程中，尿素、氨、氨基甲酸铵[v]及其混合物在高温高压下具有很强的锈蚀性。用钛代替不锈钢后，设备采用寿命大大提高，维修时间大大缩短。因此，钛设备是目前尿素生产的主要设备。

5、电力纺织业

钛在含有氯化物，硫化物等的锈蚀性热水中具有良好的平衡性，因此钛已经在火力水力厂中大量用作热交换器的冷却管。用薄壁钛管代替陶灶合金管不仅大大提高了采用寿命，而且大大缩短了维护时间，经济效果极为显著。不锈钢反应釜

6、造纸和纺织纺织业

钛对二水解氯、亚氯酸、亚氯酸盐等漂白剂具有特殊的抗锈蚀操控性。因此，钛在纺织印染纺织业、造纸纺织业的漂白设备中有着重要的应用。例如，钛材制造的亚漂机采用效果很好。同时，钛材能在合成纤维等纺织业中用作喷丝头。

7、医药制药纺织业

钛有着良好的吸气操控性，也在电子真空技术中和高真空技术中有广为的应用。钛能抵抗人体的锈蚀，并对人体无害。因此可以广为用作医疗和制药纺织业部门。

8、海水淡化和造船纺织业

钛抗海水锈蚀的能力比其它所有合金都好，无论是在静止的或高速流动的海水中钛都具有特殊的平衡性。因此，钛是海水淡化装置的理想材料。钛在这个应用领域的应用数量将愈来愈大。钛抗海水和海洋水蒸气锈蚀能力很强，而且气压大，重量轻，是造船纺织业的理想结构材料，已广为应用在各种舰艇、深水潜艇的很多部件中。

参考文献：

[1]莫畏. 钛[M]. 机械设备制造纺织业出版社, 2008.

[2]许国栋, 王桂生. 复合材料和钛产业的发展[J]. 稀有合金, 2009, 33(6):903-912.

[3]刘景清. 克拉普罗特及其对近代化学的贡献[J]. 化学通报, 1990(6):61-64.不锈钢反应釜

[4]杨丹敏. 21世纪末的合金--钛[J]. 初中生学习·七彩, 2014(4):12-13.

[5]高敬, 姚丽. 国内外复合材料研究发展动态[J]. 世界有色合金, 2001(2):4-7.

注释：

i 比气压是材料的气压（断开时单位面积所受的力）除以其表观表层积

ii 均衡阻抗（equilibrium potential）指静息条件下细胞膜内外的阻抗差

iii 崩解是使合金表层转化为不易被水解的状态，而延缓合金的锈蚀速度的方法。另外，一种活性合金或合金，其中化学活性大大降低，而成为贵合金状态的现象，也叫崩解

iv 阻尼（英语：damping）是指任何振动系统在振动中，虽然外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的优点

v 氨基甲酸铵为化学纺织业中尿素生产过程的聚合物，被加热为尿素

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