钛是钢与合金中重要的合金元素,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。[4] 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[5] 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%,但收缩强度低(即收缩时产生的力度)。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。
新方向。中国钛工业虽然被称为朝阳产业,但是很多时候由于价格的原因,以及产品应用领域的原因,不被人们所熟知,许多钛产品被老百姓认为是使用不起地“奢侈品”。从户外钛产品到医疗器械都会很自然的体现出来,例如,钛自行车的价位、钛登山杖的价位、身体植入钛材的价格等,都不被广大群众所认可。随着国家供给侧结构性的改革,以及钛行业淘汰落后产能,企业创新转型升级的力度不断加大,企业必将催生出更多更新,价格更能让老百姓接受,适合人们使用的钛产品。伴随着广大群众对钛的认识更加深入,更加被人们所熟知和了解,人们会喜欢上钛产品,喜欢使用钛产品。这就是钛行业发展的新方向。
新未来。钛行业一直被认为是朝阳产业,它广阔的发展前景,让我们不禁浮想联翩。钛行业在中国才仅仅发展了60多年,已经是海陆空一起发展。国内钛产品在3D打印、智能机器人、C919、运20、歼20、大吨位火箭、核电、舰船制造、医疗器械、海洋工程等项目和领域不断投入实际的运用,从中我们不难看出,钛行业发展是瞬息万变,不会因为市场的低迷而停滞不前,也不会因为个别企业的经营困难停止转型升级,只有深化改革的企业,以科技创新谋发展的企业才会有出路。“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞?”这也是我们行业发展的共识,谁是钛行业的最终强者,我们拭目以待。
钛的缺点是难于提炼。主要是因为钛在高温下化合能力极强,可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。因此,不论在冶炼或者铸造的时候,人们都小心地防止这些元素“侵袭”钛。在冶炼钛的时候,空气与水当然是严格禁止接近的,甚至连冶金上常用的氧化铝坩埚也禁止使用,因为钛会从氧化铝里夺取氧。人们利用镁与钛在惰性气体——氦气或氩气中相作用,来提炼钛。人们利用钛在高温下化合能力极强的特点,在炼钢的时候,氮很容易溶解在钢水里, 当钢锭冷却的时候,钢锭中就形成气泡,影响钢的质量。所以炼钢工人往钢水里加进金属钛,使它与氮化合,变成炉渣一—氮化钛,浮在钢水表面,这样钢锭就比较纯净了。