不是稀有金屬卻是最強金屬?揭開鈦的6個「事實」,其實它很常見

2021-01-08 愛到極致成陌生

不是稀有金屬卻是最強金屬?揭開鈦的6個「事實」,其實它很常見

鈦雖然不屬於稀有金屬的範疇,但鈦卻是地球上最強的金屬,而且它開採和製造的成本是非常高昂的。其實鈦金屬也是很常見的,你可曾聽說過鈦高爾夫球桿或者鈦潛艇嗎?現在,各位夥伴們是不是很好奇鈦金屬到底是怎麼發現的呢?又有什麼樣的作用呢?下面讓我們來揭開鈦金屬的6個「事實」吧。

1、這種金屬中的王者直到20世紀才被分離出來

在1791年的時候,一位英國的業餘礦物學家在溪水旁拾起了一些奇怪的黑色沙子,發現有部分的沙子是帶有磁性的,所以他確定是氧化鐵,而另一部分是什麼物質這個問題就成為了他的困擾,但無疑是另外一種氧化物,可他在書本上卻找不到這樣的存在。

在1795年的時候,德國的一位化學家克拉普羅特也同樣的發現了一些奇怪的氧化物,並將這種氧化物以奧林匹亞中神靈的名稱對其進行命名,所以就有了鈦氧化物。

雖然鈦是在18世紀末的時候發現的,但是再往後就沒有什麼進展了。到了1910年,美國的化學家亨特才將鈦從氧化物中分離了出來。亨特用鈉還原法(又稱亨特法)第一次分離出了純度在99.9%左右的金屬鈦。

2、鈦是地球上最輕且最堅固的金屬

鈦的強度與重量之比是地球上任何金屬都比不上的,它雖然和鋼一樣的堅固,但是它比鋼還要輕45%。這一性質的發現讓鈦和鈦合金成為了飛機、火箭、飛彈等的首選材料。另外,在世界上最大的客機A380的建材上可以看出,鈦和鈦合金尤為的重要,因為它可以幫助飛機瞬間提升好幾倍的性能。

鈦的冶煉是在20世紀40年代和50年代才全面展開的,第一個應用的是軍用飛機和潛艇,然後才是20世紀60年代的商用飛機。

3、鈦不會被腐蝕

腐蝕是一種化學過程,隨著時間的流失,會慢慢地破壞掉大多數的金屬。因為當金屬受到空氣的作用時,無論是身處何地,氧氣都會吸收電子成為我們所說的金屬氧化物。但並不是所有的金屬都會被腐蝕的,例如,鈦的表面會布滿一層薄薄的二氧化鈦,從而可以保護裡面的鈦不會被任何情況所腐蝕,包括電化學和微生物等等。

鈦有天然防腐這一特性使其不單單可以用於飛機上,還可以用於暴露在高度腐蝕性鹽水的海底部件之中,例如,潛艇的螺旋槳幾乎都是由鈦製成的,潛艇內部的壓載系統和管道系統以及暴露在海水中的部件都是如此。

4、鈦可以存在於人體的各個部位

鈦金屬表面那一層薄薄的二氧化鈦具有特別大的作用,除了之前提到的防腐蝕外,它也是無毒的、無過敏的,因此鈦可以很好的與人體組織相融合,這一發現讓鈦成為了植入人體最安全的材料,鈦就可以存在於人體的各個部位之中了,而且相當的安全。

鈦的這一特點讓其在醫學界中大放了光芒,鈦成為了眾多植入手術的首選材料。另外,根據研究表明,將鈦植入體內後會觸發機體的免疫系統,直接在鈦的表面生長骨骼,這個過程被稱為骨整合。我們都清楚,鈦具有非常高的強度和重量比,這讓植入物的重量沒那麼大的同時也讓植入物沒那麼容易受損,而且鈦具有與人體骨骼差不多的彈性,感覺就像是上天為我們量身定做的一樣。

5、鈦在高爾夫球桿和其它體育器材上的應用

當純鈦的價格在20世紀末開始下降之時,許多製造商就開始為這種堪稱神奇的金屬尋找它在商業中的閃光點,隨後發現鈦的輕質高強度非常的適合作為運動用品。

現在的鈦金屬已經是廣泛的應用在了運動設備之中了,重量低、強度大和耐久高是這些運動設備的共同特點,比如,網球拍、滑雪板、棒球棒、登山設備、旅行設備等等中都可以找到鈦的身影。

6、白色油漆中含有鈦

在每年生產的數百萬噸鈦中,只有5%是鍛造成金屬的,其餘的95%都是轉化成為了二氧化鈦。另外,二氧化鈦也是一種無毒的顏料,可以用來做油漆,白色油漆在過去是使用鉛顏料染色而成的,但鉛對人體的危害被人們所了解之後,就被二氧化鈦所替代了,有趣的是,在一些研究中表明,鈦基塗料還具有一些清爽的功能。

家中的牆壁幾乎都是選擇鈦白色油漆粉刷的,因為二氧化鈦是可以進行防腐的,而且耐久性也是人盡皆知的。另外,二氧化鈦具有極強的屈光性,使其具有比鑽石還要天然的光澤,並且會給人產生一種特別明亮的感覺。二氧化鈦的優點還不止於此,它甚至還能反射紅光,因此鈦也被應用到了太陽能觀測站之中。

各位讀者看完此篇之後,是否對鈦有了進一步的了解呢,有沒有什麼感悟呢?歡迎在下方留言評論。

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