从锅碗瓢盆到航空母舰,金属钛到底有多强

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钛是自然界已知的一种金属矿物,别看它不起眼,认真了解钛金属的朋友就知道这玩意儿得厉害,神奇之处在于又轻又坚固,非常适合需要负重移动的设备的制作。民生来说就是爬山露营要带的锅碗瓢盆最适合钛金属制品;从工业来说,上太空所需的航天设备必须轻量兼顾,这非钛金属莫属!

生活当中的物品从化妆品、饰品,至人造宝石、医疗器具到航天飞机及潜艇,这些东西里头全都有“钛(Ti)”元素的存在!钛元素不仅又轻又坚固,也不易生锈,对人体来说也非常的安全,所以生活中处处都有它的身影。

钛(Titanium)化学符号Ti,原子序数22,此元素是由一位英国牧师威廉格雷戈尔(WilliamGregor)发现的,格雷戈尔也是业余的矿物学家,在研究矿物时发现了“钛”。其实钛元素的被发现了也属于一次偶然事件,当时大部分的矿物质威廉格雷戈尔都能辨识,唯独其中一个无法识别,加上此物质能够被磁铁吸住,因此他认为这是一种新物质。由于专业知识有限,所以格雷戈尔写了一份报告,并决定将该物质交给专业的化学家去分析探究。

此后经过了几年,由德国的化学家克拉普洛斯确认了“钛”元素的存在,而“钛(Titanium)”是以希腊神话中泰坦的名字命名(“泰坦”是希腊神话中曾统治世界的巨人族的成员)。

然而克拉普洛斯观看到的其实是钛的氧化物,也就是“二氧化钛(TiO)”。直到年,美国的工程师汉特才制造出纯度达99.9%的金属钛。所以从发现钛元素到制造出纯品,经历了大约一百多年。

钛是一种稀有金属,因为钛在自然界中的存在很分散,而且也很难提取。钛的矿石主要有“钛铁矿”及“金红石”,广布于地壳及岩石圈之中。

钛本身是稍微带点黑色黯沉的银白色金属,密度介于铁(Fe)跟铝(Al)之间,约为铁的60%。以相同质量做比较,钛的机械强度大约是铁的2倍,铝的6倍左右,是既轻又强大坚固的金属!而“钛”也不易被盐酸或硫酸等药品侵蚀,对于海水的盐分也具有不易生锈的耐蚀性。总结来说:钛的特性就是轻、坚固并耐腐蚀…

由于稳定的化学性质,钛在生活中的应用非常广泛

钛其中一个重要的用途是制造合金。钛能与铁(Fe)、铝(Al)、钒(V)或钼(Mo)等元素熔成合金,造出高强度的轻合金,并在各方面有着广泛的应用,包括军舰、轮船、宇宙航行(喷气发动机、太空飞行器)、汽车、医疗器具(义肢、金属骨板、牙科填充物)、高尔夫球杆、珠宝、眼镜、饰品等,近期也有一系列以钛做出的餐具及吸管。

另一个常见的还有钛的氧化物-二氧化钛(TiO)。二氧化钛是世界上最稳定的白色物质,它的遮盖力非常的好,是世界上最重要的颜料之一。二氧化钛可混合在植物油里作为白色涂料,这种涂料遮光力强,覆盖力大,所以可以应用在造纸工业上,使极薄的纸不透明,除了纸张的应用,也应用在塑料材料、纺织品、马路上的白漆标线、白色橡胶等。

另外由于二氧化钛能够折射光线并吸收紫外线,且无毒,对人体皮肤也不会造成过敏,所以也会运用于防晒等化妆品里。也因为它很安全,所以在食品当中,也会添加二氧化钛,包括糖霜,口香糖,棉花糖。

除了二氧化钛,另一种有趣的化合物是四氯化钛(TiCl4),当四氯化钛保存在密封容器中时,四氯化钛是透明的无色液体,然而当它暴露在空气中时,会与空气中的水分结合形成致密的“白云”,可应用在空中文字,也可用于制造烟幕,电影和电视节目中使用的烟雾效果有时是用四氯化钛制成的。

回想那位发现钛的平凡的英国牧师,如果没有他的伟大发现,也许我们人类的登月计划就得推迟几百年~



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