在日常生活中，我們時常聽到某些高精尖領域使用了鈦金屬，那么鈦金屬到底是一種怎樣高大上的金屬呢？它有何獨特之處才備受頂尖產品的寵愛呢？今天，筆者就給大家科普一下高科技領域都在用的鈦金屬究竟牛在哪？

    什么是鈦？

    鈦是一種化學元素

    首先，鈦是一種化學元素。鈦是英國化學家格雷戈爾在1791年研究鈦鐵礦和金紅石時發現的。四年后，1795年，德國化學家克拉普羅特在分析匈牙利產的紅色金紅石時也發現了這種元素。他主張采取為鈾（1789年由克拉普羅特發現的）命名的方法，引用希臘神話中泰坦神族“Titanic”的名字給這種新元素起名叫“Titanium”。中文按其譯音定名為鈦。

    鈦也是一種金屬

    其次，鈦也是一種金屬。鈦金屬外觀似鋼，具有銀灰光澤。格雷戈爾和克拉普羅特當時所發現的鈦是粉末狀的二氧化鈦，而不是金屬鈦。因為鈦的氧化物極其穩定，而且金屬鈦能與氧、氮、氫、碳等直接激烈地化合，所以單質鈦很難制取，直到1910年才被美國化學家亨特第一次制得純度達99.9%的金屬鈦。

    鈦有什么好處？都用在哪兒了？

    鈦金屬具有密度低、比強度高、耐蝕性好、導熱率低、無毒無磁、可焊接、生物相容性好、表面可裝飾性強等特性，是一種輕質高強度耐蝕結構材料，廣泛應用于航空航天、醫療器械、體育用品、精工產品等高精尖領域。

    鈦在外科醫療手術上的應用，也非常值得一提。鈦具有“親生物”性。在人體內，能抵抗分泌物的腐蝕且無毒，對任何殺菌方法都適應。因此被廣泛用于制醫療器械，制人造髖關節、膝關節、肩關節、脅關節、頭蓋骨，主動心瓣、骨骼固定夾。

    用鈦接骨

    在鈦之前，通常使用不銹鋼接骨。但使用不銹鋼有一個缺點，就是接骨愈合之后，要把不銹鋼片再取出來，這是件十分痛苦的事。不然，不銹鋼會因生銹而對人體產生危害。如果改用鈦制的“人造骨胳”將使骨科技術完全改觀。在骨頭損壞的地方，用鈦片與鈦螺絲釘，過了幾個月，骨頭就會重新生長在鈦片的小孔與螺絲里，新的肌肉纖維就包在鈦的薄片上，鈦骨骼宛如真正的骨骼一樣和血肉相聯，起到支撐和加固作用。

    鈦金屬髕骨爪

    骨科常用的髕骨爪就是用鈦金屬制成的，在冰箱里低溫狀態，它可以彎成任意形狀，手術時把爪子掰開，放置于患者碎裂的髕骨上，待體溫將髕骨爪的溫度升上來，它就會緊緊抓住髕骨，變成預先設定的形狀。

    鈦金屬自行車

    鈦金屬高爾夫球桿

    鈦在航天、軍事領域的應用

    鈦飛機

    鈦是造飛機的理想材料，飛機發動機，防彈部位，強化部位，加固部位，燃燒室，渦輪軸，渦輪盤，噴口等，大多數是用鈦合金材料制造的，這主要是因為鈦金屬良好的耐熱性。

    飛機引擎用鈦

    當超音速飛機飛行時，它的機翼的溫度可以達到500℃。如用比較耐熱的鋁合金制造機翼，一到二三百度也會吃不消，必須有一種又輕、又韌、又耐高溫的材料來代替鋁合金，而鈦恰好能夠滿足這些要求。另外，鈦還能經得住零下一百多度的考驗，在這種低溫下，鈦仍舊有很好的韌性而不發脆。

    鈦潛艇

    隨著人們對鈦的開發利用，發現鈦不光是航空器材的理想材料，而且也是建造艦船、潛艇的優選材料。鈦有“潛海金屬”之美譽。鈦合金是登天的英雄，是潛海的好漢。潛艇在深海中航行時，要承受巨大的壓力。下潛得愈深，承受的壓力愈大。核潛艇的外殼采用鈦合金制造，其下潛深度是一般潛艇的兩倍以上。

    鈦的耐腐蝕性強

    鈦有很強的耐酸堿腐蝕能力，在海水中浸5年不銹蝕，鋼鐵在海水中則會腐蝕變質。用鈦合金為船只制造外殼，海水無法腐蝕它，制成的潛艇，既能抗海水腐蝕，又能抗深層壓力，其下潛深度比不銹鋼潛艇增加80％。同時，鈦無磁性，不會被水雷發現，具有很好的反監視作用。一般鋼鐵潛艇下潛超過300米就容易被水壓壓壞。鈦潛艇下潛深度超過300米不但不會被壓壞，還能有效地避開深水炸彈的攻擊，顯示了“鈦潛艇”的獨特魅力和優異性能。

    鈦在建筑領域的應用

    在建筑領域我們也能發現鈦金屬的應用。畢爾巴鄂古根海姆博物館（Guggenheim Museum Bilbao）是一個專門展出現當代藝術作品的博物館，位于西班牙的畢爾巴鄂。它在1997年由古根海姆基金會創建，它是世界上最著名的私人現代藝術博物館之一，也是全球性的一家以連鎖方式經營的藝術場館。它的主建筑由法蘭克·蓋瑞設計（Frank Gehry），是被認為是世界上最壯觀的解構主義建筑。它的外表用閃閃發光的鈦金屬飾面，鈦板總面積2.787萬平方米，正是鈦金屬的應用讓它獨具特色。

    由此可見，作為輕質高強度耐蝕材料，鈦金屬被廣泛用于航空航天、軍事武器、醫療器械、體育用品、高端產品、建筑等高科技領域，越來越多的民用領域也開始使用這種金屬，從某種意義上講，鈦的使用已成為高端的代名詞。

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責任編輯：劉洋

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