鈦金屬在建材上的應(yīng)用以純鈦為主,因其具有良好的成型性,高的耐蝕性、美觀性、高檔性、概念性、時(shí)尚性,有比傳統(tǒng)的銅、鋁及不銹鋼更具有特色的優(yōu)勢(shì),更為可貴的是只有鈦?zhàn)鳛榻ㄖ貌模苓_(dá)到100年的品質(zhì)保證。綜合而言,鈦金屬之所以適用作建筑材料主要基于下列諸特性:
卓越的耐蝕性: 鈦金屬的表面在大氣中會(huì)自然生成一層厚度小于100A的氧化膜,其生成的氧化膜又極度穩(wěn)定,故能抵御各種環(huán)境污染、工業(yè)輻射和極端的侵蝕性大氣條件的腐蝕;即使在海岸地帶、酸雨地帶、工業(yè)污染地帶都能具有卓越的耐蝕性,而且不會(huì)因紫外線照射而風(fēng)化退色,不會(huì)像不銹鋼產(chǎn)生孔蝕,應(yīng)力腐蝕和縫隙腐蝕。
熱膨脹系數(shù)低: 鈦與其它建筑用金屬相比,熱膨脹系數(shù)最低,純鈦的熱膨脹系數(shù)約為不銹鋼及合金的1/2,鋁及合金的1/3,與玻璃、水泥、磚和石頭相近,因此可以互相配合使用,并用極少接縫來補(bǔ)償熱脹冷縮,并且不會(huì)因氣溫變化而變形或?qū)е聼釕?yīng)力集中到接續(xù)點(diǎn)等部位,因此可作為較整體的材料設(shè)計(jì)與使用。
輕量化與安全: 純鈦的比重為4.5g/cm3,約為鋼的60%、銅的50%、鋁的1.7倍,但強(qiáng)度與鋼鐵相當(dāng),且因卓越的耐蝕性,無須考慮抗腐蝕而增加厚度,因此具有輕量化效應(yīng),且可減輕結(jié)構(gòu)物重量,容易吊裝,使建筑物的重心降低,加上其彈性系數(shù)只有不銹鋼的一半,具有較好的柔韌性、抗震性,整體耐震能力提高,即使在遭受強(qiáng)烈的振動(dòng)(地震)、暴風(fēng)雨的沖擊也不損壞。
環(huán)保與節(jié)能: 由于鈦具有相應(yīng)的惰性和無毒性,不分解,不會(huì)因雨水沖蝕間接污染水源,鈦還可以被100%的回收而不會(huì)降低級(jí)別;鈦不會(huì)污染環(huán)境,符合建筑環(huán)保要求。鈦的熱傳導(dǎo)系數(shù)與不銹鋼相當(dāng),但只有一般鋼鐵的1/4、鋁合金的1/8、銅合金的1/20,具有維持建筑物溫度之效果,因此可稱得上是綠色環(huán)保材料。
壽命長,保持100年不變: 當(dāng)鈦用于屋頂和外墻時(shí),其初始材料成本比其它金屬高,加工和安裝費(fèi)用與其它金屬類似,而鈦的耐蝕性使其不需要進(jìn)行維修和不停的維護(hù)。從總的壽命周期成本來看,鈦明顯比其它金屬具有優(yōu)越性。因此按長期成本運(yùn)作來看,它比其它建筑用金屬材料具有更好的優(yōu)越性,保持100年不變。
表面質(zhì)感佳并富有創(chuàng)意性: 鈦金屬經(jīng)酸洗后具有閃亮的銀白光澤,通過其他表面加工也可得到各種不同的表面形態(tài),如鏡面、噴砂、噴丸、壓紋、消光等,此外為達(dá)到美觀的裝飾效果,可經(jīng)過蝕刻、陽極氧化、大晶粒等方法獲得各種圖案和色彩,若加上形狀造型設(shè)計(jì),會(huì)使建筑物表面呈現(xiàn)五彩斑斕的色彩,會(huì)使整個(gè)建造物更加引人注目,更富創(chuàng)意。
建筑用鈦?zhàn)钤缡褂玫氖窍愀跰TRC中央車站,之后是2001年建立于深圳的“世界之窗”的環(huán)球舞臺(tái)鈦橢球殼體工程。北京天安門廣場西側(cè)的國家大劇院,其蛋型的外觀亦采用鈦金屬與玻璃的組合設(shè)計(jì),其用鈦面積達(dá)3.5萬多平方米,用鈦板大約60噸;杭州大劇院建筑用鈦面積達(dá)1.2萬多平方米約28噸;與此同時(shí),首都博物館、首都體育館、東莞大歌劇院、溫州大劇院等都已采用鈦材裝飾,這些項(xiàng)目,一定會(huì)給建筑裝飾用鈦以強(qiáng)有力的推動(dòng)作用,并會(huì)給建筑裝飾用鈦廣闊的應(yīng)用空間以及無限的商機(jī)。