鈦是鋼與合金中重要的合金元素,鈦的密度為4.506-4.516克/立方厘米(20℃),高于鋁而低于鐵、銅、鎳。但比強度位于金屬之首。熔點1668±4℃,熔化潛熱3.7-5.0千卡/克原子,沸點3260±20℃,汽化潛熱102.5-112.5千卡/克原子,臨界溫度4350℃,臨界壓力1130大氣壓。鈦的導熱性和導電性能較差,近似或略低于不銹鋼,鈦具有超導性,純鈦的超導臨界溫度為 0.38-0.4K。在25℃時,鈦的熱容為0.126卡/克原子·度,熱焓1149卡/克原子,熵為7.33卡/克原子·度,金屬鈦是順磁性物質,導磁率為1.00004。 鈦具有可塑性,高純鈦的延伸率可達50-60%,斷面收縮率可達70-80%,但強度低,不宜作結構材料。鈦中雜質的存在,對其機械性能影響極大,特別是間隙雜質(氧、氮、碳)可大大提高鈦的強度,顯著降低其塑性。鈦作為結構材料所具有的良好機械性能,就是通過嚴格控制其中適當的雜質含量和添加合金元素而達到的。
工業純鈦的特點:
⑴密度小,比強度高:鈦密度為4.51g/cm3,約為鋼或鎳合金的一半。比強度高于鋁合金及高合金鋼。
⑵導熱系數小:鈦的導熱系數小,是低碳鋼的五分之一,銅的二十五分之一。
⑶無磁性,無毒:鈦是無磁性金屬,在很大的磁場中不被磁化,無毒且與人體組織及血液有很好的相容性。
⑷抗阻尼性能強:鈦受到機械振動及電振動后,與鋼、銅相比,其自身振動衰減時間最長。
⑸耐熱性強:因熔點高,使得鈦被列為耐高溫金屬。
⑹耐低溫:可在低溫下保持良好的韌性及塑性,是低溫容器的理想材料。
⑺吸氣性能高:鈦的化學性質非常活潑,在高溫下容易與碳、氫、氮及氧發生反應。
⑻耐腐蝕性佳:在空氣中或含氧的介質中,鈦表面生成一層致密的、附著力強、惰性大的氧化膜,保護鈦基體不被腐蝕
物理性能:
屬第四副族ⅣB族元素,原子序數為22,原子量為47.9.
有兩種同素異晶體,其轉變溫度為882.5℃。 鈦在固態隨著溫度的改變,其原子排列的晶體結 構要發生變化(組織轉變)。 也就是說,在882.5℃以下,是密排六方晶體的α-Ti (α相), 在882.5℃以上,是體心立方晶體的β-Ti(β相)。 可見, 882.5℃這個溫度是純鈦發生組織轉變(α相 β相)的溫度。 因之,將其稱為相變點。 密度為4.5。鈦的彈性模量低,只有鐵的一半。 熔點1668℃,導電性較差(僅為銅的3.1%),導熱系數較低(鐵的六分之一)和線脹系數較低(與玻璃的相近)。 鈦無磁性,在強磁場下也不會磁化,用鈦制人造骨和關節植入人體內不會受雷雨天氣的影響。 鈦阻尼性低,適宜做共振材料。









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