在建筑領域,鈦應用包括建筑物外部、頂部、內部包覆材料、懸墻、房屋頂蓋、城市雕塑等。建筑行業已成為鈦新興民用市場最大的亮點。在許多重污染地區、都市和海濱地區的腐蝕問題通過以鈦材優異的防腐性能而得到了解決。
鈦金屬在建材上的應用以純鈦為主,因其具有良好的成型性,高的耐蝕性、美觀性、高檔性、概念性、時尚性,有比傳統的銅、鋁及不銹鋼更具有特色的優勢,更為可貴的是只有鈦作為建筑用材,能達到100年的品質保證。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定,故能抵御各種環境污染、工業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、工業污染地帶都能具有卓越的耐蝕性,而且不會因紫外線照射而風化退色,不會像不銹鋼產生孔蝕,應力腐蝕和縫隙腐蝕。
熱膨脹系數低: 鈦與其它建筑用金屬相比,熱膨脹系數最低,純鈦的熱膨脹系數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,并用極少接縫來補償熱脹冷縮,并且不會因氣溫變化而變形或導致熱應力集中到接續點等部位,因此可作為較整體的材料設計與使用。
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,但強度與鋼鐵相當,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,且可減輕結構物重量,容易吊裝,使建筑物的重心降低,加上其彈性系數只有不銹鋼的一半,具有較好的柔韌性、抗震性,整體耐震能力提高,即使在遭受強烈的振動(地震)、暴風雨的沖擊也不損壞。
環保與節能: 由于鈦具有相應的惰性和無毒性,不分解,不會因雨水沖蝕間接污染水源,鈦還可以被100%的回收而不會降低級別;鈦不會污染環境,符合建筑環保要求。鈦的熱傳導系數與不銹鋼相當,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保材料。
壽命長,保持100年不變: 當鈦用于屋頂和外墻時,其初始材料成本比其它金屬高,加工和安裝費用與其它金屬類似,而鈦的耐蝕性使其不需要進行維修和不停的維護。從總的壽命周期成本來看,鈦明顯比其它金屬具有優越性。因此按長期成本運作來看,它比其它建筑用金屬材料具有更好的優越性,保持100年不變。
表面質感佳并富有創意性: 鈦金屬經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,如鏡面、噴砂、噴丸、壓紋、消光等,此外為達到美觀的裝飾效果,可經過蝕刻、陽極氧化、大晶粒等方法獲得各種圖案和色彩,若加上形狀造型設計,會使建筑物表面呈現五彩斑斕的色彩,會使整個建造物更加引人注目,更富創意。
建筑用鈦最早使用的是香港MTRC中央車站,之后是2001年建立于深圳的“世界之窗”的環球舞臺鈦橢球殼體工程。北京天安門廣場西側的國家大劇院,其蛋型的外觀亦采用鈦金屬與玻璃的組合設計,其用鈦面積達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1.2萬多平方米約28噸;與此同時,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,這些項目,一定會給建筑裝飾用鈦以強有力的推動作用,并會給建筑裝飾用鈦廣闊的應用空間以及無限的商機。









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