金屬鈦有什么作用(揭開鈦金屬的6個(gè)事實(shí))
不是稀有金屬卻是最強(qiáng)金屬?揭開鈦的6個(gè)“事實(shí)”,其實(shí)它很常見
鈦雖然不屬于稀有金屬的范疇,但鈦卻是地球上最強(qiáng)的金屬,而且它開采和制造的成本是非常高昂的。其實(shí)鈦金屬也是很常見的,你可曾聽說(shuō)過(guò)鈦高爾夫球桿或者鈦潛艇嗎?現(xiàn)在,各位伙伴們是不是很好奇鈦金屬到底是怎么發(fā)現(xiàn)的呢?又有什么樣的作用呢?下面讓我們來(lái)揭開鈦金屬的6個(gè)“事實(shí)”吧。
1、這種金屬中的王者直到20世紀(jì)才被分離出來(lái)
在1791年的時(shí)候,一位英國(guó)的業(yè)余礦物學(xué)家在溪水旁拾起了一些奇怪的黑色沙子,發(fā)現(xiàn)有部分的沙子是帶有磁性的,所以他確定是氧化鐵,而另一部分是什么物質(zhì)這個(gè)問(wèn)題就成為了他的困擾,但無(wú)疑是另外一種氧化物,可他在書本上卻找不到這樣的存在。
在1795年的時(shí)候,德國(guó)的一位化學(xué)家克拉普羅特也同樣的發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的氧化物,并將這種氧化物以?shī)W林匹亞中神靈的名稱對(duì)其進(jìn)行命名,所以就有了鈦氧化物。
雖然鈦是在18世紀(jì)末的時(shí)候發(fā)現(xiàn)的,但是再往后就沒(méi)有什么進(jìn)展了。到了1910年,美國(guó)的化學(xué)家亨特才將鈦從氧化物中分離了出來(lái)。亨特用鈉還原法(又稱亨特法)一次分離出了純度在99.9%左右的金屬鈦。
2、鈦是地球上最輕且最堅(jiān)固的金屬
鈦的強(qiáng)度與重量之比是地球上任何金屬都比不上的,它雖然和鋼一樣的堅(jiān)固,但是它比鋼還要輕45%。這一性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)讓鈦和鈦合金成為了飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈等的首選材料。另外,在世界上最大的客機(jī)A380的建材上可以看出,鈦和鈦合金尤為的重要,因?yàn)樗梢詭椭w機(jī)瞬間提升好幾倍的性能。
鈦的冶煉是在20世紀(jì)40年代和50年代才全面展開的,一個(gè)應(yīng)用的是軍用飛機(jī)和潛艇,然后才是20世紀(jì)60年代的商用飛機(jī)。
3、鈦不會(huì)被腐蝕
腐蝕是一種化學(xué)過(guò)程,隨著時(shí)間的流失,會(huì)慢慢地破壞掉大多數(shù)的金屬。因?yàn)楫?dāng)金屬受到空氣的作用時(shí),無(wú)論是身處何地,氧氣都會(huì)吸收電子成為我們所說(shuō)的金屬氧化物。但并不是所有的金屬都會(huì)被腐蝕的,例如,鈦的表面會(huì)布滿一層薄薄的二氧化鈦,從而可以保護(hù)里面的鈦不會(huì)被任何情況所腐蝕,包括電化學(xué)和微生物等等。
鈦有天然防腐這一特性使其不單單可以用于飛機(jī)上,還可以用于暴露在高度腐蝕性鹽水的海底部件之中,例如,潛艇的螺旋槳幾乎都是由鈦制成的,潛艇內(nèi)部的壓載系統(tǒng)和管道系統(tǒng)以及暴露在海水中的部件都是如此。
4、鈦可以存在于人體的各個(gè)部位
鈦金屬表面那一層薄薄的二氧化鈦具有特別大的作用,除了之前提到的防腐蝕外,它也是無(wú)毒的、無(wú)過(guò)敏的,因此鈦可以很好的與人體組織相融合,這一發(fā)現(xiàn)讓鈦成為了植入人體最安全的材料,鈦就可以存在于人體的各個(gè)部位之中了,而且相當(dāng)?shù)陌踩?/p>
鈦的這一特點(diǎn)讓其在醫(yī)學(xué)界中大放了光芒,鈦成為了眾多植入手術(shù)的首選材料。另外,根據(jù)研究表明,將鈦植入體內(nèi)后會(huì)觸發(fā)機(jī)體的免疫系統(tǒng),直接在鈦的表面生長(zhǎng)骨骼,這個(gè)過(guò)程被稱為骨整合。我們都清楚,鈦具有非常高的強(qiáng)度和重量比,這讓植入物的重量沒(méi)那么大的同時(shí)也讓植入物沒(méi)那么容易受損,而且鈦具有與人體骨骼差不多的彈性,感覺就像是上天為我們量身定做的一樣。
5、鈦在高爾夫球桿和其它體育器材上的應(yīng)用
當(dāng)純鈦的價(jià)格在20世紀(jì)末開始下降之時(shí),許多制造商就開始為這種堪稱神奇的金屬尋找它在商業(yè)中的閃光點(diǎn),隨后發(fā)現(xiàn)鈦的輕質(zhì)高強(qiáng)度非常的適合作為運(yùn)動(dòng)用品。
現(xiàn)在的鈦金屬已經(jīng)是廣泛的應(yīng)用在了運(yùn)動(dòng)設(shè)備之中了,重量低、強(qiáng)度大和耐久高是這些運(yùn)動(dòng)設(shè)備的共同特點(diǎn),比如,網(wǎng)球拍、滑雪板、棒球棒、登山設(shè)備、旅行設(shè)備等等中都可以找到鈦的身影。
6、白色油漆中含有鈦
在每年生產(chǎn)的數(shù)百萬(wàn)噸鈦中,只有5%是鍛造成金屬的,其余的95%都是轉(zhuǎn)化成為了二氧化鈦。另外,二氧化鈦也是一種無(wú)毒的顏料,可以用來(lái)做油漆,白色油漆在過(guò)去是使用鉛顏料染色而成的,但鉛對(duì)人體的危害被人們所了解之后,就被二氧化鈦所替代了,有趣的是,在一些研究中表明,鈦基涂料還具有一些清爽的功能。
家中的墻壁幾乎都是選擇鈦白色油漆粉刷的,因?yàn)槎趸伿强梢赃M(jìn)行防腐的,而且耐久性也是人盡皆知的。另外,二氧化鈦具有極強(qiáng)的屈光性,使其具有比鉆石還要天然的光澤,并且會(huì)給人產(chǎn)生一種特別明亮的感覺。二氧化鈦的優(yōu)點(diǎn)還不止于此,它甚至還能反射紅光,因此鈦也被應(yīng)用到了太陽(yáng)能觀測(cè)站之中。
各位讀者看完此篇之后,是否對(duì)鈦有了進(jìn)一步的了解呢,有沒(méi)有什么感悟呢?歡迎在下方留言評(píng)論。