一直以来,“钛金属”仿佛是一种“神器”般的存在,只要带上“钛金属”三个字,往往都能卖上比同类产品高好几倍的价格,就连一个钛合金的保温杯都动辄上千元。
带着“钛金属”字样的产品范围也非常广泛,小到一部手机,一个保温杯;大到飞机、潜艇……
“钛金属”到底是什么东西?为什么大家都喜欢用它制作产品?它的价格为什么又如此高?接下来,就让我们一起来了解一下。
“无所不能”的钛
目前,钛被广泛应用于各个领域,在生产与生活中发挥了重要作用。它常与其他金属制成合金,如铝、钒、铜、镁、钼等。接下来,就让我们一起来看看这个“神通广大”的钛,究竟会出现在什么地方吧!
航空航天
钛合金的耐热性高,具有良好的耐腐蚀性,强度与钢材相当,但是钛合金的密度更小,比强度与之相仿的钢材轻了近一半,常用于火箭中的火箭发动机壳体,火箭喷嘴套管,人造卫星的外壳,以及载人飞船的船舱等。
生物医学
钛合金具有强度高、耐腐蚀、耐疲劳等优点,而且力学性质接近人骨。不仅如此,钛合金还是唯一一种不会影响人体植物神经和味觉神经的金属,因此,钛合金被广泛应用于医疗领域,包括制造植入人体的医疗器件、假体或人工器官。
工业制造
在工业生产中,钛同样深受欢迎,例如进气阀、排气阀、挡圈、车轮衬套及轴承等汽车配件中,都少不了钛的身影,除此之外,大到军事工业中的坦克、导弹,小到短跑鞋钉、厨房用具……也都有钛元素的存在。
钛为什么这么贵?
文章的开头我们提到,凡是与“钛”沾边的产品,价格往往比其他材质的产品高上几倍,这又是为什么呢?俗话说“物以稀为贵”,钛的价格如此之高,难道是因为它格外稀有?事实并非如此,钛元素在地壳中的含量高达千分之六,是地壳中含量排名第10的元素,储藏量是金属铜的61倍。那么,究竟是什么原因,导致了钛制品的价格居高不下呢?
开采难度高
尽管钛的含量在地球上十分丰富,但是它的分布较为分散,这就大大提高了钛矿的开采难度和开采成本。
以我国为例,我国的钛砂矿资源集中度低,且目前多为民间开采,难以形成有规模的开发利用。同时,部分海滨地区的钛砂矿中含有放射性元素,进一步加大了开采难度。
加工困难大
钛矿石提炼出能够作为加工原料的海绵钛,再到成形的板材,需要经过几十道工序,以及两次以上的熔炼,步骤繁多复杂,而且对熔速、成分、电流电压等条件要求极高,加大了加工难度。
除此之外,由于纯钛的质地软,性质活泼,与空气接触后,表面很快会形成导热功能低下的钝化层,因此,钛的炼熔需要在真空或惰性气体环境中进行,对机械加工工艺,以及焊接技术的要求极高。
需求旺盛
随着科技的不断进步,钛制品正逐渐走进我们的生活。钛材料以其轻盈、耐腐蚀等特性,成为各行各业的首选材料。它不仅改变了传统产品的重量和性能,还为我们的生活注入了更多的便利和舒适。
在户外领域,钛制品的应用越来越广泛。钛制餐具是户外爱好者的必备良品,它不仅轻便易携带,还具备出色的耐腐蚀性能,能够抵御恶劣的环境条件。此外,钛制水壶、钛制炉具等产品也备受青睐,它们不仅轻巧耐用,还能提供快速高效的烹饪体验,让户外生活更加便捷和舒适。
在运动领域,钛制品正逐渐成为运动爱好者的新宠。钛合金自行车架以其轻盈、坚固的特性,成为骑行爱好者的追求目标。它不仅能够减轻骑行负担,提高骑行效率,还具备出色的抗腐蚀性能,延长车架使用寿命。此外,钛合金高尔夫球杆、网球拍等产品也备受运动爱好者的喜爱,它们不仅具备出色的性能,还能提供更好的击球体验,让运动更加畅快和精彩。
在医疗领域,钛制品的应用也日益广泛。钛合金人工关节是关节置换手术的重要选择,它具备生物相容性好、耐腐蚀性强的特点,能够为患者提供稳定的支撑和持久的固定。此外,钛合金牙科种植体、钛制手术器械等产品也在医疗领域得到广泛应用,为患者提供更好的治疗效果和生活质量。
科技进步不仅改变了我们的生活方式,也改变了我们对产品的要求。钛制品以其轻盈、耐腐蚀等特性,正逐渐走进我们的生活,并为我们带来更多的便利和舒适。无论是户外用品、运动器材还是医疗设备,钛制品都展现出了巨大的潜力和广阔的前景。让我们共同期待科技进步为我们带来的更多惊喜和改变!