鈦的特性
1、密度小,比強度高
金屬鈦的密度為4.51g/cm3,高于鋁而低于鋼、銅、鎳,但比強度位于金屬之首。
2、耐熱性能好
通常鋁在150℃,不銹鋼在130℃即失去了原有性能,而新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下仍保持良好的機械性能。當飛機速度達到音速的2.7倍時,飛機結構表面溫度達230℃,鋁合金和鎂合金已不能使用,要改為鈦合金。
鈦的耐熱性能好,它可以用于航空發動機、飛機后機身以及受發動機散熱影響的部位。
3、耐低溫性能好
鈦合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,其強度隨溫度的降低而提高,但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性,避免了金屬冷脆性,可把它用在液氮、液氧火箭發動機上,或在載人飛船上做超低溫容器,貯箱等設備的理想材料。
4、抗阻尼性能強
金屬鈦受到機械振動、電振動后,與鋼、銅金屬相比,其自身振動衰減時間最長。利用鈦的這一性能可作音叉、醫學上的超聲粉碎機振動元件和高級音響揚聲器的振動薄膜等。
5、無磁性、無毒、鈦及合金的特殊功能
鈦是無磁性金屬,在很大的磁場中也不會被磁化。無毒且與人體組織及血液有好的相溶性,所以被醫療界采用。
(1)記憶功能
TiNi合金在一定溫度條件下,具有能夠恢復它原來形狀的本領。
(2)超導功能
NbTi合金在特定的低溫度下,具有超導性。
(3)吸氫功能
TiFe合金具有大量吸氫氣的本領,利用這一特征,可把氫安全的儲存起來。
6、抗拉強度與其屈服強度接近
鈦的這一性能說明了其屈強比(抗拉強度/屈服強度)高,表示了金屬鈦材料在成形時塑性變形差。由于鈦的屈服極限與彈性模量的比值大,使鈦成型時的回彈能力大。
7、換熱性能好
金屬鈦的導熱系數雖然比碳鋼和銅低,但由于鈦優異的耐腐蝕性能,所以壁厚可以大大減薄,而且表面與蒸汽的換熱方式為滴狀冷凝減少了熱阻,鈦表面不結垢也可減少熱阻,使鈦的換熱性能顯著提高。
8、彈性模量低
鈦的彈性模量在常溫時為106.4GMPa,為鋼的57%。
9、吸氣性能
鈦是一種化學性質非常活潑的金屬,在高溫下可與許多元素和化合物發生反應。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發生反應。


