為什么聽到鈦合金都覺得很牛，到底是一種什么樣的材料？

我們(men)在一些電視(shi)節目(mu)或者(zhe)網絡上，經(jing)常能看到介(jie)紹建造航母(mu)(mu)有(you)(you)多么的(de)(de)燒錢，這(zhe)是因為(wei)航母(mu)(mu)的(de)(de)建造需(xu)要涉及到很(hen)多技(ji)術領域和(he)相關的(de)(de)材料(liao)，所以說建造航母(mu)(mu)光(guang)有(you)(you)錢還不夠，還需(xu)要有(you)(you)強(qiang)大的(de)(de)工業(ye)基礎和(he)材料(liao)研發能力。

??曾經有報道說航母甲板上一顆鉚釘就能(neng)換一輛轎車，可(ke)見(jian)有多燒錢，這種鉚釘也不是(shi)普通的(de)鉚釘，它是(shi)用鈦合(he)(he)金(jin)材料制成的(de)鉚釘，這種昂貴(gui)的(de)鈦合(he)(he)金(jin)鉚釘并不是(shi)滿(man)甲板都是(shi)，也只有在起落戰斗機的(de)地方才有。

??因為戰斗(dou)機在(zai)起飛時會(hui)噴出超(chao)過(guo)1000攝氏度的高溫，這就(jiu)(jiu)需(xu)要對甲(jia)板有耐(nai)(nai)高溫的要求，而(er)對耐(nai)(nai)高溫材料的焊接技術又不(bu)成熟(shu)，所以甲(jia)板之間的拼裝(zhuang)就(jiu)(jiu)需(xu)要靠鈦合金鉚釘來完成。

??鈦合(he)(he)(he)金(jin)(jin)是以鈦為基礎加入了(le)其(qi)它元素(su)組成的合(he)(he)(he)金(jin)(jin)，鈦合(he)(he)(he)金(jin)(jin)材(cai)料(liao)具有質量輕，強(qiang)度大，彈性小，耐高溫和(he)耐腐蝕等特點(dian)，主要(yao)用(yong)于航空發動機，火箭(jian)，導彈的部件，（普通工業(ye)也(ye)會用(yong)到鈦，鈦的等級也(ye)有很多，不同行業(ye)根據要(yao)求(qiu)會選擇合(he)(he)(he)適(shi)等級的鈦。）

??鈦合金(jin)是比較年輕的(de)一種(zhong)金(jin)屬(shu)，從被研發(fa)(fa)出(chu)來到(dao)現在(zai)也就六，七(qi)十年的(de)歷史，進入20世(shi)紀后傳(chuan)統的(de)鋼鐵和鋁(lv)已經不能滿(man)足航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)，航(hang)海等領域的(de)需求(qiu)，在(zai)1954年由(you)美(mei)國公司研發(fa)(fa)出(chu)了(le)鈦合金(jin)材料。

??每當說起一個(ge)產品的(de)(de)材(cai)料(liao)采(cai)用了鈦(tai)合金時，就會(hui)吸(xi)引很(hen)多(duo)人的(de)(de)眼球，因為鈦(tai)合金這(zhe)種材(cai)料(liao)特(te)別的(de)(de)貴，在很(hen)多(duo)人眼中鈦(tai)合金都是高檔金屬(shu)材(cai)料(liao)的(de)(de)代(dai)名詞，這(zhe)么金貴的(de)(de)材(cai)料(liao)一般都是用在航空發動機上(shang)，它還是一些尖(jian)端(duan)武器裝備的(de)(de)理想材(cai)料(liao)。

??但事(shi)實上(shang)，組(zu)成鈦(tai)合金(jin)這(zhe)種(zhong)(zhong)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)主要金(jin)屬鈦(tai)并(bing)不(bu)稀有，在地球上(shang)鈦(tai)元素的(de)(de)(de)含量(liang)占到地殼總質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)0.45%，僅次于鐵，鋁，鎂(mei)等(deng)金(jin)屬元素，目前(qian)已知的(de)(de)(de)鈦(tai)礦物種(zhong)(zhong)類就超過(guo)了140多(duo)種(zhong)(zhong)，儲(chu)量(liang)也(ye)是(shi)很豐富的(de)(de)(de)。

??在自然(ran)界中鈦存在于鈦鐵礦(kuang)和金紅石等礦(kuang)物中，純鈦呈銀灰色，同時它也(ye)是一種輕質金屬，鈦的密度只有4.54克每立方厘米(mi)，熔點在1668攝氏度，具有可塑性。

??而真正讓鈦備受追捧的還是它(ta)本身(shen)具有的特(te)性，作為一種(zhong)輕質金(jin)屬，在所有元素中(zhong)，鈦的重(zhong)量與強度的比(bi)例高，重(zhong)量比(bi)鋼輕44%，但機械強度卻與鋼差不多，比(bi)鋁(lv)強3倍，鈦擁有極(ji)強的抗腐蝕能力，與鋁(lv)相似的是鈦在常溫下表面也會覆蓋(gai)一層致密的氧化膜(mo)。

??其無(wu)毒，無(wu)磁(ci)的(de)特(te)點也(ye)很適合(he)于(yu)工業生產，液態鈦(tai)幾乎可(ke)以(yi)與(yu)所有(you)金(jin)屬相溶，因此(ci)可(ke)以(yi)與(yu)多(duo)種(zhong)金(jin)屬形成合(he)金(jin)，通過加入一(yi)定(ding)比(bi)例的(de)其它金(jin)屬元素，可(ke)以(yi)讓(rang)冶煉(lian)出來的(de)鈦(tai)合(he)金(jin)在(zai)保證重(zhong)量輕，強度大(da)，耐腐蝕特(te)性(xing)的(de)同時，還擁(yong)有(you)更(geng)大(da)的(de)強度或(huo)者(zhe)更(geng)強的(de)耐高(gao)溫度性(xing)能，甚至還擁(yong)有(you)記憶能力(li)，鈦(tai)是(shi)與(yu)人體(ti)相容的(de)一(yi)種(zhong)金(jin)屬，在(zai)醫學(xue)領域也(ye)有(you)使用(yong)，比(bi)如(ru)心臟支架，骨科鈦(tai)板(ban)等，日常生活中(zhong)一(yi)些眼鏡(jing)框(kuang)，手表(biao)框(kuang)，還有(you)一(yi)些體(ti)育用(yong)品也(ye)會廣泛(fan)使用(yong)鈦(tai)合(he)金(jin)。

??這就會涉及到金屬(shu)(shu)的冶(ye)煉(lian)技術，鈦合(he)(he)金對(dui)冶(ye)煉(lian)環境及其苛刻，鈦在(zai)高溫條件下化(hua)學(xue)活(huo)性小，所(suo)以冶(ye)煉(lian)鈦合(he)(he)金必須要(yao)在(zai)高溫下進行(xing)，一般(ban)情況(kuang)下鈦合(he)(he)金冶(ye)煉(lian)溫度要(yao)在(zai)800攝(she)氏度以上，并(bing)且還(huan)要(yao)在(zai)真空的環境下操作，這個冶(ye)煉(lian)環境相對(dui)于(yu)鋼鐵(tie)等金屬(shu)(shu)要(yao)高很多，正所(suo)謂(wei)物(wu)以稀(xi)為貴，久而久之鈦合(he)(he)金就成了(le)所(suo)謂(wei)的稀(xi)有金屬(shu)(shu)，這就導致了(le)它的價(jia)格(ge)居(ju)高不(bu)下。

??雖然鈦合(he)金的產量(liang)低價格貴，但并不代表用(yong)得(de)少，特(te)別是(shi)各國(guo)在一些尖端(duan)武(wu)器裝備(bei)和國(guo)之重器上(shang)對鈦合(he)金的使(shi)用(yong)也(ye)是(shi)很豪放的，據透(tou)露，中國(guo)殲-20使(shi)用(yong)的鈦合(he)金大(da)約占機身重量(liang)的20%，這(zhe)些鈦合(he)金主要(yao)用(yong)于機身的結構材料。

??目前鈦合金(jin)材(cai)料在航(hang)空(kong)(kong)航(hang)天工業中(zhong)應用(yong)是(shi)較多的(de)，所(suo)以也(ye)將鈦合金(jin)叫作“空(kong)(kong)間金(jin)屬”，它重量輕，強度(du)大又(you)耐高溫，特別適(shi)合制造(zao)航(hang)空(kong)(kong)航(hang)天器，很多以前使用(yong)鋁(lv)合金(jin)的(de)部件(jian)都(dou)改用(yong)了(le)鈦合金(jin)。

??隨著技術的(de)(de)發展，現在飛(fei)(fei)機(ji)的(de)(de)航速(su)時(shi)是音(yin)(yin)速(su)的(de)(de)3倍(bei)以(yi)(yi)上(shang)，這(zhe)么(me)快的(de)(de)超(chao)音(yin)(yin)速(su)飛(fei)(fei)行，會使飛(fei)(fei)機(ji)與空氣摩擦而(er)產生大量的(de)(de)熱(re)，一般當(dang)飛(fei)(fei)行速(su)度(du)達到音(yin)(yin)速(su)2倍(bei)以(yi)(yi)下(xia)時(shi)機(ji)身用鋁(lv)合(he)金(jin)就可(ke)以(yi)(yi)了，當(dang)飛(fei)(fei)行速(su)度(du)達到音(yin)(yin)速(su)的(de)(de)2倍(bei)以(yi)(yi)上(shang)時(shi)，鋁(lv)合(he)金(jin)就經受不(bu)住了，就必(bi)須采用耐高(gao)溫和性能更好(hao)的(de)(de)鈦(tai)合(he)金(jin)，當(dang)飛(fei)(fei)行速(su)度(du)超(chao)過音(yin)(yin)速(su)的(de)(de)3倍(bei)時(shi)，機(ji)身就要使用更多的(de)(de)鈦(tai)合(he)金(jin)。

??一些攻擊核潛艇(ting)的內壓艇(ting)殼，魚雷(lei)艙等部件(jian)都是(shi)用鈦(tai)合金(jin)打造，鈦(tai)合金(jin)材料無磁，耐腐蝕，強度極高，可以有效的抵抗炸彈的沖擊波，還有就是(shi)能夠(gou)下(xia)潛得(de)更深，例(li)如我國“蛟(jiao)龍號”載(zai)人艙就使用了鈦(tai)合金(jin)材料，能夠(gou)下(xia)潛到7000多米的深海，這就相當于每平(ping)方米要(yao)承(cheng)受7000噸的壓力，壓力大得(de)驚人啊。

??現在(zai)各國除(chu)了在(zai)航空，火箭發(fa)動(dong)機，潛(qian)艇，戰機等(deng)(deng)高精(jing)尖設備上(shang)大量使(shi)用(yong)鈦合金(jin)外，在(zai)常規或者單(dan)兵裝備上(shang)也廣(guang)泛使(shi)用(yong)鈦合金(jin)，例如榴彈炮，防彈頭盔等(deng)(deng)。