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钛简介
发布时间:2010/4/20 10:48:42 阅读:

从发现钛到制得纯品,历时一百多年。而钛真正得到利用,认识其本来的真面目,则是20世纪40年代以后的事情了。
 

 

  地球表面十公里厚的中,含钛达千分之六,比多61倍,在地壳中的含量排第十位(地壳中元素排行:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)。随便从地下抓起一把泥土,其中都含有千分之几的钛,世界上储量超过一千万吨的并不稀罕。
 

 

  上有成亿的砂石,钛和这两种比砂石重的矿物,就混杂在砂石中,经过海水千百万年昼夜不停地淘洗,把比较重的和锆英砂矿冲在一起,在漫长的海岸边,形成了一片一片的钛矿层和锆矿层。这种矿层是一种黑色的砂子,通常有几厘米到几十厘米厚。
 

 

  钛没有,用钛建造的不必担心磁性的攻击。
 

 

  1947年,们才开始在工厂里冶炼钛。当年,产量只有2吨。1955年产量激增到2万吨。1972年,年产量达到了 20万吨。钛的硬度与钢铁差不多,而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半,钛虽然稍稍比铝重一点,它的硬度却比铝大2倍。现在,在宇宙火箭和中,就大量用钛代替钢铁。据统计, 目前世界上每年用于宇宙航行的钛,已达一千吨以上。极细的钛粉,还是的好燃料,所以钛被誉为金属,金属。
 

 

  钛的很好,熔点高达1725℃。在常温下,钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的中。就连最凶猛的酸——,也不能腐蚀它。钛不怕海水,有人曾把一块钛沉到海底,五年以后取上来一看,上面粘了许多小动物与海底植物,却一点也没有生锈,依旧亮闪闪的。
 

 
  如今,人刚刚开始用钛来加工制造航母一——钛。可能钛是非常经久耐用,能容忍很高的有压力,此种航母能够 在深达4500米的浅海中航海。
 

 

 

钛的基本性质  

钛:Ti

原子结构

  钛位于中ⅣB族,原子序数为22,原子核由22个质子和20-32个中子组成,核外电子结构排列为1S2 2S2 2P6 3S2 3D2 4S2。原子核半径5x10-13厘米。
 

 

  

物理性质

  钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20℃),熔点1668±4℃,熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子,沸点3260±20℃,汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子,临界温度4350℃,临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差,近似或略低于,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时,钛的热容为0.126卡/克原子·度,热焓1149卡/克原子,熵为7.33卡/克原子·度,金属钛是顺磁性物质,导磁率为1.00004。
 

 

  钛具有可塑性,的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,但强度低,不宜作结构材料。钛中杂质的存在,对其机械性能影响极大,特别是间隙杂质(氧、氮、碳)可大大提高钛的强度,显著降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能,就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。
 

 

  

化学性质

  钛在较高的温度下,可与许多元素和化合物发生反应。各种元素,按其与钛发生不同反应可分为四类:
 

 

  第一类:卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物;
 

 

  第二类:过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体;
 

 

  第三类:锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体;
 

 

  第四类:惰性气体、碱金属、碱土金属、(除钪外),锕、钍等不与钛发生反应或 基本上不发生反应。
 

 

  

与化合物的反应

  ◇ HF和氟化物
 

 

  氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4, 反应式为(1);不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜,可防止HF浸入钛的内部。氢氟酸是钛的最强溶剂。即使是浓度为1%的氢氟酸,也能与钛发生激烈反应,见式(2);无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应,仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显著反应。
 

 

  Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡 (1)2Ti+6HF=2TiF3+3H2 (2)
 

 

  ◇ HCl和氯化物
 

 

  氯化氢气体能腐蚀金属钛,干燥的氯化氢在>300℃时与钛反应生成TiCl4,见 式(3);浓度<5%

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