钛合金的主要金属钛并不罕见。在地球上,钛的含量占地壳总质量的0.45%,仅次于铁、铝、镁等金属元素。目前已知的钛矿物有140多种,储量也非常丰富。
在自然界中,钛存在于钛铁矿、金红石等矿物中。纯钛是银灰色的,也是轻金属。钛的密度只有4.54克每立方厘米,熔点1668摄氏度,是塑料。
真正让钛备受追捧的是它自身的特性。钛作为一种轻金属,在所有元素中重量与强度之比[敏感词],比钢轻44%,但其机械强度与钢相似,钢的强度是铝的三倍。钛具有很强的耐腐蚀性。与铝类似,钛在室温下也会被一层致密的氧化膜覆盖。
其无毒、无磁性的特点也非常适合工业化生产。液态钛几乎可以与所有金属溶解,因此可以与多种金属形成合金。通过加入一定比例的其他金属元素,熔炼出的钛合金不仅能保证重量轻、强度高、耐腐蚀的特点,还具有更高的强度或更高的耐高温性能,甚至具有记忆能力。钛是与人体相容的金属,也用于医疗领域,如心脏支架。
有人好奇,钛不是稀有金属,储量这么多。为什么钛合金还这么值钱?
这将涉及到金属冶炼技术。钛合金对冶炼环境极其苛刻,高温下化学活性低,因此钛合金的冶炼必须在高温下进行。钛合金的熔炼温度一般应在800摄氏度以上,应在真空环境下操作。这种冶炼环境远高于钢铁等金属。俗话说,稀缺是重要的。随着时间的推移,钛合金变成了所谓的稀有金属,导致其价格居高不下。