钛于1791年由格雷戈爾于英國康沃爾郡發現。但因其開采、冶煉難度較大,在20世紀中葉開始才逐漸發展起來。钛是一種重要的結構金屬,具有強度高、耐腐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域。世界上許多國家都認識到钛合金材料的重要性,相繼對其進行研究開發,并得到了實際應用。我國的钛工業發展在國際上相對成熟。
在相當長的時間内,钛材料主要應用在航天、軍工領域,進入新世紀後,钛民品工業的發展開始迎頭趕上。钛民品産業的成長速度如此驚人,主要得益于以下特點。親生物性钛與人體組織具有良好的生物相容性,不會發生排異、過敏反應,也沒有毒副作用,對任何植物動物細胞都不會産生危害,也因此被廣泛應用于高端醫療領域,如心髒支架、人造骨骼等領域。
值得一提的是,钛金屬堅硬且有質感,密度輕巧,相同體積的钛,重量僅相當于18K金的五分之一到六分之一,因此钛可以設計出表面積更大,更富于裝飾性,視覺沖擊力更強,而重量卻更輕的作品,更加适合日常佩戴。可以說,钛金屬的介入解決了長期以來困擾着珠寶首飾的一個重要問題,即裝飾性和佩戴性之間的矛盾,那麼钛鋼有哪些優點呢?
抑菌性
钛金屬表面會不斷氧化生成氧化钛薄膜,這層薄膜可以抑制細菌生長,使得钛制生活用品具有良好的抑菌性。相比于不鏽鋼、玻璃、砂鍋等傳統容器,钛制容器在盛放果汁、中藥、牛奶等飲品時,具有更優良的保鮮性能。
抗腐蝕
耐酸堿钛金屬擁有極佳的抗腐蝕性,即使是王水也不能将其腐蝕掉。正是因為這一特性,蛟龍号深海探測器也應用了钛金屬,它可以長期置于深海而不受到腐蝕。也是因為钛金屬堅固耐腐蝕,所以可以實現循環利用,實現了真正意義上的環保材料。耐高溫钛可以承受高溫而不變形,所以在航天領域也有廣泛運用。钛的熔點高達1668℃,在600℃的高溫中長期使用不會受到破壞。用钛金屬制造的水杯可以直接加熱而不發生損壞。
重量輕
钛金屬的密度為4.5g/cm3,比強度高,重量輕,相同體積、強度的自行車,使用钛架的更輕便。這一點對于民品來說意義較大,可以制成更輕的鍋具和戶外用具等。
無重金屬析出
無重金屬的雜質,也就不會析出重金屬,對人體更加健康。傳統的不鏽鋼為了保持不生鏽的特性,需要添加鉻、鎳、錳等重金屬元素,長期使用會造成重金屬析出并在體内富集,隻此一點來看,钛金屬确實是相當理想的民品材料。
炫彩
钛金屬還有一個著名的稱号:變色龍金屬。通過一系列的表面處理技術,我們可以改變钛表面氧化膜的厚度,讓钛可以反射出不同的顔色,更重要的是,這種「變色」來自于物理手段,是無毒無雜質的物理變色。正是因為如此,钛制首飾、珠寶、藝術品和多彩的钛制冰花杯也越來越多。
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