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钛:你应该知道什么以及为什么你应该关心

Posted on 2022-10-26

作者

戈文德·布塔达

图形与设计

  • 克里斯蒂娜·科斯坦蒂
2022 年 10月 25 日发布 • 2022 年10月 25 日更新•
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以下内容由IperionX赞助
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钛:你应该知道的

钛:你应该知道什么以及为什么你应该关心

钛是一种经常在雷达下飞行的特殊金属。

钛比铝更坚固,比钢更轻,具有独特的特性,使其能够用于国防和医学等一系列不同的行业。

我们的赞助商IperionX 提供的这张信息图重点介绍了您需要了解的有关钛的信息,从其独特的特性到金属在现代经济中的用途。这是Titanium 101中三个信息图表之一 系列。

钛的特性

是什么让钛如此特别?以下是使钛自然优于不锈钢和铝等更常见替代品的一些特性:

  • 高强度重量比:
    钛的强度是铝的两倍,比强度相当的钢轻 45%。
  • 耐腐蚀:
    钛的天然抗腐蚀能力使其适用于恶劣环境,包括海水下。
  • 丰富:
    钛是地壳中第 9丰富的元素,几乎存在于所有岩石和沉积物中。
  • 生物相容性:
    钛在人体内的惰性使其具有生物相容性,适用于人体的医疗和牙科植入物。
  • 耐温性:
    钛的熔点为 1,670 °C,可以承受高于和低于不锈钢和铝的温度。

几个行业以不同的方式利用钛的独特性能。虽然有些人依赖它的天然抗腐蚀能力,但其他人则利用它的高强度和低重量。

钛的用途

钛从地下开采和提炼后,主要以两种形式消耗。其中大部分(约95%在美国)以二氧化钛 (TiO 2 ) 的形式消耗。 TiO 2是一种明亮的白色颜料,可用于从油漆到食品着色剂和化妆品的所有领域。

剩余 5% 的钛以金属形式消耗,具有高度专业化的用途,这也使其成为国家安全的关键矿物:

  • 航天:
    钛的高强度和相对较低的重量使其适用于与铝组合的飞机机身框架(机身)。由于其耐温性,它还用于涡轮风扇发动机。
  • 防御:
    海军舰艇和潜艇利用钛在水下无与伦比的耐腐蚀性,而坦克等地面车辆通常部分镀有钛部件。此外,美国军方的许多飞机都是用大量钛合金制成的。
  • 医疗植入物和假肢:
    钛的生物相容性使其特别适用于人工关节、脊柱固定装置和牙科植入物等假肢部件。
  • 海水淡化厂:
    由于钛具有天然的耐腐蚀性,钛被用于海水淡化厂的管道、管道和阀门。
  • 清洁能源:
    在一些电动汽车中发现的钛酸锂电池在阳极使用钛以加快充电速度。此外,钛还用于地热发电厂,以应对发电产生的高温和高压。

钛时代

尽管钛具有优于其他金属的优越性能和天然优势,但它的普及程度不如不锈钢和铝,这主要是由于其高生产成本。

钛目前生产起来既困难又昂贵,因为它是使用具有 80 年历史的 Kroll 工艺精炼而成的,该工艺既耗能又耗碳。

由于生产的经济和环境成本较低,钛的应用可能会远远超出其目前的高性能用途,从而有可能挑战不锈钢和铝的巨大市场。

在IperionX赞助的Titanium 101系列的下一部分,我们将进一步挖掘钛在未来的增长潜力和主流应用。

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Titanium: What You Should Know and Why You Should Care的帖子首先出现在Visual Capitalist上。

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