鈦是一種化學元素，化學符號Ti，原子序數(shù)22，在化學元素周期表中位于第4周期、第IVB族。是一種銀白色的過渡金屬，其特征為重量輕、強度高、具金屬光澤，耐濕氯氣腐蝕。但鈦不能應用于干氯氣中，即使是溫度0℃以下的干氯氣，也會發(fā)生劇烈的化學反應，生成四氯化鈦，再分解生成二氯化鈦，甚至燃燒。只有當氯氣中的含水量高于0.5%的時候，鈦在其中才能保持可靠的穩(wěn)定性。

鈦被認為是一種稀有金屬，這是由于在自然界中其存在分散并難于提取。但其相對豐富，在所有元素中居第十位。鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石，廣布于地殼及巖石圈之中。鈦亦同時存在于幾乎所有生物、巖石、水體及土壤中。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法 或亨特法。鈦常見的化合物是二氧化鈦，可用于制造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4)（作催化劑和用于制造煙幕作空中掩護）及三氯化鈦（TiCl3)（用于催化聚丙烯的生產）。

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從發(fā)現(xiàn)鈦元素到制得純品，歷時一百多年。而鈦真正得到利用，認識其本來的真面目，則是20世紀40年代以后的事情了。

地球表面十公里厚的地層中，含鈦達千分之六，比銅多61倍，在地殼中的含量排第十位（地殼中元素排行：氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫、鈦），隨便從地下抓起一把泥土，其中都含有千分之幾的鈦，世界上儲量超過一千萬噸的 鈦礦并不稀罕。

地球上有成億噸的砂石，鈦和 鋯這兩種比砂石重的 礦物，就混雜在砂石中，經過海水千百萬年晝夜不停地淘洗，把比較重的 鈦鐵礦和 鋯英砂礦沖在一起，在漫長的海岸邊，形成了一片一片的鈦礦層和鋯礦層。這種礦層是一種黑色的砂子，通常有幾厘米到幾十厘米厚。鈦沒有磁性，用鈦建造的 核潛艇不必擔心磁性 水雷的攻擊。

1947年，人們才開始在工廠里冶煉鈦。當年，產量只有2噸。1955年產量激增到2萬噸。1972年，年產量達到了 20萬噸。鈦的 屈服強度比鋼鐵要高，而它的重量幾乎只有同體積的鋼鐵的一半，鈦雖然稍稍比鋁重一點，它的屈服強度卻比鋁大2倍。鈦的比強度高于鋁和鋼，比模量與鋁、鋼十分接近。在 宇宙火箭和導彈中，就大量用鈦代替鋼鐵。據(jù)統(tǒng)計， 世界上每年用于宇宙航行的鈦，已達一千噸以上。極細的鈦粉，還是火箭的好燃料，所以鈦被譽為宇宙金屬，空間金屬。

鈦在高溫下極易和空氣發(fā)生反應，但熔點高達1668℃。在常溫下，鈦不怕王水和稀硝酸腐蝕，但不耐5%以上硫酸腐蝕和7%鹽酸腐蝕。鈦不怕常溫海水，有人曾把一塊鈦沉到海底，五年以后取上來一看，上面粘了許多小動物與海底植物，卻一點也沒有生銹，依舊亮閃閃的。

人們開始用鈦來制造潛艇——鈦 潛艇。由于鈦非常結實，能承受很高的壓力，這種潛艇可以在深達4500米的深海中航行。

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鈦是一種化學元素，化學符號Ti，原子序數(shù)22，是一種銀白色的 過渡金屬，其特征為重量輕、強度高、具金屬光澤，亦有良好的抗腐蝕能力（包括海水、 王水及 氯氣）。由于其穩(wěn)定的化學性質，良好的耐高溫、耐低溫、抗強酸、抗強堿，以及高強度、低密度，被美譽為“太空金屬”[2]。鈦于1791年由 格雷戈爾（William Gregor）于英國 康沃爾郡發(fā)現(xiàn)，并由 克拉普羅特（Martin Heinrich Klaproth）用希臘神話的 泰坦為其命名。

鈦被認為是一種稀有金屬，這是由于在自然界中其存在分散并難于提取。但其相對豐度在所有元素中居第十位。[3]鈦的礦石主要有 鈦鐵礦及 金紅石，廣布于地殼及 巖石圈之中。鈦亦同時存在于幾乎所有生物、巖石、水體及土壤中[4]。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法[5]或亨特法。鈦常見的化合物， 二氧化鈦可用于制造白色顏料[6]。其他化合物還包括 四氯化鈦(TiCl ）（作催化劑及用于制造 煙幕或空中文字）及 三氯化鈦（TiCl ）（用于催化 聚丙烯的生產）[4]。

鈦能與 鐵、 鋁、 釩或 鉬等其他元素熔成合金，造出高強度的輕合金，在各方面有著廣泛的應用，包括航天（ 噴氣發(fā)動機、導彈及 航天器）、軍事、工業(yè)程序（化工與石油制品、 海水淡化及造紙）、汽車、農產食品、醫(yī)學（義肢、骨科移植及牙科器械與填充物）、運動用品、珠寶及手機等等。[4]。

鈦有用的兩個特性是，抗腐蝕性，及金屬中高的強度－重量比[7]。在非合金的狀態(tài)下，鈦的強度跟某些鋼相若，但卻還要輕45%[8]。有兩種 同素異形體[9]和五種天然的 同位素，由Ti到Ti，其中 豐度高的是Ti(73.8%)[10]。鈦的化學性質及物理性質和 鋯相似，這是因為兩者的 價電子數(shù)目相同，并于 元素周期表中同屬一族。

在地殼中，鈦的儲量僅次于鐵、鋁、鎂，居第四位。由于鈦具有熔點高、比重小、比強度高、韌性好、抗疲勞、耐腐蝕、導熱系數(shù)低、高低溫度耐受性能好、在急冷急熱條件下應力小等特點，其商業(yè)價值在二十世紀五十年代開始被人們認識，被應用于航空、航天等高科技領域。隨著不斷向化工、石油、電力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行業(yè)推廣，鈦金屬日益被人們重視，被譽為“現(xiàn)代金屬”和“戰(zhàn)略金屬”，是提高國防裝備水平不可或缺的重要戰(zhàn)略物資。

衡量一個國家鈦工業(yè)規(guī)模有兩個重要指標：海綿鈦產量和鈦材產量，其中海綿鈦產量反映原料生產能力，鈦材產量反映的是深加工能力。鈦工業(yè)已形成中國、美國、獨聯(lián)體、日本和歐洲五大生產和消費主體。

中國鈦工業(yè)于1954年起步，經過試驗研究、工業(yè)化生產的定點布局、應用推廣和不斷的技術進步逐步發(fā)展起來。特別是21世紀以來，在國家需求的拉動下，在改革開放政策的推動下，中國鈦工業(yè)更是突飛猛進。

2011年是我國“十二五”規(guī)劃的年，在這一年里，我國海綿鈦和鈦加工材的產量繼續(xù)慣性增長。根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鈦鋯鉿分會統(tǒng)計，國內14家海綿鈦生產企業(yè)2011年總產量為64952t，同比增加了12.4%。根據(jù)30家企業(yè)的統(tǒng)計，2011年中國共生產鈦加工材50962t，同比增長33.0%。

4歷史簡介

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種發(fā)現(xiàn)的鈦礦石是一種黑色沙子叫做鈦鐵砂，是由Reverend William Gregor在康沃爾于1791年發(fā)現(xiàn)的。他分析了它并推斷其是由鐵和一種未知金屬的氧化物組成，并報告給了康沃爾的皇家地質學會。

在1795年，德國柏林的科學家Martin Heinrich Klaproth研究了一種來自匈牙利的叫做Sch?rl的紅色礦石。這是金紅石（TiO ）的一種形式，而且Klaproth意識到它一種以前未知元素的氧化物，他命名為titanium（鈦）。當他被告知Gregor的發(fā)現(xiàn)時，他研究了鈦鐵砂并確認了它也包含鈦。

直到1910年，工作于美國通用電氣的M. A. Hunter才制造出了純凈的鈦金屬，由加熱四氯化鈦和鈉金屬實現(xiàn)。

5物理性質

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鈦是鋼與合金中重要的合金元素，鈦的密度為4.506-4.516克/立方厘米（20℃），高于鋁而低于 鐵、銅、鎳。但 比強度 位于金屬之首。熔點1668±4℃，熔化潛熱3.7-5.0千卡/克原子，沸點3260±20℃，汽化潛熱102.5-112.5千卡/克原子，臨界溫度4350℃， 臨界壓力1130大氣壓。鈦的導熱性和導電性能較差，近似或略低于不銹鋼，鈦具有超導性，純鈦的 超導臨界溫度為 0.38-0.4K。在25℃時，鈦的熱容為0.126卡/克原子·度，熱焓1149卡/克原子，熵為7.33卡/克原子·度，金屬鈦是 順磁性物質，導磁率為1.00004。

鈦具有可塑性， 高純鈦的延伸率可達50-60%，斷面收縮率可達70-80%， 但收縮強度低（即收縮時產生的力 度），不宜作 結構材料。鈦中雜質的存在，對其 機械性能影響極大，特別是間隙雜質（氧、氮、碳）可大大提高鈦的強度，顯著降低其塑性。鈦作為結構材料所具有的良好機械性能，就是通過嚴格控制其中適當?shù)碾s質含量和添加 合金元素而達到的。