一、前言:
在我们的日常生活中,我们经常会听到所谓的"钛合金",但是我们一般人对于钛合金的熟悉却不太了解,其实钛金属在1791年被克拉普罗斯(Klaproth)发现,在地球的含量仅次于铝、铁、镁的金属物质,其之所以命名为"钛",是以希腊神(Titan,泰坦)为名。虽然钛金属被发现的很早,但是利用钛金属来制造飞机是最近60年来的事,而且随着航空科技的发展,钛金属的用途越来越大。因为钛金属及其合金有很多的特性,因此钛合金于1957年开始被广泛的运用在太空及航空科技上,作为制造航天飞机、卫星、飞机等的材料,到了1963年钛合金甚至被用于制造潜水艇的外壳,现在现代科技已经到离不开钛金属的地步了。由于钛合金的特性很类似铝合金与碳纤维的综合,它可以有类似碳纤维的弹性,也可以享有铝合金般的轻便与刚性,因此钛合金在日常生活上的运用非常的广泛。
二、钛合金的特性:
1.熔点高
2.质料轻
3.抗腐性
4.高相对强度
5.耐撞击性
6.抗疲乏
7.抗热性高
8.其它特性
钛合金除了上述的特性之外,它还具有高拉张强度,尤其纯钛合金之拉张度更超过390%。另外它也延续金属的特性,具有高散热性,这些特性都是钛合金被广泛运用于日常生活用品当中的原因。
三、钛合金的缺点:
钛及钛合金主要限制是在高温与其它材料的化学反应性差。此性质迫使钛合金与一般传统的精炼、熔融和铸造技术不同,甚至经常造成模具的损坏;结果,使的钛合金的价格变的十分昂贵。因此它们刚开始大多用在飞机结构、航空器,以及用在石油和化学工业等高科技工业。不过由于太空科技的发达、人民生活质量的提升,所以钛合金也渐渐地用来制成民生用品,造福人生的生活,只是这些产品价格仍然偏高,多属于高价位的产品,这是钛合金无法发扬光大的最大的致命伤。
四、钛合金的运用:
由于钛及钛合金特点太多,因此除了运用于航天工程及国防科技之外,我们最常看到就是将钛使用在运动器材方面,例如:钛合金结合了铝的轻与刚的强度的特点,可以制作钛合金脚踏车,其特点是重量轻,不生锈、强度又高,不过由于原料昂贵,加工困难,因此一台脚踏车至少要好几万才买得到。另外钛合金的高尔夫球杆头也是利用钛的特性所制作完成的,尤其是当中科院将钛合金技术转移给国内的相关业者后,钛合金的高尔夫球杆头目前的产量占全世界15%以上。
其实除了运动器材业之外,钛合金的应用范围还包括制作与人类身体相关的产品,我们平常最常接触的就是钛合金镜框,钛合金经框标榜其质轻耐用、耐腐蚀,不易磨损,对人的皮肤较不会引起过敏,款式变化受限,颜色变化多,唯一缺点是不易加工,需在真空中加工,故镜架断裂时无法焊接。另外还有像人工牙齿、人工骨骼等等都可以利用钛合金来制作。
除此之外,还有很多的日常用品都是利用钛合金还制作的,例如:目前很多的电子产品都强调可以随身携带,这些产品的外壳大多要求重量要轻、抗震性要佳、散热要好,再加上外观的独特,因此钛合金成了这些电子商品外壳的最佳材料。其它工业方面,钛合金可以运用在航海业、化工业、电子业、电镀业、食品业、医疗设备、发电厂、海水淡化系统、钟表、计算机、厨具、艺品........都可看到钛金属之产品,甚至行动电话外壳亦有用到。
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