科技食谱

从IT设备到太空工程…钛是哪种材料

钛是一种通常用于汽车消声器和Apple Watch的材料。最初,它被用作飞机和火箭的组成材料,但现在,它也被用于海水淡化系统,海上码头和热交换器。在建筑领域,它还用于屋顶和墙壁材料,栏杆和纪念碑。不仅如此,它还用于医疗设备,例如植入物和人造牙根。

钛还用于家用电器。也有产品,例如汽车和摩托车的消声器,照相机和高尔夫球杆,眼镜架,登山和户外设备,以及过去的钛金属笔记本。近来,它作为手表材料也引起了人们的注意。

那么,钛金属本身具有什么样的性质?钛的特性可以说是轻而坚固的。钛比不锈钢轻约40%,并且与不锈钢相比具有较高的强度和鼻腔。与对象相同体积的水的质量比,对于不锈钢而言为7.9,对于钛而言为4.51。换句话说,当强度相同时,钛比不锈钢轻。

铝也由相同的材料制成,但钛的重量较重。但是,如果您看鼻腔,钛会更高,因此如果您以相同的强度制作东西,则钛会比铝轻。而且,钛的特征之一是它比不锈钢和铝更难生锈。这并不意味着它根本不会生锈,但是腐蚀起来并不容易。由于此功能,它还用于与太空和航空相关的领域。

钛的另一个隐藏特征是它对金属不过敏。这是由于在钛表面上形成了钝化氧化膜。因此,这就是为什么它作为始终接触皮肤的手表材料而引起人们的关注。

当然,也有缺点。这意味着它根本不发光。没有像不锈钢加工一样的光泽。抛光需要花费相当长的时间。它还具有比不锈钢和铝更软的缺点。比强度高,但如果仅比较钛,不锈钢和铝,则钛较软。

当然,软钛是指100%钛。通常,将铝等添加到钛中的钛合金用于获得硬度。这种柔软性的缺点是抗磨性差,但是纯钛由于其低耐磨性而易于损坏。钛的特点是轻,坚固,不生锈,但难于抛光和抗磨。

当谈到钛金属时,很容易想到它通常具有奢华的形象。实际上,价格高于不锈钢和铝。钛是贵金属吗,它更贵吗?但实际上,钛是地球上第五大金属。价格高的原因是难以加工。钛易于氧化。为了能够使用钛,必须将提取的氧化钛或含有钛的矿物合成,粉碎或熔化成可以加工的金属态。对于二氧化钛,所有这些过程都必须在真空中或在充满惰性气体(例如氩气或氦气)的罐中进行。平板电脑上有很多工作。因此,价格大约是不锈钢的10倍。据说钛材料本身并不具有很高的稀缺价值,而是昂贵的,这需要大量的繁琐过程才能使用。

为了改变钛的颜色,使用阳极氧化方法通过电改变钛的颜色。据说钛本身可以使用这种方法显影100多种不同的颜色。阳极氧化法是通过改变钛表面的氧化膜的厚度来控制光反射来使颜色显色的方法。从理论上讲,可见光中包含的任何颜色都可以复制。

但是,黑色不能通过这种方式排出。由于白色是混合各种颜色的结果,因此无法使用具有特定颜色的阳极氧化。另外,由于黑色仅是暗的亮度问题,所以使用可见光成分的显色以及由于钛的性质而不能产生称为黑色的颜色。

但实际上,市场上的产品中也有黑钛。它是怎么变成黑色的?实际上,它涂有黑钛碳等。这种碳涂层不仅使颜色变暗,而且有助于钛表面的硬化。容易看到的白色或黑色需要大量钛技术。