金属后起之秀

发布时间:2022-05-31 19:50:05   来源:作文大全    点击:   
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最近我国地质矿产部宣布:我国钛铁矿的储藏量,比世界已查明的钛铁矿储量的总和还要多一倍,遥居世界首位。这是多么令人鼓舞的消息!

钛到底是一种有什么样特性金属?有何重要用途?

不平凡的特性

“多才多艺”的钛,是元素周期表中第四副族元素,化学符号为Ti,纯钛是银白色金属,它的密度是每立方厘米为4.51克,仅相当于钢的一半,按单位重量强度计算,它是钢的2倍,比铝大4倍,比镁大10倍,在所有金属中名列前茅。钛的熔点为1675℃,比铝的熔点660℃高出1000℃,比黄金还要高600℃。

钛虽然是化学性质比较活泼的金属,但在它的表面,很容易生成一层极薄的致密氧化物保护膜,使它在常温下不与强酸(盐酸、硫酸、硝酸),甚至也不与王水起化学变化,因此表现出超越不锈钢的抗蚀性,并且长期在海水中也安然无恙。

钛受到人们的重视是理所当然的。自从20世纪五十年代初开始工业化生产以来,钛的产量与日俱增。如果我们把铜、铁、铝称作金属的第一代、第二代和第三代的话,那么钛就是超越前辈光荣的第四代。在1950~1957年的7年中,钛的产量从10吨猛增至17万吨,到1980年产量超过了40万吨。

“神话中地球的儿子”

钛在地壳的含量十分丰富,在所有元素中位居第九位,比常见的锌、铜、镍、铬的存储量高出数十倍。1790年,英国科学家格莱谷尔就由钛铁矿中首次发现了钛,1795年克拉普罗特再加以研究命名为钛,意思是“神话中地球的儿子”,不过他仅得到二氧化钛。

由于钛在高温下性质十分活泼,很容易跟氧、氮、碳等元素化合,要提炼纯的金属钛,十分困难。因此,在钛被发现150年后的1910年,亨脱尔用钠还原氧化钛,才首先制得金属钛。纯的钛是1924年7月范阿克尔和德波尔用碘化物法制备的。

“才能超群”的空间金属

众所周知,不锈钢具有抗腐蚀的特性,用途广泛,才能超群,然而钛的抗腐蚀性超越不锈钢,并具有密度小、强度高、耐高温等优点,已成为金属的后起之秀,广泛地应用于宇宙飞船、航天飞机、火箭导弹、造船等国防工业。此外,冶金工业、化工、石油工业也越来越广泛地应用钛及其合金。

飞机制造上应用钛合金代替铝合金,揭开了飞机制造史的新纪元。超音速飞机要求强度大、耐高温的金属,钛是最理想的金属材料。用钛合金制造的超音速飞机,不论飞行速度,还是飞行高度,都远远地超过用其他金属制造的超音速飞机,因此钛有“空间金属”之称。

“深海金属”

国防中军舰、潜水艇也已经采用了钛合金,由于钛既能抗海水腐蚀,又能抗深水压力,所以钛潜艇能在深达4500米的海水里航行,这是一般潜艇望尘莫及的。因此,钛又被冠有“深海金属”的美誉。

随着电化学工业的发展,电解工业中的电解槽过去一般使用石墨阳极,因石墨受酸碱侵蚀,渣屑脱落,寿命有限,致使电解析出的气体在石墨阳极表面上形成较高的超电压,槽电压升高,耗电大,自从1960年前后出现了以钛表面镀上贵金属的钛阳极代替石墨阳极后,电解槽的面貌焕然一新。由于钛的强度大,表面又易形成致密的二氧化钛绝缘层,耐腐蚀,寿命长,是一种理想的阳极材料

此外,钛钢(钢中含钛约0.1%)坚韧而富有弹性。钛粉在电子管中可用作除氧剂,钛的用途真是不胜枚举。

钛是金属的后起之秀,它正在大显身手。随着我国冶金工业的发展,钛的产量突飞猛进,为我国宇宙航行、飞机、潜艇制造提供了丰富的原料。