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

　　地球表面十公里厚的地層中，含鈦達(dá)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(chǔ)量超過(guò)一千萬(wàn)噸的鈦礦并不稀罕。
 

　　海灘上有成億噸的砂石，鈦和鋯這兩種比砂石重的礦物，就混雜在砂石中，經(jīng)過(guò)海水千百萬(wàn)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(zhǎng)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(méi)有磁性，用鈦建造的核潛艇不必?fù)?dān)心磁性水雷的攻擊。
 

　　1947年，人們才開(kāi)始在工廠里冶煉鈦。當(dāng)年，產(chǎn)量只有2噸。1955年產(chǎn)量激增到2萬(wàn)噸。1972年，年產(chǎn)量達(dá)到了 20萬(wàn)噸。鈦的硬度與鋼鐵差不多，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(diǎn)，它的硬度卻比鋁大2倍�，F(xiàn)在，在宇宙火箭和導(dǎo)彈中，就大量用鈦代替鋼鐵。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 目前世界上每年用于宇宙航行的鈦，已達(dá)一千噸以上。極細(xì)的鈦粉，還是火箭的好燃料，所以鈦被譽(yù)為宇宙金屬，空間金屬。
 

　　鈦的耐熱性很好，熔點(diǎn)高達(dá)1725℃。在常溫下，鈦可以安然無(wú)恙地躺在各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿的溶液中。就連最兇猛的酸——王水，也不能腐蝕它。鈦不怕海水，有人曾把一塊鈦沉到海底，五年以后取上來(lái)一看，上面粘了許多小動(dòng)物與海底植物，卻一點(diǎn)也沒(méi)有生銹，依舊亮閃閃的。
 

　　現(xiàn)在，人們開(kāi)始用鈦來(lái)制造潛艇一——鈦潛艇。由于鈦非常結(jié)實(shí)，能承受很高的壓力，這種潛艇可以在深達(dá)4500米的深海中航行。

鈦的基本性質(zhì)　　

鈦：Ti

原子結(jié)構(gòu)

　　鈦位于元素周期表中ⅣB族，原子序數(shù)為22，原子核由22個(gè)質(zhì)子和20-32個(gè)中子組成，核外電子結(jié)構(gòu)排列為1S2 2S2 2P6 3S2 3D2 4S2。原子核半徑5x10-13厘米。
 

物理性質(zhì)

　　鈦的密度為4.506-4.516克/立方厘米（20℃），熔點(diǎn)1668±4℃，熔化潛熱3.7-5.0千卡/克原子，沸點(diǎn)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(dǎo)熱性和導(dǎo)電性能較差，近似或略低于不銹鋼，鈦具有超導(dǎo)性，純鈦的超導(dǎo)臨界溫度為 0.38-0.4K。在25℃時(shí)，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(zhì)，導(dǎo)磁率為1.00004。
 

　　鈦具有可塑性，高純鈦的延伸率可達(dá)50-60%，斷面收縮率可達(dá)70-80%，但強(qiáng)度低，不宜作結(jié)構(gòu)材料。鈦中雜質(zhì)的存在，對(duì)其機(jī)械性能影響極大，特別是間隙雜質(zhì)（氧、氮、碳）可大大提高鈦的強(qiáng)度，顯著降低其塑性。鈦?zhàn)鳛榻Y(jié)構(gòu)材料所具有的良好機(jī)械性能，就是通過(guò)嚴(yán)格控制其中適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)含量和添加合金元素而達(dá)到的。
 

化學(xué)性質(zhì)

　　鈦在較高的溫度下，可與許多元素和化合物發(fā)生反應(yīng)。各種元素，按其與鈦發(fā)生不同反應(yīng)可分為四類(lèi)：
 

　　第一類(lèi)：鹵素和氧族元素與鈦生成共價(jià)鍵與離子鍵化合物；
 

　　第二類(lèi)：過(guò)渡元素、氫、鈹、硼族、碳族和氮族元素與鈦生成金屬間化物和有限固溶體；
 

　　第三類(lèi)：鋯、鉿、釩族、鉻族、鈧元素與鈦生成無(wú)限固溶體；
 

　　第四類(lèi)：惰性氣體、堿金屬、堿土金屬、稀土元素（除鈧外），錒、釷等不與鈦發(fā)生反應(yīng)或 基本上不發(fā)生反應(yīng)。
 

與化合物的反應(yīng)

　　◇ HF和氟化物
 

　　氟化氫氣體在加熱時(shí)與鈦發(fā)生反應(yīng)生成TiF4， 反應(yīng)式為（1）；不含水的氟化氫液體可在鈦表面上生成一層致密的四氟化鈦膜，可防止HF浸入鈦的內(nèi)部。氫氟酸是鈦的最強(qiáng)溶劑。即使是濃度為1%的氫氟酸，也能與鈦發(fā)生激烈反應(yīng)，見(jiàn)式（2）；無(wú)水的氟化物及其水溶液在低溫下不與鈦發(fā)生反應(yīng)，僅在高溫下熔融的氟化物與鈦發(fā)生顯著反應(yīng)。
 

　　Ti＋4HF＝TiF4＋2H2＋135.0千卡 （1）2Ti＋6HF＝2TiF3＋3H2 （2）
 

　　◇ HCl和氯化物
 

　　氯化氫氣體能腐蝕金屬鈦，干燥的氯化氫在>300℃時(shí)與鈦反應(yīng)生成TiCl4，見(jiàn) 式(3)；濃度<5%

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