制造新型高速飞机最重要的金属

1791年，英国科学家格里戈尔在密那汉郊区找到一种矿石——黑色磁性砂。通过对这种矿石的研究，他认为矿石中有一种新的化学元素，并用发现矿石的地点“密那汉”命名这个新元素。

过了4年，德国化学家克拉普洛特从匈牙利布伊尼克的一种红色矿石中，发现了这种新元素，他用希腊神话中“太旦”族的名字来命名(中文按照它原文名称的译音，定名为钛)。克拉普洛特还特地指出，格里戈尔所发现的新元素“密那汉”就是钛。但在当时找到的，实际上都是粉末状的二氧化钛而不是金属钛。直到1910年，美国化学家罕德尔才第一次制得纯度达99.9%的金属钛，但总共不到1克。从发现钛到制得金属钛，前后经历了120年。这说明了提炼钛是很困难的。到1947年，人们才开始在工厂里炼钛，当时的年产量只有2吨。到了1955年，产量激增到2万吨。到1972年，年产量达到20万吨。钛日益受到人们的高度重视。

钛的矿物在自然界中分布很广，约占地壳重的0.6%，仅次于铝、铁、钙、钠、钾和镁，而比铜、锡、锰、锌等在地壳中的含量要多几倍甚至几十倍。纯净的钛是银白色的金属，约在1725℃熔化。它的主要特点是密度小而强度大。和钢相比，它的密度(4.5)只相当于钢的57%，而强度和硬度与钢相近。和铝相比，铝的密度虽较钛小，但机械强度却很差。因此，钛同时兼有钢(强度高)和铝(质地轻)的优点。纯净的钛有良好的可塑性，它的韧性超过纯铁的2倍，耐热和抗腐蚀性能也很好。(https://www.daowen.com)

由于钛有这些优点，所以自20世纪50年代以来，一跃成为突出的稀有金属。钛及其合金，首先用在制造飞机、火箭、导弹、舰艇等方面，目前开始推广用于化工和石油部门。例如，在超音速飞机制造方面，由于这类飞机，在高速飞行时，表面温度较高，用铝合金或不锈钢，在这样的温度下，已失去原有性能，而钛合金在550℃以上仍保持良好的机械性能，因此可用于制造超过音速3倍的高速飞机。这种飞机的用钛量要占其结构总重量的95%，故有钛飞机之称。目前，全世界约有1/2以上的钛，用来制造飞机机体和喷气发动机的重要零件。钛在原子能工业中用于制造核反应堆的主要零件。在化学工业中，钛主要用于制造各种容器、反应器、热交换器、管道、泵和阀等。人们还把钛加到不锈钢中，虽然只加1%左右，但大大提高了不锈钢的抗锈本领。

钛有着许多化合物，它们也有着各种各样特殊的性能和各种不同的用途。如二氧化钛，是雪白的粉末，它是最好的白色颜料，俗称钛白。1克二氧化钛就可以把450多平方厘米的面积涂得雪白。世界上用做白色颜料的二氧化钛，一年多到几万吨。如把二氧化钛加在纸里，可使纸变白并且不透明，因此制造钞票和美术品用的纸，有时就要添加二氧化钛。此外，为了使塑料的颜色变浅，使人造丝光泽柔和，有时也要添加二氧化钛。二氧化钛被誉为世界上最白的东西。

钛的用途是越来越广，与建设现代化的关系越来越密切，人们称它为未来的钢铁、21世纪的金属。