年轻有为的钛合金


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年轻有为的钛合金

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年轻有为的钛合金

作者：佚名文章来源：本站原创点击数：更新时间：2004-1-29

　　如果说钢是19世纪中叶轰动一时的金属，铝是20世纪初轰动世界的金属，镁是20世纪中叶震惊世界的金属，那么下一个世纪轰动一时的金属是什么呢？这就是钛。如果按人类对各种金属价值认识的早晚来划分的话，应该说钛在金属中的排行还是小弟弟呢！

　　钛作为一种金属材料步入人类社会只有大约三四十年的历史。虽然通常人们把钛称作“稀有金属”，其实钛在地壳中的含量还相当丰富呢！在地壳外层中含有0．6％的钛，总蕴藏量达7亿吨以上，在金属元素中仅次于铁、铝、镁而处于第四位，为铜的60倍，钼的600倍。可见钛并不稀有。钛具有不寻常的综合优点。它比钢轻得多（它的密度只有钢的1/2强），比铝和钢更加结实（以同等重量而论），能抗腐蚀，还能耐高温。因为这些优点，钛现在已被用于飞机、轮船、导弹以及一切需要具有这些特点的场合。

　　就飞机而言，目前蓝天上飞行的大部分飞机都是用铝合金制造的。当飞机在天空作超音速飞行时，飞机表面受到空气强烈的磨擦和压缩，动能转变为热能，机体温度也随着升高。飞机的飞行速度愈快，机体温度就愈高。例如，当飞机在同温层飞行（那里大气的温度为-56℃），其速度等于音速（每小时1200公里）时，飞机表面的温度为-18℃；两倍于音速时，其温度为98℃；三倍于音速时，其温度为300℃。但是，当飞机速度达到两倍音速时，铝合金的强度便会显著降低：当速度达到3倍音速时，铝合金机体会在空中碎裂，发生十分可怕的空难事故。

　　长期以来，人们把飞机速度达到音速2～3倍的区域看作是难以逾越的“热障”。那么，飞机的速度能否再提高呢？能，但是铝合金是不行了，必须寻找更加优异的材料。其中钛合金就是这些新型材料中的佼佼者。

　　钛合金在温度达到550℃时，强度仍无明显的变化，它能胜任飞机以3～4倍音速下的飞行。因而钛合金受到航空航天界的特别关注。据报道，如果飞机在30～40公里的高空中以6倍的音速（7200公里／小时）飞行时，其表面温度会高达1000多摄氏度，钛合金也无能为力了，只有研制新的能耐更高温的新材料及新的隔热材料。到那时，坐飞机旅行真是方便极了。从北京到莫斯科，大约只要一个多小时就到了。

　　钛在其他飞行器，如火箭、导弹、人造卫星、航天飞机等方面都占有重要地位。目前，人造卫星的外壳、航天飞机的骨架和蒙皮、卫星的登月舱及推进系统都采用了钛合金。要知道这些航空航天器采用钛合金后，不仅性能得到大幅度的提高，而且仅就重量减轻这一项来说，节省的能源也是十分可观的。

　　钛合金不仅在航空航天方面崭露头角，而且在航海方面也开始大显身手。据报道，用钛制成的核动力潜艇，每艘用钛达3500吨，其最大航速为每小时74公里，下潜深度达900米。这种全部钛合金潜艇不仅重量轻、航速高和攻击力强，而且无磁性，在海底不易被发现，因而也就不易遭到攻击。

　　钛合金不仅在军事方面显示出独特的优势，由于其密度小、强度高及优异的耐腐蚀性，在国民经济的许多部门都受到了重视。可以肯定他说，未来，钛的前途无量！

文章录入：Leo 责任编辑：Leo

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