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钛的十大特性和三种特殊功能
钛是元素周期表中原子序数为22的元素，第四周期的副族元素，即ⅣB旗，这族元素除钛以外还有锆、铪，其共同特点是熔点高，在常温下在其表面形成稳定的氧化膜。
钛的十大特性
（1）密度小、强度高、比强度大
表2-1钛与其他金属密度和比强度的比较
45号钢是一种碳钢。它的弹性模量是196-206，泊松比0.24-0.28。45号钢的机械性能：σb\Mpa:≥600 σs\Mpa:≥355 δ5\%:≥16 ψ\%:≥40 硬度\HB:≤197 GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火。
（2）耐蚀性能优异
钛的钝性取决于氧化膜的存在，它在氧化性介质中的耐蚀性比在还原介质中要好得多。在还原性介质中会发生高速率腐蚀。钛在一些腐蚀性介质中不被腐蚀，如海水、湿氯气、亚氯酸盐及次氯酸盐溶液、硝酸、铬酸、金属氯化物、硫化物以及有机酸等。可是在与钛反应产生氢的介质（例如盐酸和硫酸）中，钛通常具有较大的腐蚀率。但如果在酸中加入少量的氧化剂会使钛表面形成一层钝化膜。所以在强硫酸-硝酸或盐酸-硝酸的混合液里，甚至在含游离氯的盐酸中，钛都是耐腐蚀的。钛的保护性氧化膜经常是当金属碰到水时形成的，即使少量的水或水蒸气中也能形成。如果把钛暴露于完全没有水的强氧化性环境里，就会发生快速氧化并产生剧烈反应，甚至常出现自燃。钛与含过量氧化氮的发烟硝酸以及钛与干氯气的反应就发生过这类现象。所以要预防发生这类反应，必须有一定量的水分。
（3）耐热性能好
45号钢的弹性模量206GPa，泊松比为0.3。有限元材料库中45号钢弹性模量取209GPa，泊松比取0.
通常铝在150℃，不锈钢在310℃即失去了原有性能，而钛合金在 500℃左右仍保持良好的力学性能。当飞机速度达到音速的 2.7 倍时，飞机结构表面温度达到 230℃，铝合金和镁合金已不能使用，而钛合金则能满足要求。钛的耐热性能好，它用于航空发动机压气机的盘和叶片以及飞机后机身的蒙皮。
（4）低温性能好
有的写是5次方，有点写的是6次方都对的。钢材的弹性模量和其强度成反比关系。钢材的种类很多，不同的钢材其弹性模量数都不一样。一般地讲，对弹性体施加一个外界作用力，弹性体会发生形状的改变(称为"应变")，"弹性模量。
某些钛合金（如 Ti-5AI-2.5SnELI）的强度随温度的降低而提高，但塑性降低得不多，在低温下仍有较好的延展性及韧性，适宜在超低温下使用。可以用干液氢液氧火箭发动机上，或在载人飞船上作超低温容器和贮箱使用。
（5）无磁
钛无磁性，它用于潜艇壳体，不会引起水雷的爆炸。
（6）热导率小
钛与其他的金属热导率比较见表 2-2。
表2-2钛与其他金属的热导率比较
钛的热导率小，仅为钢的 1/5，铝的 1/13，铜的 1/25。导热性不好是钛的一个缺点，但在某些场合下可以利用钛的这一特征。
（7）弹性模量低
钛与其他金属的弹性模量比较见表 2-3。
表2-3钛与其他金属的弹性模量比较
钛的弹性模量仅为钢的 55％，作为结构材料使用时，弹性模量低是个缺点。
（8）抗拉强度与屈服强度很接近
表2-4钛与其他金属抗拉强度与屈服强度的比较
弹性模量主要决定于材料本身的化学成分，合金化、热处理、冷热加工对它的影响很小。各种钢的弹性模量差别很小，在室温下，刚的弹性模量大都在190,000～220,000N/mm2之间，而剪切模量G为80000N/mm
（9）钛在高温下容易被氧化
钛同氢氧的结合力强，要注意防止氧化和吸氢。钛材焊接要在氩气保护下进行，防止污染。钛管与薄板要在真空下热处理，钛锻件的热处理时要控制微氧化性气氛。
（10）抗阻尼性能低
钛的三种特殊功能
（1）形状记忆功能
指的是Ti-50％Ni（原子）合金，在一定的温度条件下，能够恢复它原来形状的本领，称这种材料为形状记忆合金。
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（2）超导功能
（3）贮氢功能
指的是 Ti-50％Fe（原子）合金，具有大量吸收氢气的本领。利用 TiFe 的这一特征，可把氢安全的贮存起来，即贮存氢不一定使用钢制高压气瓶。在一定条件下还可以让TiFe把氢放出来，TiFe 被称为贮能材料。
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