钛及其合金钛及其合金.doc

章节名称 常用金属材料----钛及其合金 授课形式 讲授 课时 1 班级 教学目的 了解钛及其合金的性能、应用及其前景 教学重点 钛合金的性能 教学难点 钛的性质对应的在各领域的应用 辅助手段 图形、视频、flash 课外作业 课后体会 通过教学学生了解了钛的性能和应用 一、钛的简介 钛是一种化学HYPERLINK /view/19993.htm元素，化学符号Ti，原子序数22，是一种银白色的HYPERLINK /view/135469.htm过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，亦有良好的抗腐蚀能力（包括HYPERLINK /view/108288.htm海水、HYPERLINK /view/8876.htm王水及HYPERLINK /view/97558.htm氯气）。[1]由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。钛于1791年由HYPERLINK /viewhtm格雷戈尔于英国HYPERLINK /view/3693242.htm康沃尔郡发现，并由HYPERLINK /view/458011.htm克拉普罗特用HYPERLINK /view/5952.htm希腊神话的HYPERLINK /view/515.htm泰坦为其命名。 钛被认为是一种稀有金属，这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰度在所有元素中居第十位。 钛的矿石主要有HYPERLINK /view/33913.htm钛铁矿及HYPERLINK /view/128978.htm金红石，广布于HYPERLINK /view/65376.htm地壳及HYPERLINK /view/66110.htm岩石圈之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法 或亨特法。钛最常见的化合物是HYPERLINK /view/27244.htm二氧化钛，可用于制造白色颜料。其他化合物还包括HYPERLINK /view/402745.htm四氯化钛(TiCl4)（作HYPERLINK /view/62440.htm催化剂及用于制造HYPERLINK /view/295661.htm烟幕或空中文字）及HYPERLINK /view/452394.htm三氯化钛（TiCl3)（用于催化HYPERLINK /view/49047.htm聚丙烯的生产）。[ 在地壳中，钛的储量仅次于铁、铝、镁，居第四位。由于钛具有熔点高、比重小、比强度高、韧性好、抗疲劳、耐腐蚀、导热系数低、高低温度耐受性能好、在急冷急热条件下应力小等特点，其商业价值在二十世纪五十年代开始被人们认识，被应用于航空、航天等高科技领域。随着不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广，钛金属日益被人们重视，被誉为“现代金属”和“战略金属”，是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资。 二、钛的性质 1、物理性质 钛是钢与合金中重要的合金元素，钛的HYPERLINK /view/38960.htm密度为4.506-4.516克/立方厘米（20℃），高于铝而低于铁、铜、镍。但HYPERLINK /view/628933.htm比强度位于金属之首。HYPERLINK /view/118854.htm熔点1668±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，HYPERLINK /view/81200.htm沸点3260±20℃，汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，HYPERLINK /view/74498.htm临界温度4350℃，HYPERLINK /view/333190.htm临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于HYPERLINK /view/24779.htm不锈钢，钛具有超导性，纯钛的HYPERLINK /view/2774530.htm超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度，金属钛是HYPERLINK /view/1536760.htm顺磁性物质，导磁率为1.00004。 钛具有可塑性，HYPERLINK /view/1912690.htm高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但收缩强度低（即收缩时产生的力度），不宜作HYPERLINK /view/1308049.htm结构材料。钛中杂质的存