钛合金保温杯哪里买价格低(钛合金保温杯咋那么贵)
审核专家:甘强
北京理工大学讲师
应用化学博士
一直以来,“钛金属”仿佛是一种“神器”般的存在,只要带上“钛金属”三个字,往往都能卖上比同类产品高好几倍的价格,就连一个钛合金的保温杯都动辄上千元。
带着“钛金属”字样的产品范围也非常广泛,小到一部手机,一个保温杯;大到飞机、潜艇……
“钛金属”到底是什么东西?为什么大家都喜欢用它制作产品?它的价格为什么又如此高?接下来,就让我们一起来了解一下。
来源|秒懂百科
钛的历史钛(元素符号Ti)是一种金属化学元素,在元素周期表中排22位,属于过渡金属,有银白色的金属光泽,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点。
金属钛 来源|3D造
作为一种目前被广泛应用的新型金属,钛的问世可谓是一波三折,从最初被发现,到最终被提纯并应用,足足花了上百年的时间。
格雷戈尔 来源|金属百科
钛的发现者是一位名叫格雷戈尔(Reverend William Gregor)的英国牧师,除了神职工作者外,他还是一名业余的矿物学家。
1791年,格雷戈尔在英国马纳坎教区的小溪旁发现了一种能够被磁铁吸引的黑沙,经过分析,他发现这种黑沙主要由两种金属氧化物构成——氧化铁和一种他无法辨识的白色金属氧化物,其中很可能含有某种尚未被发现的新型金属。
格雷戈尔在英国康沃尔郡皇家地质协会及德国《化学年刊》发表了自己的这一发现。
几乎与格雷戈尔同时,米勒•冯•赖兴斯泰因(Franz-Joseph Müller von Reichenstein)也发现了类似的物质,同样没能做出辨别。
克拉普鲁斯 来源|金属百科
1795年,德国化学家克拉普鲁斯(Martin Heinrich Klaproth)在研究产自匈牙利的红色红金石时,也发现了同样的金属氧化物,并引用希腊神话中泰坦神族的名称“Titanic”,将这种金属元素命名为“Titanium”,中文名译为“钛”。
亨特 来源|金属百科
由于金属钛的性质活泼,能够与氧、氮、氢、碳等物质形成化合物,单质极难制取,因此,格雷戈尔和克拉普鲁斯发现的“钛元素”也只是粉末状的二氧化钛,并非严格意义上的“金属钛”。
直到1910年,美国化学家亨特(Matthew A. Hunter)才第一次通过钠还原氯化钛(TiCl)的方法,制取了纯度高达99.9%的金属钛。
镁还原法加工生产的海绵状金属钛 来源|搜狐
1940年,卢森堡科学家克劳尔(W·J·Krall)发明了镁还原法制得了海绵状纯钛,这一方法于1948年在美国被大规模投入使用,从此开启了工业化生产金属钛的新纪元。
“无所不能”的钛目前,钛被广泛应用于各个领域,在生产与生活中发挥了重要作用。它常与其他金属制成合金,如铝、钒、铜、镁、钼等。接下来,就让我们一起来看看这个“神通广大”的钛,究竟会出现在什么地方吧!
>>>>航空航天
钛合金的耐热性高,具有良好的耐腐蚀性,强度与钢材相当,但是钛合金的密度更小,比强度与之相仿的钢材轻了近一半,常用于火箭中的火箭发动机壳体,火箭喷嘴套管,人造卫星的外壳,以及载人飞船的船舱等。
来源|搜狐网
>>>>生物医学
钛合金具有强度高、耐腐蚀、耐疲劳等优点,而且力学性质接近人骨。不仅如此,钛合金还是唯一一种不会影响人体植物神经和味觉神经的金属,因此,钛合金被广泛应用于医疗领域,包括制造植入人体的医疗器件、假体或人工器官。
来源|搜狐网
>>>>工业制造
在工业生产中,钛同样深受欢迎,例如进气阀、排气阀、挡圈、车轮衬套及轴承等汽车配件中,都少不了钛的身影,除此之外,大到军事工业中的坦克、导弹,小到短跑鞋钉、厨房用具……也都有钛元素的存在。
来源|搜狐网
钛为什么这么贵?文章的开头我们提到,凡是与“钛”沾边的产品,价格往往比其他材质的产品高上几倍,这又是为什么呢?
俗话说 “物以稀为贵”,钛的价格如此之高,难道是因为它格外稀有?
事实并非如此,钛元素在地壳中的含量高达千分之六,是地壳中含量排名第10的元素,储藏量是金属铜的61倍。
那么,究竟是什么原因,导致了钛制品的价格居高不下呢?
>>>>开采难度高
尽管钛的含量在地球上十分丰富,但是它的分布较为分散,这就大大提高了钛矿的开采难度和开采成本。
以我国为例,我国的钛砂矿资源集中度低,且目前多为民间开采,难以形成有规模的开发利用。同时,部分海滨地区的钛砂矿中含有放射性元素,进一步加大了开采难度。
>>>>加工困难大
钛矿石提炼出能够作为加工原料的海绵钛,再到成形的板材,需要经过几十道工序,以及两次以上的熔炼,步骤繁多复杂,而且对熔速、成分、电流电压等条件要求极高,加大了加工难度。
除此之外,由于纯钛的质地软,性质活泼,与空气接触后,表面很快会形成导热功能低下的钝化层,因此,钛的炼熔需要在真空或惰性气体环境中进行,对机械加工工艺,以及焊接技术的要求极高。
>>>>需求旺盛
钛作为一种性能良好的新型金属,在多个领域中被广泛应用。除了航空航天领域的火箭、卫星,当前军事工业中,先进的战斗机、潜艇等设备也要用到大量的钛合金。
此外,在日常生活领域,例如陶瓷制造、仿古建筑和古建筑修缮、合金饰品等行业和领域也开始越来越多地用到钛合金……
市场对钛的需求量快速增长,然而,目前全球能够大规模生产钛材的只有少数几个工业化国家,供需不平衡,也是导致钛的价格居高不下的原因之一。
钛铁矿 来源|维基百科
随着知识的普及以及含钛日常用品的推广,钛将会被越来越多的人们认识、熟悉和使用,也希望在不久的将来,钛的开采和加工技术,能够得到进一步的发展,降低钛产品的制作成本,让更多的人能够享受到优质、健康的钛产品,为我们的生活带来便利。
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