在使用金屬的歷史過程中，在經歷了銅、鐵和鋁之後，第四種將被廣泛使用的金屬元素是什麽？科學家預測這種金屬是鈦。這是因為鈦具有熔點高、硬度高、可塑性強、密度低和耐腐蝕等優點。
壹。鈦的發現和特性
鈦是英國牧師格雷戈爾在1791年發現的。1795年，當馬丁和克拉普洛特分析壹種金紅石時，他們意識到這種礦石是壹種金屬氧化物，並將其命名為鈦。因為鈦很容易與普通金屬形成合金，許多人在發現鈦後的許多年裏都試圖將其從化合物中分離出來，但都沒有成功。直到1910，美國化學家亨特才提純了四氯化鈦。
鈦年產量表
1910年
1947
1948
1955
1957
1962
1972
0.2噸
2噸
10噸
17000噸
兩萬噸
65438多萬噸
20萬噸
自20世紀70年代以來，鈦的年產量壹直以15%的速度穩步增長。例如，在英國，鈦材料的需求在10年中至少增長了800%。
鈦看起來像鋼，有銀灰色的光翻譯。鈦的強度很大，鈦合金的抗拉強度達到180kg/mm3。鈦的特性是低硬度（4.51g/cm3）和高熔點（1675℃）。高純鈦具有良好的塑性，但當雜質存在時，它會變得又脆又硬。在室溫下，鈦不與氯、稀硫酸、稀鹽酸和硝酸反應，但能被氫氟酸、磷酸和熔融堿腐蝕。鈦很容易溶解在HF+HCl（h2so 4）中。鈦最突出的性能是它對海水的強耐腐蝕性。有人將壹塊鈦沈入海底，五年後看了看。許多小動物和海洋底棲生物附著在上面，但它壹點也沒有被腐蝕，而且它閃閃發光！
二、鈦及其主要化合物的應用
鈦具有性能優越、儲量大的特點（在地殼中約占總重量的0.42%，居金屬世界第七位，含鈦礦物有70多種，海水中含量為1ug/L，海底結核中也有大量鈦）。目前，鈦的用途發展迅速，已廣泛應用於飛機、火箭、導彈、人造衛星、航天器、船舶、軍工、輕工、化工、紡織、醫療保健和石油化工等行業。
非常細的鈦粉是火箭的良好燃料；鈦的耐腐蝕性比普通不銹鋼強15倍，使用壽命比不銹鋼長10倍以上。在生產膠片底片和正片時，需要使用強酸和強堿等多種藥物，這些藥物嚴重腐蝕顯影設備。顯影設備中的齒輪最多只能使用幾個月。在1980中，Xi安電影制片廠試用了鈦，結果設備運行壹年多後齒輪壹點也沒有腐蝕。
鈦在外科手術中的應用也非常引人入勝。目前外科骨連接采用不銹鋼材料，這種材料有壹個缺點，就是骨愈合後取出不銹鋼片非常痛苦。否則，不銹鋼會因生銹而對人體有害。如果我們改用鈦“人造骨”，骨科技術將徹底改變。在頭部損壞的地方，使用鈦板和螺釘。幾個月後，骨骼將在鈦板的孔和螺釘中重新生長，新的肌肉纖維將包裹在鈦板上。鈦骨和真骨壹樣血肉相連，起到支撐和加固作用。因此，鈦被譽為“生物金屬”。現已應用於膝關節、肩關節、肋關節、顱骨、主動心臟瓣膜、骨固定夾等。
在煉鋼工業中，少量的鈦是很好的脫氧、脫氮、除硫劑。
二氧化鈦是壹種有價值的白色顏料，稱為二氧化鈦。鈦白粉既有鉛白的隱藏性能，又有鋅白的持久性能。它是世界上最白的物質之壹。1克二氧化鈦可以將超過450平方厘米的區域塗成白色。尤為可貴的是，二氧化鈦無毒。現在每年有幾十萬噸二氧化鈦用作顏料。
由於其高熔點，二氧化鈦常被用於制造耐火玻璃、釉料、搪瓷、粘土、耐高溫實驗器皿等。
如何開發海水中的鈾資源是壹個大問題。海水中含有40萬噸鈾。自從65，438+0，956以來，人們發現了壹種最有前途的鈾吸附劑——水合二氧化鈦。此後，開發了壹套基於二氧化鈦的海洋鈾提取技術，每克吸附劑達到了吸附65，438+0 mg鈾的水平。
四氯化鈦在潮濕空氣中會放出大量白煙。由於其特性，它在軍事上經常被用作人工氣霧劑。尤其是在海洋中，有大量的水蒸氣。釋放四氯化鈦時，濃濃的煙霧就像壹道白色的長城，阻擋了敵人的視線。
鈦酸鋇晶體廣泛應用於超聲波儀器和水下探測器。這是因為當電流在壓力下改變形狀時會產生電流；壹旦通電，它將再次改變形狀。將鈦酸鋇放入超聲波中，按壓時會產生電流，通過其產生的電流可以測量超聲波的強度。相反，通過高頻電流可以產生超聲波。
在用黃金裝飾的手工藝品和日用品中，它們因硬度低、容易刺穿和磨損而不耐用。當在這些物質表面塗覆氮化鈦時，外觀與金塗層幾乎相同，但比金和硬質合金更耐磨。這種塗層被稱為“永不耐磨”。
有機鈦聚合物可用作表面活性劑、分散劑、防水劑或防銹劑。
三、鈦合金的應用
目前人類使用的四大系列儲氫金屬中，鈦系是其中之壹，也是比較便宜的壹種。但目前人類還沒有找到更理想的“儲氫金屬”。壹旦這個問題得到解決，人們就可以使用氫作為燃料。
“鈦飛機”可以將飛機重量減輕5噸，載客量超過100人。在新型噴氣發動機中，鈦合金已占發動機總重量的18 ~ 25%；在最新的超音速飛機中，鈦幾乎占整個機體結構總重量的95%，因此沒有鈦合金很難研制出目前的超音速飛機。
由鈦制成的潛艇不僅比鋼制潛艇更耐用，而且可以下潛到更深的深度。鈦潛艇可以下潛到4500米以下，這是鋼制潛艇無法逾越的極限。鈦制成的軍艦和船只不需要油漆，在海水中航行幾年後也不會生銹。由於鈦不是鐵磁性物質，它不會被磁性礦發現，這在軍事上尤為重要。如果沒有鈦制成的耐熱鋼，目前使用的常規武器步槍和機槍的壽命只能是前4.5秒。
利用鈦和鋯對空氣的強吸收性，可以去除空氣，從而形成真空。由鈦鋯合金制成的真空泵只能將空氣抽到十億分之壹。
鈦鈮合金是壹種理想的超導材料。清華大學利用光學幹涉原理和離子氮化鈦的處理，制作出清晰而鮮明的山川水墨畫。
在目前最常用的兩種不銹鋼中，工業上最常用的是鉻鎳鈦18-8-1型（含鉻18%，鎳8%，鈦1%）。
碳化鈦（TiC）很像碳化鐵，具有金屬光澤。但是它的熔點和硬度比碳化鐵高。因此，具有實際應用價值。
保存在鈦器皿中的食物的色、香、味經久不衰；鈦制炊具重量輕，不生銹，這是最科學和衛生的。
鈦合金制成的高壓容器可以承受2500個大氣壓的高壓。
鈦鎳合金被稱為“記憶合金”。這種合金被制成預定的形狀，然後只要稍微加熱就可以通過外力使其變形，從而恢復其原始外觀。這種合金目前已被應用於許多領域。比如美國阿波羅飛船上使用的天線就是這種記憶合金；上海第壹醫學院附屬第九人民醫院已經將這種記憶合金用於女性絕育。此外，它還可用於儀器、電子設備等領域。
目前，鈦廣泛應用的最大障礙是鈦難以冶煉。由於鈦的熔點較高，冶煉鈦會在較高的溫度下進行，鈦的化學性質在高溫下會變得非常活躍，因此冶煉將在惰性氣體的保護下進行，不會使用含氧材料，這對冶煉設備和技術提出了很高的要求。目前，大約70%的冶煉鈦用於制造飛機、導彈、宇宙飛船和人造衛星。
目前人類對鈦的應用只是壹個良好的開端，鈦金屬的未來前途無量，因此鈦被授予“21世紀金屬”的稱號。