鈦(Ti)在自然界分布極廣,在地球上的儲藏量是銅、鎳、鉛、鋅的總量的16倍。地殼中鈦的含量為4400克/噸,居第九位。
鈦的礦物在自然界中分布很廣,處于分散狀態(tài),主要形成礦物鈦鐵礦TeTiO3和金紅石TiO2,及釩鈦鐵礦(鈦白石)等,鈦在地殼中的含量約為0.64%,在金屬元素中僅次于鋁、鐵和鎂,居第4位。中國的鈦資源為世界第一,現(xiàn)探明的儲量達(dá)9*108噸,但可經(jīng)濟(jì)地利用的鈦鐵礦約為1*108噸,
金紅石礦僅為數(shù)千萬噸。鈦礦石主要用來生產(chǎn)鈦白粉、金屬鈦及焊條等。
鈦合金有很高的強(qiáng)度,雖然純鈦的強(qiáng)度較低,但常用鈦合金Ti-6Al-4V的強(qiáng)度很高,達(dá)到一般高強(qiáng)度鋼的水平。鈦合金的比重小,強(qiáng)度高,因此鈦合金的比強(qiáng)度高。鈦及其合金具有非常好的抗腐蝕能力。新型鈦合金能在600℃的高溫下長期穩(wěn)定工作,同時(shí)鈦合金的低溫性能也非常好,在低溫(-200℃)下仍能保持很好的塑性,適合在超低溫下工作。其他方面的特性有:在很強(qiáng)的磁場中也不會被磁化,Ti-Ni合金是很好的形狀記憶材料,Ti及Ti-Fe合金是很好的儲氫儲能材料,Nb-Ti合金是很好的低溫超導(dǎo)材料,另外聲波和振動在鈦中衰減很慢。航空用鈦,鈦合金用于發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)、風(fēng)扇葉片、盤、導(dǎo)向葉片、軸、外殼、翼梁、襟翼、阻流板、發(fā)動機(jī)艙、隔板、起落架等。潛艇、艦艇用鈦,鈦因其強(qiáng)度高,耐腐蝕,而用于制造核潛艇的外殼、內(nèi)部的管道回路系統(tǒng)。由于鈦不是鐵磁體物質(zhì),在很大的磁場中也不會被磁化,因此鈦制外殼的艦艇不會被磁水雷發(fā)現(xiàn),可以避免磁性雷的爆炸。真空制鹽用鈦,真空制鹽是我國最早進(jìn)行鈦應(yīng)用推廣的一個領(lǐng)域,因其抗腐蝕性。汽車用鈦,鈦的輕質(zhì)、高強(qiáng)度等性能早已為汽車制造商所注目。鈦在賽車上的應(yīng)用已有許多年歷史,目前的賽車幾乎都使用了鈦材。海洋工程,鈦是目前能大量生產(chǎn)的、價(jià)格最低的、幾乎完全不被海水腐蝕的金屬,是艦船、海洋工程的理想材料。生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,鈦被人們贊譽(yù)為“親生物金屬”;現(xiàn)在它已開始應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肋關(guān)節(jié)、頭蓋骨、主動心瓣、骨骼固定夾等方面。鈦無毒,又與人體組織和血液有良好的相容性,因此,鈦是一種理想的生物材料。鈦骨頭、鈦制心臟起搏器不受雷雨天氣的影響;鈦義齒在頭面部MAI檢查中不須拆除修復(fù)體。
目前世界上只有中、俄、美、英、日擁有這一完整的工業(yè)體系。美國的鈦產(chǎn)業(yè)公司,主要是RTI鈦公司、TIMET鈦金屬公司及ALLEGHENCYTELEDYNE公司3家,供給美國市場約90%的鈦產(chǎn)品。日本的鈦加工企業(yè)主要是神戶制鋼、新日鐵,住友金屬等公司。中國的鈦加工企業(yè)主要是寶雞有色金屬加工廠、沈陽有色金屬加工廠、上海鋼鐵五廠等,其中寶雞有色金屬加工廠的鈦材產(chǎn)量占全國的50%以上。據(jù)03年統(tǒng)計(jì),中國海綿鈦企業(yè)2家,鈦錠生產(chǎn)企業(yè)28家,鈦加工材30-50家,鈦設(shè)備制造企業(yè)超過200家。目前居于前三位的鈦加工材廠家是寶鈦股份、上鋼五廠、張家港鈦廠。04、05年寶鈦產(chǎn)量分別是3600噸、4200噸占國內(nèi)生產(chǎn)總量的50%以上。
中國鈦材供求對比
鈦加工材(噸) 2002 2003 2004
實(shí)際需求量 6237 7506 10629
國內(nèi)生產(chǎn)量 4135 6488 8513
我國市場一直處于供不應(yīng)求狀況;自04年初以來,在原料不斷上漲和需求迅猛的情況下,價(jià)格穩(wěn)步上漲;進(jìn)入05年,價(jià)格上漲速度更是加快。以兩毫米厚的鈦板材為例,從04年的17萬元/噸上漲到05年5月的34萬元/噸。
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