比钛合金更好的材料（钛和钛合金被认为是什么材料）

钛合金是什么材料？为什么大家一听就觉得钛合金很牛逼？是什么材质的？

在一些电视节目或者 *** 上，我们经常可以看到建造一艘航母有多贵。这是因为建造航母涉及到很多技术领域和相关材料，所以建造航母光有钱是不够的，还需要强大的工业基础和材料研发能力。

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有报道说航母甲板上的一个铆钉可以换一辆车，可见其有多贵。这种铆钉不是普通的铆钉，而是钛合金的铆钉。这种昂贵的钛合金铆钉并不是全甲板都有，只有起降战机的地方才有。

因为战斗机在起飞时会喷出超过1000摄氏度的高温，这就需要对甲板有耐高温的要求，而对耐高温材料的焊接技术又不成熟，所以甲板之间的拼装就需要靠钛合金铆钉来完成。

钛合金是以钛为基础，添加了其他元素的合金。钛合金材料具有重量轻、强度高、弹性低、耐高温和耐腐蚀等特点。主要用于航空发动机、火箭、导弹零件。(钛在普通工业中也有使用，钛的等级有很多。不同行业会根据要求选择合适等级的钛。)

钛合金是一种比较年轻的金属，从开发至今已经有六七十年的历史了。进入20世纪后，传统的钢和铝已经不能满足航空航天、航海等领域的需要。1954年，一家美国公司研制出钛合金。

每当一个产品是钛合金做的，就会吸引很多人的目光，因为钛合金特别贵。在很多人眼里，钛合金是高级金属材料的代名词。这种昂贵的材料一般用于航空发动机，也是一些尖端武器装备的理想材料。

但事实上，组成钛合金这种材料的主要金属钛并不稀有，在地球上钛元素的含量占到地壳总质量的0.45%，仅次于铁，铝，镁等金属元素，目前已知的钛矿物种类就超过了140多种，储量也是很丰富的。

在自然界中，钛存在于钛铁矿和金红石等矿物中。纯钛是银灰色的，也是一种轻金属。钛的密度只有每立方厘米4.54克，熔点1668摄氏度，所以具有可塑性。

真正让钛金大受追捧的是它本身的特性。作为一种轻金属，在所有元素中，钛的重量强度比更高，比钢轻44%，但其机械强度与钢几乎相同，比铝强3倍。钛具有很强的耐腐蚀性，与铝相似，钛在室温下会被一层致密的氧化膜覆盖。

其无毒无磁的特性也非常适合工业化生产。液态钛几乎能与所有金属溶解，因此能与各种金属形成合金。通过添加一定比例的其他金属元素，熔炼出的钛合金不仅能保证其重量轻、强度高、耐腐蚀，还具有更大的强度或耐高温，甚至记忆能力。钛是与人体相容性更好的金属，在医学领域也有应用，比如心脏支架。

有人纳闷，钛不稀罕，储量这么多。钛合金为什么还这么值钱？

这将涉及金属冶炼技术。钛合金对熔炼环境极其苛刻，高温下化学活性低，所以熔炼钛合金必须在高温下进行。一般来说，钛合金的熔炼温度必须在800摄氏度以上，而且必须在真空环境下操作。这种冶炼环境远高于钢铁等金属。俗话说，物以稀为贵。久而久之，钛合金就变成了所谓的稀有金属，导致其价格居高不下。

虽然钛合金的产量低价格贵，但并不代表用得少，特别是各国在一些尖端武器装备和国之重器上对钛合金的使用也是很豪放的，据透露，中国歼-20使用的钛合金大约占机身重量的20%，这些钛合金主要用于机身的结构材料。

目前钛合金材料在航空航天工业中应用是最多的，所以也将钛合金叫作“空间金属”，它重量轻，强度大又耐高温，特别适合制造航空航天器，很多以前使用铝合金的部件都改用了钛合金。

随着技术的发展，现在飞机的更高航速时是音速的3倍以上，这么快的超音速飞行，会使飞机与空气摩擦而产生大量的热，一般当飞行速度达到音速2倍以下时机身用铝合金就可以了，当飞行速度达到音速的2倍以上时，铝合金就经受不住了，就必须采用耐高温和性能更好的钛合金，当飞行速度超过音速的3倍时，机身就要使用更多的钛合金。

一些攻击核潜艇的内压艇壳，鱼雷舱等部件都是用钛合金打造，钛合金材料无磁，耐腐蚀，强度极高，可以有效的抵抗炸弹的冲击波，还有就是能够下潜得更深，例如我国“蛟龙号”载人舱就使用了钛合金材料，能够下潜到7000多米的深海，这就相当于每平方米要承受7000吨的压力，压力大得惊人啊。

现在各国除了在航空，火箭发动机，潜艇，战机等高精尖设备上大量使用钛合金外，在常规或者单兵装备上也广泛使用钛合金，例如榴弹炮，防弹头盔等。

目前世界上钛合金技术最强，应用最多的就是美俄中，而中国的钛矿储量世界之一，约占世界总储量的28.9%，其中钛铁矿储量约为7.2亿吨，占全球钛矿的92%，金红石储量约为4700万吨，二者合计储量约7.67亿吨，这应该就是所说的家里有矿，对于钛合金的冶炼和加工也已经实现了产业化，所以说钛合金在中国各领域的广泛应用已经不存在原理和技术问题了，相信未来钛合金这种“空间金属”不再只是航空航天领域才会使用。

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