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          鈦的性質

          返回列表 來源: 發布日期: 2020-11-19

          鈦的性質 
          鈦是一種金屬化學元素,化學符號Ti,原子序數22,在化學元素周期表中位于第4周期、第IVB族。是一種銀白色的過渡金屬,其特征為重量輕、強度高、具金屬光澤,耐濕氯氣腐蝕。但鈦不能應用于干氯氣中,即使是溫度0℃以下的干氯氣,也會發生劇烈的化學反應,生成四氯化鈦,再分解生成二氯化鈦,甚至燃燒。只有當氯氣中的含水量高于0.5%的時候,鈦在其中才能保持可靠的穩定性。 
          鈦被認為是一種稀有金屬,這是由于在自然界中其存在分散并難于提取。但其相對豐富,在所有元素中居第十位。 鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石,廣布于地殼及巖石圈之中。鈦亦同時存在于幾乎所有生物、巖石、水體及土壤中。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法 或亨特法。鈦最常見的化合物是二氧化鈦,可用于制造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4)(作催化劑和用于制造煙幕作空中掩護)及三氯化鈦(TiCl3)(用于催化聚丙烯的生產)。
          物理性質
          鈦具有金屬光澤,有延展性。密度為4.5克/立方厘米。熔點1660±10℃。沸點3287℃?;蟽r+2、+3和+4。電離能為6.82電子伏特。鈦的主要特點是密度小,機械強度大,容易加工。鈦的塑性主要依賴于純度。鈦越純,塑性越大。有良好的抗腐蝕性能,不受大氣和海水的影響。在常溫下,不會被7%以下鹽酸、5%以下硫酸、硝酸、王水或稀堿溶液所腐蝕;只有氫氟酸、濃鹽酸、濃硫酸等才可對它作用。
          鈦是鋼與合金中重要的合金元素,鈦的密度為4.506-4.516克/立方厘米(20℃),高于鋁而低于鐵、銅、鎳。但比強度位于金屬之首。 [8]  熔點1668±4℃,熔化潛熱3.7-5.0千卡/克原子,沸點3260±20℃,汽化潛熱102.5-112.5千卡/克原子,臨界溫度4350℃,臨界壓力1130大氣壓。鈦的導熱性和導電性能較差,近似或略低于不銹鋼,鈦具有超導性,純鈦的超導臨界溫度為 0.38-0.4K。在25℃時,鈦的熱容為0.126卡/克 [9]  原子·度,熱焓1149卡/克原子,熵為7.33卡/克原子·度,金屬鈦是順磁性物質,導磁率為1.00004。
          鈦具有可塑性,高純鈦的延伸率可達50-60%,斷面收縮率可達70-80%,但收縮強度低(即收縮時產生的力度)。鈦中雜質的存在,對其機械性能影響極大,特別是間隙雜質(氧、氮、碳)可大大提高鈦的強度,顯著降低其塑性。鈦作為結構材料所具有的良好機械性能,就是通過嚴格控制其中適當的雜質含量和添加合金元素而達到的。

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