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                              未來的鋼鐵:鈦

                              來源:  作者:本站
                                鈦,元素符號為Ti。在人類已發現的一百余種元素中,有八十多種是金屬元素。在有色金屬中,鈦歸屬于稀有高熔點金屬之中。

                              鈦在地殼里的儲藏量非常豐富、據科學家們測定、推算和估計,其含量是地殼質量的千分之四還要多一點,世界儲量約34億噸,在所有元素中含量居第10位(氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫、鈦)。鈦的分布很廣,在礦石、砂粒、粘土、煤、石油、植物、天然水中都有;隕石也含有鈦,說明地球以外的天體里也有鈦??磥礅伜慷?、分布廣,所以,人們就稱它為“不稀有”的稀有金屬。

                              1791年,英國分析化學家、康瓦爾郡默納陳教會的牧師格列高爾(1762~1817)發現了鈦。一次,他對英國默納陳河谷中所產的一種黑色磁性礦砂進行研究,發現其中含有棕紅色的礦渣粉末(不純的二氧化鈦)。他發生了極大的興趣,并進行了研究。研究結果撰成論文,但是,在當時未引起人們的重視。1795年,德國礦物學家和分析化學家克拉普羅特在分析匈牙利布伊尼克地區產的紅色金紅石時,發現外表很象默納陳礦,在做對比研究之后,知道兩者的主要成分相似,只是默納陳礦含有鐵??死樟_特確信這是一種新金屬的氧化物,并好奇地給這種新元素取名叫“Titanium”(鈦),這個名字引用一個希臘神話故事:說天與地的第一代兒子叫“太旦斯”(Titans)。由于鈦在高溫時非?;顫?,能夠跟氧、氮、氫、碳等元素化合生成相應的化合物,特別是與氧的結合能力更強,生成非常穩定的氧化物。所以,鈦幾乎都是以氧化物形式存在于自然界中。因此,鈦雖然被發現的很早,但是半個多世紀以來就是沒有辦法制得金屬鈦。1849年德國化學家維勒(1800~1882年)用鉀與氟鈦酸鉀共熱,制出不純的金屬鈦?,F在冶煉鈦的方法是,先把鈦礦石經過一系列處理,轉變成四氯化鈦,再用鎂或鈉在惰性氣體中還原,生成海綿狀鈦。

                              所得產物不能直接使用,還要在真空電弧爐里熔鑄成鈦錠,并經加工,進一步方得使用的各種型材。金屬鈦的性質、用途和生產方法等都和其它稀有金屬相似,所以,把鈦劃歸在稀有金屬里也就不難理解了。

                              目前已發現含鈦礦物有100多種,除金紅石外,還有白鈦礦、鈦鐵礦、鈣鈦礦等。金紅石實際上就是較純的二氧化鈦,一般含TiO2在95%以上,它是提煉鈦的重要礦物原料,但在地殼中儲量較少。白鈦礦含二氧化鈦70%~92%,而鈦鐵礦、鈣鈦礦含二氧化鈦較低,一般為35%~52%。鈦鐵礦、鈣鈦礦雖然含二氧化鈦量較少,但其儲量非常大,是生產金屬鈦和鈦白的主要原料來源。我國有豐富的鈦鐵礦。
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