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钛的发展历史

来源:不详       更新时间:2013-7-25 13:44:04
 
    1791年英国牧师W·格雷戈尔(Gregor)在黑磁铁矿中发现了一种新的金属元素;1795年德国化学家M·H·克拉普鲁特(Klaproth)在研究金红石时也发现了该元素,并以希腊神Titans(Titans是希腊之神乌拉斯诺[Uranus]和Gaea大地之子,太阳神,又称巨人)命名之。1910年美国科学家M·A·亨特(Hunter)首次用钠还原TiCl4制取了纯钛。1940年卢森堡科学家W·J·克劳尔(Krall)用镁还原TiCl4成功地制取了海绵钛,在用水冷铜坩埚在氩气中电弧熔炼,获得了具有可锻性的金属纯钛。从此克劳尔法便奠定钛了工业生产的基础。其后,克劳尔将该技术转让给美国,以美国矿山局为主成功地实现了工业化。因此,钛元素是18世纪末发现的,但作为纯金属钛到1910年才被提取出来,到本世纪40年代才成功实现金属钛冶炼的工业化。从此钛就以重量轻、耐蚀性好而成为神奇的金属(梦幻金属),尤其是作为高比强度材料必然地成为二战后喷气飞机的重要材料。与此同时,钛也以其良好的耐蚀性成为不锈钢难以胜任的化工机械中不可缺少的材料。
  
  自海绵钛工业化以来,历经40(近60年)年的今天,钛在工业上的广泛应用,推动钛工业的迅速发展,世界海绵钛的生产能力1990年以达13万吨,并曾以每年约5%的速度增长。预计21世纪,钛的生产能力将陆续超过铅、锌、铜,成为名副其实的第三金属。然而,由于冶炼困难,必须使用氯气与惰性气体,或者在真空中进行,海绵钛的生产国,至今仍限于日本、美国、英国、前苏联和中国。美国实现钛的工业生产最早(1948年),钛加工材的产量是日本的两倍多,但美国钛材产量的80%是航空航天用钛合金,而日本是最早开展节能等合理化工作的国家,日本钛材是以满足腐蚀用途的纯钛为主,作为化工机械、原子能和火力发电站的冷凝器等耐蚀材料应用,在这些领域的材料制造技术和应用技术居领先水平。
  
  目前,国际紧张局势的缓和和军备缩减,使军用飞机的钛需求量不得不减少,但民用客机今后可望继续增长。要使钛业得以生存,大部分人的意见还是要扩大飞机以外的一般用途。近十几年来,随着钛工业的发展,钛及钛合金已由军用逐渐转向民用,由航空工业逐渐转向一般工业。日本在工业化的初期以致力于飞机以外的一般工业用途的开发,各国对日本都寄以期望,因而作为世界先导的日本担负着推进一般民用需求开发的使命。
  
  钛及钛合金是本世纪40年代末开始发展起来的一类新型的工程结构材料,作为尖端科学技术材料,它具有强大的生命力。其主要特点是比强度高、耐腐蚀、良好的低温性能,并具有某些特殊的物理、化学、生物学特性和技术功能(超导、记忆、储氢),因此,在航天航空、化工、石油、冶金、电力、舰船、轻纺及医疗等工业上获得日益广泛的应用。五十年代以“空中金属”著称,六十年代又以“陆用金属”著称,七十年代更以“海洋金属”而崛起。
  
  我国钛资源十分丰富,储量居世界首位,这是我国发展钛工业的优势。我国从1954年开始钛的研究,迄今,已有30年的历史。在钛的研究和生产方面取得了很大的进展,已建成一批大型的专业化海绵钛厂和钛材加工厂,年生产海绵钛达3500t,钛材1000t,已生产和试制出30多种钛合金,基本上满足国内工业上的需要。但于钛工业发达国家相比,还有很大的差距,须迎头赶上。
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