金属钛的性质

金属钛的性质 原创 邹建新等

原子结构:钛位于元素周期表中ⅣB族,原子序数为22,原子核由22个质子和20-32个中子组成。有两种同素异构晶型,低于882.5℃为α晶型,呈密排六方晶格;高于882.5℃为稳定的β晶型,呈体心立方晶格。如图2.1所示。

物理性质:金属钛(海绵钛)为银灰色金属,如图2.2所示。钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20℃)。熔点1668±4℃,熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子,沸点3260±20℃,汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子,临界温度4350℃,临界压力1130大气压。 钛的导热性和导电性能较差,近似或略低于不锈钢,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时,钛的热容为0.126卡/克原子·度,热焓1149卡/克原子,熵为7.33卡/克原子·度。金属钛是顺磁性物质,导磁率为1.00004。

钛具有可塑性,高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,但强度低,不宜作结构材料。钛作为结构材料所具有的良好机械性能,就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。

化学性质:钛在较高的温度下,可与许多元素和化合物发生反应。包括HF和氟化物, HCl和氯化物,硫酸和硫化氢,硝酸和王水等。

图2.1 Ti 的α晶型

图2.2 块状海绵钛

——《钒钛产品生产工艺与设备》,北京:化工出版社,2014.01


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