審核專家：甘強

北京理工大學講師

應用化學博士

一直以來，“钛金屬”仿佛是一種“神器”般的存在，隻要帶上“钛金屬”三個字，往往都能賣上比同類産品高好幾倍的價格，就連一個钛合金的保溫杯都動辄上千元。

帶着“钛金屬”字樣的産品範圍也非常廣泛，小到一部手機，一個保溫杯；大到飛機、潛艇……

“钛金屬”到底是什麼東西？為什麼大家都喜歡用它制作産品？它的價格為什麼又如此高？接下來，就讓我們一起來了解一下。

來源｜秒懂百科

钛（元素符号Ti）是一種金屬化學元素，在元素周期表中排22位，屬于過渡金屬，有銀白色的金屬光澤，具有重量輕、強度高、耐腐蝕等特點。

金屬钛 來源｜3D造

作為一種目前被廣泛應用的新型金屬，钛的問世可謂是一波三折，從最初被發現，到最終被提純并應用，足足花了上百年的時間。

格雷戈爾 來源｜金屬百科

钛的發現者是一位名叫格雷戈爾（Reverend William Gregor）的英國牧師，除了神職工作者外，他還是一名業餘的礦物學家。

1791年，格雷戈爾在英國馬納坎教區的小溪旁發現了一種能夠被磁鐵吸引的黑沙，經過分析，他發現這種黑沙主要由兩種金屬氧化物構成——氧化鐵和一種他無法辨識的白色金屬氧化物，其中很可能含有某種尚未被發現的新型金屬。

格雷戈爾在英國康沃爾郡皇家地質協會及德國《化學年刊》發表了自己的這一發現。

幾乎與格雷戈爾同時，米勒•馮•賴興斯泰因（Franz-Joseph Müller von Reichenstein）也發現了類似的物質，同樣沒能做出辨别。

克拉普魯斯 來源｜金屬百科

1795年，德國化學家克拉普魯斯（Martin Heinrich Klaproth）在研究産自匈牙利的紅色紅金石時，也發現了同樣的金屬氧化物，并引用希臘神話中泰坦神族的名稱“Titanic”，将這種金屬元素命名為“Titanium”，中文名譯為“钛”。

亨特 來源｜金屬百科

由于金屬钛的性質活潑，能夠與氧、氮、氫、碳等物質形成化合物，單質極難制取，因此，格雷戈爾和克拉普魯斯發現的“钛元素”也隻是粉末狀的二氧化钛，并非嚴格意義上的“金屬钛”。

直到1910年，美國化學家亨特（Matthew A. Hunter）才第一次通過鈉還原氯化钛（TiCl）的方法，制取了純度高達99.9%的金屬钛。

鎂還原法加工生産的海綿狀金屬钛 來源｜搜狐

1940年，盧森堡科學家克勞爾（W·J·Krall）發明了鎂還原法制得了海綿狀純钛，這一方法于1948年在美國被大規模投入使用，從此開啟了工業化生産金屬钛的新紀元。

目前，钛被廣泛應用于各個領域，在生産與生活中發揮了重要作用。它常與其他金屬制成合金，如鋁、釩、銅、鎂、钼等。接下來，就讓我們一起來看看這個“神通廣大”的钛，究竟會出現在什麼地方吧！

>>>>航空航天

钛合金的耐熱性高，具有良好的耐腐蝕性，強度與鋼材相當，但是钛合金的密度更小，比強度與之相仿的鋼材輕了近一半，常用于火箭中的火箭發動機殼體，火箭噴嘴套管，人造衛星的外殼，以及載人飛船的船艙等。

來源｜搜狐網

>>>>生物醫學

钛合金具有強度高、耐腐蝕、耐疲勞等優點，而且力學性質接近人骨。不僅如此，钛合金還是唯一一種不會影響人體植物神經和味覺神經的金屬，因此，钛合金被廣泛應用于醫療領域，包括制造植入人體的醫療器件、假體或人工器官。

來源｜搜狐網

>>>>工業制造

在工業生産中，钛同樣深受歡迎，例如進氣閥、排氣閥、擋圈、車輪襯套及軸承等汽車配件中，都少不了钛的身影，除此之外，大到軍事工業中的坦克、導彈，小到短跑鞋釘、廚房用具……也都有钛元素的存在。

來源｜搜狐網

文章的開頭我們提到，凡是與“钛”沾邊的産品，價格往往比其他材質的産品高上幾倍，這又是為什麼呢？

俗話說 “物以稀為貴”，钛的價格如此之高，難道是因為它格外稀有？

事實并非如此，钛元素在地殼中的含量高達千分之六，是地殼中含量排名第10的元素，儲藏量是金屬銅的61倍。

那麼，究竟是什麼原因，導緻了钛制品的價格居高不下呢？

>>>>開采難度高

盡管钛的含量在地球上十分豐富，但是它的分布較為分散，這就大大提高了钛礦的開采難度和開采成本。

以我國為例，我國的钛砂礦資源集中度低，且目前多為民間開采，難以形成有規模的開發利用。同時，部分海濱地區的钛砂礦中含有放射性元素，進一步加大了開采難度。

>>>>加工困難大

钛礦石提煉出能夠作為加工原料的海綿钛，再到成形的闆材，需要經過幾十道工序，以及兩次以上的熔煉，步驟繁多複雜，而且對熔速、成分、電流電壓等條件要求極高，加大了加工難度。

除此之外，由于純钛的質地軟，性質活潑，與空氣接觸後，表面很快會形成導熱功能低下的鈍化層，因此，钛的煉熔需要在真空或惰性氣體環境中進行，對機械加工工藝，以及焊接技術的要求極高。

>>>>需求旺盛

钛作為一種性能良好的新型金屬，在多個領域中被廣泛應用。除了航空航天領域的火箭、衛星，當前軍事工業中，先進的戰鬥機、潛艇等設備也要用到大量的钛合金。

此外，在日常生活領域，例如陶瓷制造、仿古建築和古建築修繕、合金飾品等行業和領域也開始越來越多地用到钛合金……

市場對钛的需求量快速增長，然而，目前全球能夠大規模生産钛材的隻有少數幾個工業化國家，供需不平衡，也是導緻钛的價格居高不下的原因之一。

钛鐵礦 來源｜維基百科

随着知識的普及以及含钛日常用品的推廣，钛将會被越來越多的人們認識、熟悉和使用，也希望在不久的将來，钛的開采和加工技術，能夠得到進一步的發展，降低钛産品的制作成本，讓更多的人能夠享受到優質、健康的钛産品，為我們的生活帶來便利。