钛金属复合板的工业的发展历史
1940年卢森堡科学家W．J．克劳尔(kroll)用镁还原TiCl：研究制得了纯钛金属。
从此之后，镁还原法(又称为克劳尔法)和钠还原法(又称为亨特法)成为生产海绵
钛的工业制造方法方法。
而美国在1948年用镁金属还原法制出2吨海绵钛，从此以后达到了工业生产规模。
英国、日本、前苏联和中国也相继进入工业生产，其中主要的产钛大国为前苏联
、日本和美国。 钛是一种新金属，由于它具有一系列优异特性，被广泛用于航空
、航天、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中，它被誉为
现代金属。
金属钛生产从1949年至今才有半个多世纪的历史，它是伴随着航空和航天工业而
发展起来的新兴工业。它的发展经受了数次大起大落，这是因为钛与飞机制造业
有关的缘故。但总的说来，钛发展的速度是很快的，它超过了任何一种其他有色
金属的发展速度。这从全世界海绵钛工业发展情况可以看出：海绵钛生产规模60
年代为60kt/a，70年代为1lOkt/a，80年代为130kt/a，到1992年已达140kt/a。
产量1991年达到历史最高水平，为105kt/a。 进入90年代后，由于军用钛量减少
和俄罗斯等一些国家抛售库存海绵钛，使前几年市场疲软。1995年钛的市场开始
回升，主要由于 B777等民用飞机和高尔夫球杆等民用钛量大幅度增加， 1996年
钛的需求量达到一个新的高点。
专家预测今后几年内钛的 需求量将继续较大幅度增长。目前妨碍钛应用的主要原
因是价格贵。可以预料，随着科学技术的进步和钛生产工艺的不断完善、 扩大企
业的生产能力和提高管理水平、进一步降低钛制品的成本， 必然会开拓出更广泛
的钛市场。
1.密度小、比强度高
金属钛的密度为4.51g/cm3,高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度位于金属之
首。
2.耐腐蚀性能
钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大
。但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是
耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面
生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。即使由
于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。
介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。
为了提高钛的耐蚀性，研究出氧化、电镀、等离子喷涂、离子氮化、离子注
入和激光处理等表面处理技术，对钛的氧化膜起到了增强保护性作用，获得了所
希望的耐腐蚀效果。针对在硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气和高温氯化物等
生产中对金属材料的需要 ，开发出钛-钼、钛-钯、钛-钼-镍等一系列耐蚀钛合金
。钛铸件使用了钛-32钼合金，对常发生缝隙腐蚀或点蚀的环境使用了钛-0.3钼-
0.8镍合金或钛设备的局部使用了钛-0.2钯合金,均获得了很好的使用效果。
3.耐热性能好
新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。
4.耐低温性能好
钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的
低温钛合金,
其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。在-196-253℃低温下保持较好的
延性及韧性
,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。
5.抗阻尼性能强
金属钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间
最长。利用钛
的这一性能可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄
膜等。
6.无磁性、无毒
钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化，无毒且与人体组织及血液
有好的相溶性
，所以被医疗界采用。
7.抗拉强度与其屈服强度接近
钛的这一性能说明了其屈强比（抗拉强度/屈服强度）高，表示了金属钛材料
在成形时塑
性变形差。由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大，使钛成型时的回弹能力大。
8.换热性能好
金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低，但由于钛优异的耐腐蚀性能，所以壁
厚可以大大减
薄，而且表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝，减少了热组，太表面不结垢也可减
少热阻，使钛
的换热性能显著提高。
9.弹性模量低
钛的弹性模量在常温时为106.4GMPa,为钢的57%。
10.吸气性能
钛是一种化学性质非常活泼的金属,在高温下可与许多元素和化合物发生反应
。钛吸气主
要指高温下与碳、氢、氮、氧发生反应。
钛的三大功能:
功能材料是以物理性能为主的工程材料，即在电、磁、声、光、热等方面具
有的特殊性质，或在其作用下表现出特殊功能的材料。对钛和钛合金的研究已发
现其有三种特殊功能有应用前途:
1.记忆功能
钛-镍合金在一定环境温度下具有单向、双向和全方位的记忆效应，被公认
是最佳记忆合
金。在工程上做管接头用于战斗机的油压系统；石油联合企业的输油管路系统；
直径0.5mm丝
做成的直径500mm抛物网状天线用于宇航飞行器上；在医学工程上用于制作鼾症治
疗；制成螺
钉用于骨折愈合等。上述应用均获得了明显效果。
2.超导功能
铌-钛合金在温度低于临界温度时，呈现出零电阻的超导功能。
3.贮氢功能
钛-铁合金具有吸氢的特性，把大量的氢安全的贮存起来，在一定的环境中
又把氢释放出
来。这在氢气分离、氢气净化、氢气贮存及运输、制造以氢为能源的热泵和蓄电
