鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(Titanium)是一(yi)(yi)種(zhong)金屬(shu)(shu)化學(xue)(xue)元素(su),化學(xue)(xue)符(fu)號Ti,原(yuan)子序數22,在化學(xue)(xue)元素(su)周期(qi)表中(zhong)(zhong)(zhong)位于(yu)第(di)4周期(qi)、第(di)IVB族。由格雷戈爾于(yu)1791年發現。是一(yi)(yi)種(zhong)銀白色的(de)(de)過渡金屬(shu)(shu),其特征為(wei)重量(liang)輕(qing)、強(qiang)度(du)高、具金屬(shu)(shu)光澤,耐濕氯(lv)氣腐蝕。但鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)不能(neng)應用于(yu)干氯(lv)氣中(zhong)(zhong)(zhong),即使是溫度(du)0℃以下的(de)(de)干氯(lv)氣,也(ye)會發生劇烈(lie)的(de)(de)化學(xue)(xue)反應,生成(cheng)四氯(lv)化鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai),再分解生成(cheng)二氯(lv)化鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai),甚至燃燒。只有(you)當(dang)氯(lv)氣中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)含水(shui)(shui)量(liang)高于(yu)0.5%的(de)(de)時候(hou),鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)在其中(zhong)(zhong)(zhong)才能(neng)保(bao)持可(ke)靠的(de)(de)穩定性。α型鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)為(wei)六方(fang)(fang)晶系(xi)、β型鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)為(wei)立方(fang)(fang)晶系(xi)。轉變溫度(du)為(wei)882.5℃。熔(rong)點(1660±10)℃,沸點3287℃,密度(du)為(wei)4.506g/cm3。溶(rong)于(yu)稀酸,不溶(rong)于(yu)冷水(shui)(shui)和熱水(shui)(shui)。耐海水(shui)(shui)腐蝕性很強(qiang)。已(yi)知(zhi)的(de)(de)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)同(tong)位素(su)有(you)13種(zhong),包(bao)括鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)-41至鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)-53。其中(zhong)(zhong)(zhong)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)穩定同(tong)位素(su)有(you)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)-46,鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)-47,鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)-48,鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)-49,鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)-50共五種(zhong),其余的(de)(de)同(tong)位素(su)均有(you)放射性。
鈦被認為是一種稀(xi)有(you)(you)金(jin)屬,這是由于(yu)在自然界中其存在分散并(bing)難以提取(qu)。但其相對豐富(fu),在所(suo)有(you)(you)元素中居第十位。鈦的(de)礦(kuang)石(shi)主(zhu)要有(you)(you)鈦鐵礦(kuang)及(ji)(ji)金(jin)紅石(shi),廣(guang)布于(yu)地(di)殼及(ji)(ji)巖(yan)石(shi)圈之中。鈦亦同時存在于(yu)幾乎所(suo)有(you)(you)生(sheng)物、巖(yan)石(shi)、水體及(ji)(ji)土(tu)壤中。從主(zhu)要礦(kuang)石(shi)中萃(cui)取(qu)出鈦需(xu)要用(yong)到克羅爾(er)法(fa)或亨特法(fa)。鈦最常見的(de)化(hua)(hua)合(he)物是二氧(yang)化(hua)(hua)鈦,可(ke)用(yong)于(yu)制造白色顏(yan)料。其他化(hua)(hua)合(he)物還包(bao)括四氯(lv)化(hua)(hua)鈦(TiCl4)(作催化(hua)(hua)劑和(he)用(yong)于(yu)制造煙幕(mu)作空(kong)中掩護)及(ji)(ji)三氯(lv)化(hua)(hua)鈦(TiCl3)(用(yong)于(yu)催化(hua)(hua)聚(ju)丙烯的(de)生(sheng)產)。
1、格(ge)(ge)雷戈爾(er)(Reverend William Gregor,1762—1817):1791年,鈦以含(han)鈦礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)形式在(zai)英(ying)格(ge)(ge)蘭的(de)(de)(de)康沃爾(er)郡被發(fa)(fa)現(xian),發(fa)(fa)現(xian)者(zhe)是(shi)英(ying)格(ge)(ge)蘭業(ye)余(yu)礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)學(xue)家格(ge)(ge)雷戈爾(er)(Reverend William Gregor),當時正業(ye)為負(fu)責康沃爾(er)郡的(de)(de)(de)克(ke)里特(te)(Creed)教區的(de)(de)(de)牧師。他(ta)(ta)在(zai)鄰(lin)近(jin)的(de)(de)(de)馬(ma)納坎(Manaccan)教區中小溪(xi)旁找到(dao)(dao)了(le)(le)一(yi)些黑(hei)沙,后來他(ta)(ta)發(fa)(fa)現(xian)了(le)(le)那些沙會被磁鐵(tie)吸引,他(ta)(ta)意識到(dao)(dao)這種礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)(鈦鐵(tie)礦(kuang))包含(han)著一(yi)種新的(de)(de)(de)元(yuan)素。經過(guo)分析,發(fa)(fa)現(xian)沙里面有兩種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu):氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(沙受磁鐵(tie)吸引的(de)(de)(de)原因)及(ji)一(yi)種他(ta)(ta)無(wu)法(fa)辨識的(de)(de)(de)白(bai)色(se)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)。意識到(dao)(dao)這種未被辨識的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)含(han)有一(yi)種未被發(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu),格(ge)(ge)雷戈爾(er)對康沃爾(er)郡皇(huang)家地(di)質學(xue)會及(ji)德國的(de)(de)(de)《化(hua)(hua)學(xue)年刊》發(fa)(fa)表了(le)(le)這次(ci)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)現(xian)。大約就在(zai)同時,米(mi)勒·馮·賴(lai)興斯泰(tai)因(Franz-Joseph Müller von Reichenstein)也制造出類似的(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)質,但(dan)卻(que)無(wu)法(fa)辨識它。
2、克拉普羅特(Martin Heinrich Klaproth,1743—1817):1795年德國化(hua)學家克拉普羅特在分析匈牙(ya)利產的紅色金紅石(shi)時也發(fa)現了(le)這(zhe)種氧化(hua)物。他(ta)主張采取為鈾(1789年由(you)克拉普羅特發(fa)現的)命名的方法(fa),引用希(xi)臘神話中泰坦(tan)神族“Titanic”的名字(zi)給這(zhe)種新元素起(qi)名叫“Titanium”。中文按其譯音定名為鈦(tai)(tai)。當他(ta)聽(ting)聞到格雷戈爾(er)較早前的發(fa)現之(zhi)后,克拉普羅特取得了(le)一些馬納坎礦物的樣本,并證實它含鈦(tai)(tai)。
3、亨特(te)(Matthew A.Hunter):格雷戈爾和克拉普羅特(te)當時所(suo)發現(xian)的(de)鈦(tai)(tai)(tai)是粉(fen)末狀的(de)二氧化(hua)鈦(tai)(tai)(tai),而不是金屬鈦(tai)(tai)(tai)。因為鈦(tai)(tai)(tai)的(de)氧化(hua)物極其(qi)穩定,而且金屬鈦(tai)(tai)(tai)能與氧、氮、氫、碳等直接激烈地化(hua)合,所(suo)以單(dan)質鈦(tai)(tai)(tai)很難制取(qu)。直到1910年才被美國(guo)化(hua)學(xue)家亨特(te)第一次用鈉還原TiCl4制得純度達99.9%的(de)金屬鈦(tai)(tai)(tai)。
1940年盧森堡科學家W.J.Kroll用鎂(mei)(mei)還原TiCl4制(zhi)得了(le)純鈦(tai)。從此,鎂(mei)(mei)還原法(fa)(又稱為(wei)克勞爾法(fa))和鈉還原法(fa)(又稱為(wei)亨特法(fa))成為(wei)生(sheng)產海綿鈦(tai)的工業方法(fa)。美國在1948年用鎂(mei)(mei)還原法(fa)制(zhi)出2噸海綿鈦(tai),從此開始了(le)鈦(tai)的工業化生(sheng)產。
1947年(nian)(nian)(nian),人(ren)們(men)才(cai)開始在(zai)工(gong)廠里冶煉鈦(tai)(tai)。當年(nian)(nian)(nian),產量只有(you)2噸(dun)。1955年(nian)(nian)(nian)產量激增到2萬噸(dun)。1972年(nian)(nian)(nian),年(nian)(nian)(nian)產量達到了20萬噸(dun)。鈦(tai)(tai)的屈(qu)服強(qiang)度(du)(du)比(bi)鋼(gang)鐵要高,而它的重量幾乎只有(you)同體積的鋼(gang)鐵的一(yi)半,鈦(tai)(tai)雖然稍(shao)稍(shao)比(bi)鋁重一(yi)點,它的屈(qu)服強(qiang)度(du)(du)卻比(bi)鋁大2倍(bei)。鈦(tai)(tai)的比(bi)強(qiang)度(du)(du)高于(yu)鋁和(he)鋼(gang),比(bi)模量與鋁、鋼(gang)十分接近。在(zai)宇宙火箭和(he)導彈(dan)中(zhong),就大量用鈦(tai)(tai)代替鋼(gang)鐵。由于(yu)鈦(tai)(tai)非常(chang)結實,能承受(shou)很高的壓力,所(suo)以人(ren)們(men)開始用鈦(tai)(tai)來(lai)制造潛(qian)艇(ting)——鈦(tai)(tai)潛(qian)艇(ting)。這種潛(qian)艇(ting)可以在(zai)深達4500米的深海中(zhong)航行。
據統計,世界(jie)上每(mei)年用于(yu)宇(yu)宙(zhou)航行的鈦(tai)(tai),已達一千噸以(yi)上。極細的鈦(tai)(tai)粉,還是火箭的好燃料(liao),所以(yi)鈦(tai)(tai)被(bei)譽為宇(yu)宙(zhou)金屬,空間金屬。
中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鈦(tai)(tai)(tai)工(gong)業(ye)起步(bu)于20世紀50年代。1954年,北京有色金屬(shu)研究總院開始進行海綿(mian)(mian)鈦(tai)(tai)(tai)制備工(gong)藝研究,1956年中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)把鈦(tai)(tai)(tai)當作戰(zhan)略金屬(shu)列入了(le)12年發展規劃,1958年在撫順鋁廠實現了(le)海綿(mian)(mian)鈦(tai)(tai)(tai)工(gong)業(ye)試驗,成立了(le)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)第一個海綿(mian)(mian)鈦(tai)(tai)(tai)生(sheng)產(chan)車間,同時在沈陽有色金屬(shu)加(jia)工(gong)廠成立了(le)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)第一個鈦(tai)(tai)(tai)板帶加(jia)工(gong)材(cai)(cai)生(sheng)產(chan)試驗車間。寶(bao)雞鈦(tai)(tai)(tai)材(cai)(cai)加(jia)工(gong)裝(zhuang)備、技術水平及(ji)生(sheng)產(chan)能力均居全國(guo)(guo)第一,生(sheng)產(chan)能力占(zhan)全中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)的60%左右,市場份(fen)額占(zhan)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)國(guo)(guo)內鈦(tai)(tai)(tai)加(jia)工(gong)材(cai)(cai)市場85%,占(zhan)世界產(chan)量的22%,承擔著中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)90%以上高(gao)端(duan)鈦(tai)(tai)(tai)材(cai)(cai)產(chan)品的生(sheng)產(chan)任務,號稱(cheng)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鈦(tai)(tai)(tai)谷。
20世紀(ji)60-70年(nian)代,在中(zhong)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)統一(yi)(yi)規劃下,先(xian)后(hou)(hou)建(jian)設(she)了以遵義鈦(tai)(tai)廠(chang)(chang)(chang)為(wei)代表的(de)(de)10余(yu)家海綿(mian)鈦(tai)(tai)生(sheng)(sheng)產(chan)單(dan)位;在1967年(nian)在洛(luo)(luo)陽(yang)銅(tong)加(jia)(jia)工(gong)廠(chang)(chang)(chang)成立了中(zhong)國(guo)(guo)(guo)第(di)一(yi)(yi)個(ge)鈦(tai)(tai)管棒加(jia)(jia)工(gong)材(cai)生(sheng)(sheng)產(chan)試驗(yan)車間和第(di)二條鈦(tai)(tai)板帶材(cai)生(sheng)(sheng)產(chan)試驗(yan)車間,并為(wei)主承(cheng)擔了當(dang)時國(guo)(guo)(guo)內第(di)一(yi)(yi)艘核潛(qian)艇(ting)、第(di)一(yi)(yi)艘導彈驅逐艦及航空(kong)用鈦(tai)(tai)材(cai)的(de)(de)試制(zhi)開(kai)發任務,直到1972年(nian)寶(bao)雞(ji)(ji)有(you)(you)色金(jin)屬加(jia)(jia)工(gong)廠(chang)(chang)(chang)建(jian)成投產(chan)后(hou)(hou),洛(luo)(luo)陽(yang)銅(tong)加(jia)(jia)工(gong)將(jiang)工(gong)藝資料移交(jiao)北京有(you)(you)色研究總院(yuan),按(an)照冶金(jin)部(bu)(bu)的(de)(de)專業(ye)劃分,不再(zai)承(cheng)擔鈦(tai)(tai)材(cai)料的(de)(de)開(kai)發試制(zhi)工(gong)作;以北京有(you)(you)色研究總院(yuan)、沈陽(yang)鋁(lv)(lv)鎂院(yuan)、撫順鋁(lv)(lv)廠(chang)(chang)(chang)、沈陽(yang)有(you)(you)色金(jin)屬加(jia)(jia)工(gong)廠(chang)(chang)(chang)、東北輕合(he)金(jin)加(jia)(jia)工(gong)廠(chang)(chang)(chang)、洛(luo)(luo)陽(yang)銅(tong)加(jia)(jia)工(gong)廠(chang)(chang)(chang)等單(dan)位為(wei)主,援建(jian)了寶(bao)雞(ji)(ji)有(you)(you)色金(jin)屬加(jia)(jia)工(gong)廠(chang)(chang)(chang)和寶(bao)雞(ji)(ji)貴金(jin)屬所,從此按(an)照行業(ye)劃分,以寶(bao)雞(ji)(ji)有(you)(you)色金(jin)屬加(jia)(jia)工(gong)廠(chang)(chang)(chang)和寶(bao)雞(ji)(ji)貴金(jin)屬所為(wei)主,承(cheng)擔了國(guo)(guo)(guo)內大部(bu)(bu)分鈦(tai)(tai)加(jia)(jia)工(gong)材(cai)料的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)開(kai)發試制(zhi)工(gong)作。同時中(zhong)國(guo)(guo)(guo)也成為(wei)繼美國(guo)(guo)(guo)、前蘇聯(lian)和日本之(zhi)后(hou)(hou)的(de)(de)第(di)四個(ge)具有(you)(you)完整鈦(tai)(tai)工(gong)業(ye)體(ti)系的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家。
1980年前后,中(zhong)國(guo)(guo)海綿鈦(tai)(tai)(tai)(tai)產量(liang)達到2800噸,然(ran)而由于當時(shi)大(da)多數人對鈦(tai)(tai)(tai)(tai)金屬認(ren)識不足,鈦(tai)(tai)(tai)(tai)材(cai)的(de)(de)高(gao)價(jia)格也限制了(le)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)應用,鈦(tai)(tai)(tai)(tai)加(jia)工(gong)材(cai)的(de)(de)產量(liang)僅(jin)200噸左右,中(zhong)國(guo)(guo)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)工(gong)業(ye)陷入(ru)困境。在這種情(qing)況下(xia),由當時(shi)國(guo)(guo)務院(yuan)副總理方(fang)毅(yi)同志倡導(dao)(dao),朱镕基(ji)和袁寶華(hua)同志支持,于1982年7月成立了(le)跨部委的(de)(de)全國(guo)(guo)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)應用推廣領導(dao)(dao)小(xiao)組(zu),專(zhuan)門協調鈦(tai)(tai)(tai)(tai)工(gong)業(ye)的(de)(de)發(fa)展(zhan)事宜,促成了(le)20世紀80年代(dai)至(zhi)90年代(dai)初(chu)期中(zhong)國(guo)(guo)海綿鈦(tai)(tai)(tai)(tai)和鈦(tai)(tai)(tai)(tai)加(jia)工(gong)材(cai)產銷兩旺、鈦(tai)(tai)(tai)(tai)工(gong)業(ye)快速平(ping)穩發(fa)展(zhan)的(de)(de)良(liang)好局(ju)面。
2011年(nian)(nian)是中國“十二五”規劃(hua)的(de)第(di)一(yi)年(nian)(nian),在這一(yi)年(nian)(nian)里,中國海(hai)綿鈦(tai)(tai)和鈦(tai)(tai)加工(gong)材的(de)產(chan)量繼續慣性增長。根據(ju)中國有(you)色金(jin)屬(shu)工(gong)業(ye)協會鈦(tai)(tai)鋯(gao)鉿分會統(tong)計,國內14家(jia)海(hai)綿鈦(tai)(tai)生產(chan)企業(ye)2011年(nian)(nian)總產(chan)量為(wei)64952t,同比增加了12.4%。根據(ju)30家(jia)企業(ye)的(de)統(tong)計,2011年(nian)(nian)中國共生產(chan)鈦(tai)(tai)加工(gong)材50962t,同比增長33.0%。
2014年9月,中國(guo)第(di)一(yi)爐“電子級(ji)低(di)氧超(chao)高(gao)(gao)純鈦(tai)(tai)”已(yi)(yi)在浙江省(sheng)余姚市(shi)成(cheng)功研發投產,一(yi)舉打(da)破了中國(guo)國(guo)外的(de)壟(long)(long)斷。低(di)氧超(chao)高(gao)(gao)純鈦(tai)(tai)主(zhu)要(yao)應用(yong)在半導(dao)體用(yong)濺射靶材(cai)、航空(kong)航天(tian)、海洋(yang)石(shi)油等核心工業領(ling)域,戰略意義重大。作為高(gao)(gao)端戰略性(xing)金(jin)屬材(cai)料,美日政府嚴格限(xian)制(zhi)對中國(guo)的(de)出口。中國(guo)在超(chao)高(gao)(gao)純鈦(tai)(tai)領(ling)域經(jing)常要(yao)看美日的(de)“臉色(se)”。寧波創潤(run)新材(cai)料有限(xian)公司(si)"年產250噸電子級(ji)低(di)氧超(chao)高(gao)(gao)純鈦(tai)(tai)項目"的(de)投產,填(tian)補(bu)了中國(guo)高(gao)(gao)端鈦(tai)(tai)材(cai)的(de)技術空(kong)白,意味著(zhu)中國(guo)已(yi)(yi)具備低(di)氧超(chao)高(gao)(gao)純鈦(tai)(tai)的(de)自主(zhu)生(sheng)產能力,實(shi)現了這一(yi)戰略金(jin)屬的(de)獨立自給,徹底擺脫了對國(guo)外的(de)依(yi)賴。壟(long)(long)斷打(da)破后,直接受益的(de)就(jiu)是航空(kong)航天(tian)領(ling)域。
衡量(liang)(liang)一個國家鈦(tai)(tai)工(gong)業規模(mo)有(you)兩個重(zhong)要指(zhi)標(biao):海(hai)綿鈦(tai)(tai)產(chan)量(liang)(liang)和鈦(tai)(tai)材產(chan)量(liang)(liang),其中海(hai)綿鈦(tai)(tai)產(chan)量(liang)(liang)反映原料生產(chan)能力,鈦(tai)(tai)材產(chan)量(liang)(liang)反映的是深加工(gong)能力。鈦(tai)(tai)工(gong)業已形成中國、美國、獨(du)聯體(ti)、日本(ben)和歐(ou)洲五大生產(chan)和消費主(zhu)體(ti)。
綜上(shang)所述,中國鈦工業(ye)(ye)大致經(jing)歷了(le)三個發(fa)展(zhan)期(qi)(qi):即20世紀50年代的(de)開創期(qi)(qi),60-70年代的(de)建設期(qi)(qi)和80-90年代的(de)初(chu)步發(fa)展(zhan)期(qi)(qi)。在新世紀,得益于國民經(jing)濟的(de)持(chi)續、快(kuai)(kuai)速發(fa)展(zhan),中國鈦工業(ye)(ye)也進(jin)入了(le)一個快(kuai)(kuai)速成長期(qi)(qi)。
鈦(tai)的(de)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)序數(shu)為(wei)(wei)22,核外電子(zi)(zi)(zi)數(shu)共有22個,其(qi)電子(zi)(zi)(zi)構(gou)型為(wei)(wei)1s22s22p?3s23p?3d24s2([Ar]3d24s2)。鈦(tai)單質有兩種同素異(yi)構(gou)體(ti)(ti):α-Ti和β-Ti。α-Ti是六方(fang)晶系,原(yuan)子(zi)(zi)(zi)堆(dui)積方(fang)式為(wei)(wei)六方(fang)密堆(dui)積,原(yuan)子(zi)(zi)(zi)空間利用(yong)率為(wei)(wei)74%。β-Ti為(wei)(wei)立方(fang)晶格,原(yuan)子(zi)(zi)(zi)堆(dui)積方(fang)式為(wei)(wei)體(ti)(ti)心立方(fang)密堆(dui)積,原(yuan)子(zi)(zi)(zi)空間利用(yong)率為(wei)(wei)68%。另外,當鈦(tai)晶體(ti)(ti)中出現(xian)少量的(de)缺陷時會影(ying)響(xiang)晶體(ti)(ti)的(de)性(xing)質,如(ru)機械強度、導電性(xing)等。
鈦(tai)具有金(jin)屬光澤,有延展(zhan)性。聲音在(zai)其(qi)中的(de)傳播速率為5090m/s。鈦(tai)的(de)主要特點是密度(du)小(xiao)、機械強度(du)大、容易加工(gong)。
新型鈦合金耐熱性能(neng)好,可在600℃或更高的溫度下(xia)長期使用。
鈦(tai)合金的(de)耐低(di)溫性能(neng)好,鈦(tai)合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的(de)低(di)溫鈦(tai)合金,其強度隨溫度的(de)降低(di)而提高,但塑性變化卻不大(da)。在(zai)-196-253℃低(di)溫下保持較(jiao)好的(de)延性及韌(ren)性,避免(mian)了金屬冷脆性,是低(di)溫容器,貯(zhu)箱等設備的(de)理想材料(liao)。
金屬(shu)鈦(tai)的抗阻尼性能強,受到機械振動(dong)、電振動(dong)后,與鋼(gang)、銅金屬(shu)相(xiang)比,其自身(shen)振動(dong)衰減時間最長(chang)。利用鈦(tai)的這一性能可作音叉、醫學上的超(chao)聲粉碎(sui)機振動(dong)元件和(he)高級音響揚聲器的振動(dong)薄膜等。
鈦(tai)(tai)是(shi)鋼與合(he)金(jin)中重要的(de)合(he)金(jin)元素,但比強度(du)(du)位于金(jin)屬之首。熔點1668℃,熔化(hua)潛(qian)熱3.7-5.0千(qian)卡(ka)(ka)/克(ke)原子(zi)(zi),沸(fei)點3260±20℃,汽化(hua)潛(qian)熱102.5-112.5千(qian)卡(ka)(ka)/克(ke)原子(zi)(zi),臨(lin)界(jie)溫(wen)度(du)(du)4350℃,臨(lin)界(jie)壓(ya)力(li)1130大氣壓(ya)。鈦(tai)(tai)的(de)導(dao)熱性和導(dao)電性能較(jiao)差,近似或略低于不銹鋼,鈦(tai)(tai)具有(you)超導(dao)性,純(chun)鈦(tai)(tai)的(de)超導(dao)臨(lin)界(jie)溫(wen)度(du)(du)為0.38-0.4K。在25℃時,鈦(tai)(tai)的(de)熱容為0.126卡(ka)(ka)/克(ke)原子(zi)(zi)·度(du)(du),熱焓1149卡(ka)(ka)/克(ke)原子(zi)(zi),熵為7.33卡(ka)(ka)/克(ke)原子(zi)(zi)·度(du)(du)。
鈦(tai)具有可塑性(xing),高純鈦(tai)的(de)延伸(shen)率可達(da)50-60%,斷面收縮(suo)率可達(da)70-80%,但收縮(suo)強度低(即收縮(suo)時產生的(de)力度)。鈦(tai)中雜質(zhi)(zhi)的(de)存(cun)在(zai),對其機械性(xing)能影響極(ji)大,特(te)別是間隙雜質(zhi)(zhi)(氧、氮(dan)、碳)可大大提高鈦(tai)的(de)強度,顯著(zhu)降低其塑性(xing)。鈦(tai)作為結構材料所具有的(de)良好(hao)機械性(xing)能,就是通(tong)過(guo)嚴(yan)格(ge)控制其中適當的(de)雜質(zhi)(zhi)含量和(he)添加合(he)金元(yuan)素而達(da)到的(de)。
純鈦是無磁性(xing)金屬(shu),在很大的磁場中(zhong)也難以(yi)被(bei)磁化,無毒且與人體組織及血液有(you)好的相(xiang)溶(rong)性(xing),所以(yi)被(bei)醫(yi)療(liao)界采用。鈦合金是順磁性(xing)物質,導(dao)磁率為1.00004。
鈦(tai)的(de)抗拉(la)強度與(yu)其屈(qu)服(fu)強度接近說明了其屈(qu)強比(抗拉(la)強度/屈(qu)服(fu)強度)高,表示了金屬鈦(tai)材料在成形時塑性(xing)變形差。由于鈦(tai)的(de)屈(qu)服(fu)極限與(yu)彈(dan)(dan)性(xing)模量的(de)比值大,使鈦(tai)成型(xing)時的(de)回(hui)彈(dan)(dan)能力大。
金屬鈦的導熱(re)系數(shu)雖然(ran)比(bi)碳(tan)鋼和銅低,但由于鈦優異(yi)的耐腐蝕性能,所(suo)以壁厚可以大大減(jian)(jian)薄,而且表面與蒸(zheng)汽的換熱(re)方式(shi)為滴狀冷凝,減(jian)(jian)少了熱(re)阻,鈦表面不結垢也可減(jian)(jian)少熱(re)阻,使鈦的換熱(re)性能顯(xian)著提高。
鈦的彈性模量在常溫時(shi)為(wei)(wei)106.4GPa,為(wei)(wei)鋼的57%。
下面是鈦的電離能數據(單(dan)位:kJ/mol)
M - M+ 658
M+ - M2+ 1310
M2+ - M3+ 2652
M3+ - M4+ 4175
M4+ - M5+ 9573
M5+ - M6+ 11516
M6+ - M7+ 13590
M7+ - M8+ 16260
M8+ - M9+ 18640
M9+ - M10+ 20830
晶胞參數:
a = 295.08 pm
b = 295.08 pm
c = 468.55 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
鈦是一種化學性質非(fei)常活潑的(de)金屬,但熔點高達1668℃。鈦在(zai)較高的(de)溫(wen)度下(xia),還可(ke)與許多元素和化合物發生(sheng)反應(ying)。按其與鈦發生(sheng)不同(tong)反應(ying)可(ke)分為以下(xia)四類:
第一類:鹵素和氧族元素與鈦(tai)生成共(gong)價鍵與離子鍵化合(he)物(wu);
第(di)二類:過渡元素、氫、鈹、硼族、碳族和(he)氮族元素與鈦生成(cheng)金(jin)屬間化(hua)物和(he)有限(xian)固溶體;
第三類:鋯、鉿(jia)、釩族、鉻族、鈧(kang)元(yuan)素與鈦生(sheng)成無限固溶體;
第四(si)類(lei):惰(duo)性(xing)氣體、堿(jian)金(jin)屬、堿(jian)土(tu)金(jin)屬、稀土(tu)元素(除鈧外(wai)),錒、釷等(deng)不與(yu)鈦發生反應或基本上不發生反應。與(yu)化(hua)合物HF和氟(fu)化(hua)物氟(fu)化(hua)氫(qing)氣體在加熱(re)時(shi)與(yu)鈦發生反應生成TiF4,反應式為
Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡(ka)
鈦(tai)有良好(hao)的(de)(de)抗腐(fu)蝕性(xing)能,不受大氣和海水的(de)(de)影響。在常(chang)溫(wen)下(xia),不會被7%以下(xia)鹽酸、5%以下(xia)硫酸、硝酸、王水或稀堿溶(rong)液(ye)所腐(fu)蝕;只(zhi)有氫氟(fu)酸、濃(nong)(nong)鹽酸、濃(nong)(nong)硫酸等才(cai)可對它(ta)作用。不含水的(de)(de)氟(fu)化氫液(ye)體只(zhi)可在鈦(tai)表面上生成一層致密的(de)(de)四氟(fu)化鈦(tai)膜,可防止HF浸入鈦(tai)的(de)(de)內部(bu)。氫氟(fu)酸是(shi)(shi)鈦(tai)的(de)(de)最強溶(rong)劑(ji)。即使是(shi)(shi)濃(nong)(nong)度為1%的(de)(de)氫氟(fu)酸,也能與(yu)鈦(tai)發生激烈反(fan)應:
2Ti+6HF=2TiF3+3H2
無水的(de)氟化(hua)物及其(qi)水溶液在低溫下不(bu)與鈦發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying),僅在高溫下熔(rong)融的(de)氟化(hua)物與鈦發(fa)生(sheng)顯著反(fan)應(ying)。HCl和(he)氯(lv)化(hua)物氯(lv)化(hua)氫氣體能腐蝕金屬鈦,干(gan)燥的(de)氯(lv)化(hua)氫在>300℃時與鈦反(fan)應(ying)生(sheng)成TiCl4:
Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75千卡(ka)
濃(nong)度<5%的鹽(yan)酸在室溫下不與鈦反應,20%的鹽(yan)酸在常溫下與鈦發生反應生成紫色(se)的TiCl3:
2Ti+6HCl=2TiCl3+3H2
當溫(wen)度(du)長高時(shi),即使稀鹽酸也會腐(fu)蝕(shi)鈦。各(ge)種無水的(de)氯化物,如鎂、錳、鐵、鎳、銅、鋅、汞、錫、鈣(gai)、鈉、鋇和NH4+離子(zi)及其(qi)水溶液,都不(bu)與鈦發(fa)生反(fan)(fan)應,鈦在這些氯化物中(zhong)具有很好的(de)穩定性(xing)。硫(liu)(liu)酸和硫(liu)(liu)化氫(qing)鈦與5%的(de)硫(liu)(liu)酸有明(ming)顯的(de)反(fan)(fan)應,在常溫(wen)下,約40%的(de)硫(liu)(liu)酸對鈦的(de)腐(fu)蝕(shi)速度(du)最快,當濃度(du)大(da)于40%,達到60%時(shi)腐(fu)蝕(shi)速度(du)反(fan)(fan)而變慢,80%又達到最快。加熱的(de)稀酸或50%的(de)濃硫(liu)(liu)酸可與鈦反(fan)(fan)應生成硫(liu)(liu)酸鈦:
Ti+H2SO4=TiSO4+H2
2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+3H2
加熱的濃硫酸可被鈦還(huan)原(yuan),生成SO2:
2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202千卡(ka)
常溫下鈦與(yu)硫化氫反(fan)應(ying),在(zai)其表面生(sheng)成一(yi)層保護膜,可阻(zu)止硫化氫與(yu)鈦的(de)進一(yi)步(bu)反(fan)應(ying)。但在(zai)高溫下,硫化氫與(yu)鈦反(fan)應(ying)析(xi)出氫:
Ti+H2S=TiS+H2+70千卡
粉(fen)末鈦在(zai)600℃開始與硫(liu)化氫反應(ying)生成鈦的(de)硫(liu)化物,在(zai)900℃時反應(ying)產物主要為TiS,1200℃時為Ti2S3。硝(xiao)酸和王水(shui)致密的(de)表面(mian)光(guang)滑的(de)鈦對硝(xiao)酸具有很好的(de)穩(wen)定性,這(zhe)是由于硝(xiao)酸能快速在(zai)鈦表面(mian)生成一層牢(lao)固(gu)的(de)氧化膜,但是表面(mian)粗糙(cao),特(te)別是海綿鈦或粉(fen)末鈦,可與次(ci)、熱稀硝(xiao)酸發生反應(ying):
3Ti+4HNO3+4H2O=3H4TiO4+4NO
3Ti+4HNO3+H2O=3H2TiO3+4NO
高(gao)于(yu)70℃的(de)濃硝酸也可(ke)與鈦發(fa)生反應:
Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O
常溫(wen)下(xia),鈦不與王(wang)水(shui)反應。溫(wen)度高(gao)時(shi),鈦可(ke)與王(wang)水(shui)反應生成(cheng)TiCl2。
綜(zong)上所(suo)述,鈦(tai)的(de)(de)(de)(de)性質與(yu)溫度及其(qi)存在(zai)形態、純度有著極(ji)其(qi)密切的(de)(de)(de)(de)關系。致密的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)鈦(tai)在(zai)自(zi)然界中是相(xiang)當(dang)穩定的(de)(de)(de)(de),但是,粉末鈦(tai)在(zai)空氣(qi)中可引起自(zi)燃(ran)。鈦(tai)中雜(za)質的(de)(de)(de)(de)存在(zai),顯著的(de)(de)(de)(de)影(ying)響鈦(tai)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理、化學性能、機(ji)械性能和耐腐蝕性能。特(te)別(bie)(bie)是一些間隙雜(za)質,它(ta)們可以(yi)使鈦(tai)晶格發生(sheng)(sheng)畸(ji)變,而影(ying)響鈦(tai)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)性能。常(chang)溫下(xia)鈦(tai)的(de)(de)(de)(de)化學活性很小(xiao),能與(yu)氫氟(fu)酸(suan)(suan)等少(shao)數幾種(zhong)物(wu)質發生(sheng)(sheng)反(fan)應,但溫度增加時鈦(tai)的(de)(de)(de)(de)活性迅速增加,特(te)別(bie)(bie)是在(zai)高(gao)溫下(xia)鈦(tai)可與(yu)許多物(wu)質發生(sheng)(sheng)劇烈反(fan)應。鈦(tai)的(de)(de)(de)(de)冶煉(lian)過程一般都在(zai)800℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫下(xia)進行,因(yin)此(ci)必(bi)須在(zai)真空中或在(zai)惰性氣(qi)氛保護下(xia)操作。金屬(shu)(shu)鈦(tai)在(zai)高(gao)溫環境中的(de)(de)(de)(de)還(huan)原能力強,能與(yu)氧、碳、氮以(yi)及其(qi)他許多元素(su)化合(he),還(huan)能從部(bu)分金屬(shu)(shu)氧化物(wu)(比如氧化鋁)中奪取氧。常(chang)溫下(xia)鈦(tai)與(yu)氧氣(qi)化合(he)生(sheng)(sheng)成(cheng)一層極(ji)薄致密的(de)(de)(de)(de)氧化膜,這(zhe)層氧化膜常(chang)溫下(xia)不與(yu)硝(xiao)酸(suan)(suan),稀(xi)硫(liu)酸(suan)(suan),稀(xi)鹽酸(suan)(suan)反(fan)應,以(yi)及酸(suan)(suan)中之王——王水。它(ta)與(yu)氫氟(fu)酸(suan)(suan)、濃(nong)鹽酸(suan)(suan)、濃(nong)硫(liu)酸(suan)(suan)反(fan)應。
在(zai)電化學(xue)中,鈦(tai)是單(dan)向(xiang)閥型金屬,電位很負,通常無法用(yong)鈦(tai)作為(wei)陽極(ji)進行分解。
人(ren)(ren)們利用鈦在(zai)(zai)高溫下(xia)化(hua)合能力強的(de)特點,在(zai)(zai)煉鋼(gang)(gang)的(de)時候(hou),氮很(hen)容易(yi)溶(rong)解在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)水(shui)里,當鋼(gang)(gang)錠冷卻的(de)時候(hou),鋼(gang)(gang)錠中就形成氣(qi)泡,影響鋼(gang)(gang)的(de)質量。所以煉鋼(gang)(gang)工人(ren)(ren)往鋼(gang)(gang)水(shui)里加進金屬(shu)鈦,使(shi)它與氮化(hua)合,變成爐渣——氮化(hua)鈦,浮在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)水(shui)表面,這樣鋼(gang)(gang)錠就比較純凈了。
當超音速飛機飛行時(shi),它的(de)機翼的(de)溫度可(ke)以達到(dao)500℃。如用比(bi)較(jiao)耐熱的(de)鋁(lv)合金制(zhi)造機翼,一(yi)(yi)到(dao)二(er)三(san)百度也(ye)會吃不消,必須有一(yi)(yi)種又(you)輕、又(you)韌(ren)、又(you)耐高溫的(de)材料來(lai)代替鋁(lv)合金而(er)鈦恰好能夠滿足這(zhe)些要求。鈦還(huan)能經得(de)住零下一(yi)(yi)百多度的(de)考驗(yan),在這(zhe)種低溫下,鈦仍舊有很好的(de)韌(ren)性而(er)不發脆(cui)。
鈦(tai)吸(xi)氣主要指高溫下與碳、氫(qing)、氮(dan)、氧(yang)發(fa)生反(fan)應(ying)。利用鈦(tai)和(he)鋯對空(kong)氣的強大吸(xi)收(shou)力,可(ke)以(yi)除(chu)去空(kong)氣,造成真空(kong)。比(bi)方,利用鈦(tai)制成的真空(kong)泵,可(ke)以(yi)把空(kong)氣抽到只剩(sheng)下十(shi)萬(wan)億分(fen)之一。
鈦(tai)的最大缺點是(shi)難以(yi)提煉(lian)。主要是(shi)因(yin)為鈦(tai)在高(gao)溫(wen)下化合(he)能力強,可以(yi)與(yu)氧、碳、氮以(yi)及其他許多元(yuan)素化合(he)。因(yin)此,不(bu)論在冶(ye)煉(lian)或者鑄造的時候,人(ren)們都小心地防止(zhi)這(zhe)些元(yuan)素“侵襲”鈦(tai)。在冶(ye)煉(lian)鈦(tai)的時候,空氣(qi)與(yu)水當然是(shi)嚴格禁(jin)止(zhi)接近(jin)的,甚至(zhi)連冶(ye)金上常用的氧化鋁(lv)(lv)坩堝也禁(jin)止(zhi)使用,因(yin)為鈦(tai)會從氧化鋁(lv)(lv)里奪取(qu)氧。人(ren)們利用鎂與(yu)四氯(lv)化鈦(tai)在惰性氣(qi)體——氦氣(qi)或氬氣(qi)中相作用,來提煉(lian)鈦(tai)。
鈦(tai)(tai)的(de)(de)(de)氧(yang)化物為二氧(yang)化鈦(tai)(tai),是(shi)鈦(tai)(tai)的(de)(de)(de)最高(gao)價氧(yang)化物。天然TiO2是(shi)金紅石(shi),純(chun)凈的(de)(de)(de)TiO2是(shi)雪白(bai)(bai)的(de)(de)(de)粉末,是(shi)最好(hao)的(de)(de)(de)白(bai)(bai)色顏料(liao)(liao),俗稱(cheng)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai),冷時(shi)為白(bai)(bai)色,熱(re)時(shi)呈淺黃色。以(yi)前,人們(men)開采鈦(tai)(tai)礦,主要目的(de)(de)(de)便是(shi)為了(le)獲得(de)二氧(yang)化鈦(tai)(tai)。鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)的(de)(de)(de)粘附力(li)強(qiang),不易起化學(xue)變化,永遠是(shi)雪白(bai)(bai)的(de)(de)(de),是(shi)良好(hao)的(de)(de)(de)白(bai)(bai)色涂(tu)料(liao)(liao),它折射率高(gao),著色力(li)強(qiang),遮蓋力(li)大,化學(xue)性(xing)(xing)能(neng)穩定。其他白(bai)(bai)色涂(tu)料(liao)(liao),如鋅白(bai)(bai)ZnO和鉛白(bai)(bai)2PbCO3·Pb(OH)2等,不具有(you)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)的(de)(de)(de)這些優良性(xing)(xing)能(neng)。特別可貴(gui)的(de)(de)(de)是(shi)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)無毒。它的(de)(de)(de)熔點很高(gao),被用來制造(zao)耐火(huo)玻璃,釉料(liao)(liao),琺瑯、陶土、耐高(gao)溫的(de)(de)(de)實驗(yan)器皿等。
二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦是世(shi)界上最白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)的(de)東西,1克二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦可(ke)以把450多平方(fang)厘米的(de)面積涂得雪白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)。它比常用的(de)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)顏料——鋅鋇白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)還要(yao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)5倍,因此是調制白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)油漆的(de)最好顏料。世(shi)界上用作顏料的(de)二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦,一(yi)年(nian)多到幾十萬噸(dun)。二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦可(ke)以加在紙(zhi)里,使(shi)紙(zhi)變(bian)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)并(bing)且(qie)不(bu)透明(ming),效果比其他物(wu)質大10倍,因此,鈔(chao)票紙(zhi)和美(mei)術(shu)品用紙(zhi)就要(yao)加二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦。此外,為(wei)了使(shi)塑料的(de)顏色(se)變(bian)淺,使(shi)人造(zao)絲光澤柔(rou)和,有時也要(yao)添加二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦。在橡(xiang)膠工業上,二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦還被(bei)用作為(wei)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)色(se)橡(xiang)膠的(de)填(tian)料。
鈦(tai)的氫(qing)化(hua)物(wu)是氫(qing)化(hua)鈦(tai)。氫(qing)化(hua)鈦(tai)很脆,因而(er)可(ke)用(yong)于制造粉末鈦(tai),它還用(yong)于焊(han)(han)接(jie),二氫(qing)化(hua)鈦(tai)受熱(re)分解(jie),析出新(xin)生態(tai)氫(qing)和金屬(shu)鈦(tai),后(hou)者(zhe)可(ke)促進焊(han)(han)接(jie),并使焊(han)(han)縫強(qiang)度增加。可(ke)用(yong)作聚合(he)反應之催化(hua)劑。
四(si)氯化(hua)(hua)鈦(tai)非(fei)常有趣,它在(zai)通常狀況下為(wei)無色(se)液體(熔點-25℃,沸點136.4℃),有刺鼻氣味,在(zai)濕空氣中便會大(da)冒白煙(yan)——它水(shui)(shui)解了(le),變成(cheng)白色(se)的二氧化(hua)(hua)鈦(tai)的水(shui)(shui)凝(ning)膠。在(zai)水(shui)(shui)中則強烈(lie)水(shui)(shui)解為(wei)偏(pian)鈦(tai)酸(suan)H2TiO3。在(zai)軍事上(shang),人(ren)們便利(li)用四(si)氯化(hua)(hua)鈦(tai)的這股怪脾氣,作為(wei)人(ren)造煙(yan)霧劑。特別(bie)是(shi)在(zai)海洋(yang)上(shang),水(shui)(shui)氣多,一放四(si)氯化(hua)(hua)鈦(tai),濃(nong)煙(yan)就象一道白色(se)的長城,擋住了(le)敵人(ren)的視線。在(zai)農業(ye)上(shang),人(ren)們利(li)用四(si)氟化(hua)(hua)鈦(tai)來防霜(shuang)。
TiCl3是紫色晶(jing)體,其(qi)水溶液可用做還原(yuan)劑。Ti3+比(bi)Sn2+有更強的還原(yuan)性。
鈦酸鋇(bei)(bei)(bei)晶體有這樣的(de)(de)(de)(de)(de)特性:當(dang)它(ta)(ta)(ta)受壓力(li)而(er)改(gai)變形狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)時候,會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)流,一通(tong)電(dian)又(you)會(hui)改(gai)變形狀(zhuang)。于(yu)是,人(ren)們把鈦酸鋇(bei)(bei)(bei)放在超(chao)聲波(bo)中(zhong),它(ta)(ta)(ta)受壓便產(chan)生(sheng)電(dian)流,由它(ta)(ta)(ta)所產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)流的(de)(de)(de)(de)(de)大小(xiao)可(ke)(ke)以測知超(chao)聲波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)弱。相反,用高頻電(dian)流通(tong)過它(ta)(ta)(ta),則可(ke)(ke)以產(chan)生(sheng)超(chao)聲波(bo)。幾乎(hu)所有的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)聲波(bo)儀器(qi)(qi)中(zhong),都要用到(dao)鈦酸鋇(bei)(bei)(bei)。除此之外,鈦酸鋇(bei)(bei)(bei)還有許多用途(tu)。例(li)如:鐵路工(gong)人(ren)把它(ta)(ta)(ta)放在鐵軌下面,來(lai)測量火車(che)通(tong)過時候的(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li);醫(yi)生(sheng)用它(ta)(ta)(ta)制(zhi)成脈(mo)搏記錄器(qi)(qi)。用鈦酸鋇(bei)(bei)(bei)做的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)底(di)探測器(qi)(qi),是銳利的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)下眼睛,它(ta)(ta)(ta)不只能夠看(kan)到(dao)魚群,而(er)且(qie)還可(ke)(ke)以看(kan)到(dao)水(shui)(shui)底(di)下的(de)(de)(de)(de)(de)暗礁、冰(bing)山和(he)敵人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)潛(qian)水(shui)(shui)艇等。
制取金屬鈦的(de)原料主要為金紅石(shi),其(qi)中(zhong)含TiO2大于(yu)96%。缺少金紅石(shi)礦的(de)國家(jia),例如蘇聯,則采用(yong)鈦鐵礦制成的(de)"高鈦渣(zha)",其(qi)中(zhong)含TiO290%左右。因天然金紅石(shi)漲價和儲量日減,各國都趨(qu)向于(yu)用(yong)鈦鐵礦制成富鈦料,即高鈦渣(zha)和人造金紅石(shi)。鈦在1791年(nian)被(bei)發現,而第一次(ci)制得(de)純(chun)凈(jing)的(de)鈦卻是(shi)在1910年(nian),中(zhong)間經歷了一百余年(nian)。原因在于(yu):鈦在高溫下性質十分活潑,很易和氧、氮、碳等元素化合,要提(ti)煉出純(chun)鈦需要十分苛刻的(de)條件。
冶(ye)煉(lian)鈦(tai)(tai)(tai)時,要經(jing)過復(fu)雜的(de)步驟。把鈦(tai)(tai)(tai)鐵礦變成(cheng)四氯化鈦(tai)(tai)(tai),再(zai)放(fang)到密封(feng)的(de)不(bu)銹鋼(gang)罐中,充以氬氣(qi),使它們與(yu)金屬鎂反應,就(jiu)(jiu)得到“海(hai)綿鈦(tai)(tai)(tai)”。這(zhe)(zhe)種(zhong)多孔(kong)的(de)“海(hai)綿鈦(tai)(tai)(tai)”是不(bu)能(neng)直(zhi)接使用(yong)的(de),還必須把它們在電爐(lu)中融化成(cheng)液(ye)體,才能(neng)鑄成(cheng)鈦(tai)(tai)(tai)錠。但(dan)制造這(zhe)(zhe)種(zhong)電爐(lu)又談何容易!除了(le)電爐(lu)的(de)空(kong)氣(qi)必須抽干凈外(wai),更傷腦(nao)筋(jin)的(de)是,簡直(zhi)找不(bu)到盛裝液(ye)態(tai)鈦(tai)(tai)(tai)的(de)坩堝,因為一般耐(nai)火(huo)材料(liao)都含(han)有氧化物,而(er)其(qi)中的(de)氧就(jiu)(jiu)會被液(ye)態(tai)鈦(tai)(tai)(tai)奪走。后來,人們終于發明了(le)一種(zhong)“水冷(leng)銅坩堝”的(de)電爐(lu)。這(zhe)(zhe)種(zhong)電爐(lu)只有中央(yang)一部(bu)分區域很熱(re),其(qi)余部(bu)分都是冷(leng)的(de),鈦(tai)(tai)(tai)在電爐(lu)中熔化后,流到用(yong)水冷(leng)卻(que)的(de)銅坩堝壁上(shang),馬(ma)上(shang)凝成(cheng)鈦(tai)(tai)(tai)錠。用(yong)這(zhe)(zhe)種(zhong)方法已經(jing)能(neng)夠生產(chan)幾噸重的(de)鈦(tai)(tai)(tai)塊,但(dan)它的(de)成(cheng)本(ben)就(jiu)(jiu)可想(xiang)而(er)知(zhi)了(le)。
工業上常用(yong)硫酸分解鈦(tai)鐵礦(kuang)的(de)方法制取二氧化(hua)鈦(tai),再由二氧化(hua)鈦(tai)制取金屬鈦(tai)。濃(nong)硫酸處理磨(mo)碎的(de)鈦(tai)鐵礦(kuang)(精(jing)礦(kuang)),發生下(xia)面的(de)化(hua)學反應:
FeTiO3+3H2SO4 = Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4 = TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4 = FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
為(wei)了除去(qu)雜質Fe2(SO4)3,加入鐵(tie)屑,Fe3+還原(yuan)為(wei)Fe2+,然(ran)后將溶液冷卻至273K以(yi)下(xia),使得(de)FeSO4·7H2O(綠礬)作(zuo)為(wei)副產品(pin)結晶析(xi)出。
Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏鈦酸沉淀,反(fan)應是:
Ti(SO4)2+H2O = TiOSO4+H2SO4
TiOSO4+2H2O = H2TiO3+H2SO4
鍛燒偏鈦酸即制得二氧化鈦:
H2TiO3= TiO2+H2O
工(gong)業上制金(jin)(jin)屬(shu)鈦采用(yong)金(jin)(jin)屬(shu)熱還原法(fa)還原四(si)氯化鈦。將TiO2(或天(tian)然(ran)的(de)金(jin)(jin)紅石)和炭粉(fen)混合加熱至1000~1100K,進(jin)行氯化處(chu)理,并使生成的(de)TiCl4,蒸氣冷(leng)凝。
TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO
在1070K用(yong)熔融的鎂(mei)在氬氣中還原(yuan)TiCl4可得(de)多孔的海綿(mian)鈦:
TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti
這種(zhong)海綿(mian)鈦經過粉碎、放入真空電弧爐里(li)熔煉(lian),最后制成各(ge)種(zhong)鈦材。
也可以(yi)通過反應:Ti+2CI2=TiCI4
得到的TiCI4經過高溫(1250℃左右)情況下分(fen)解(jie):
TiCI4=Ti+2CI2
由此得到純鈦棒。
金屬鎂(mei)(mei)還原四氯化(hua)鈦。按(an)摩爾(er)比將四氯化(hua)鈦在(zai)(zai)惰性氣體中用(yong)金屬鎂(mei)(mei)還原,反(fan)應溫(wen)度控制在(zai)(zai)900℃左(zuo)右(you),可制得海綿狀鈦。副產品氯化(hua)鎂(mei)(mei)可通過在(zai)(zai)1.33×10-2~1.33×10-4Pa真空、加熱(re)1000℃的(de)條件下從鈦中分(fen)離出來。
鈦(tai)耐腐蝕,所以在化(hua)學工業上常常要(yao)用(yong)到它(ta)。過去,化(hua)學反應器(qi)中裝熱硝(xiao)酸的(de)部件(jian)都用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)也(ye)怕那強(qiang)烈的(de)腐蝕劑——熱硝(xiao)酸,每(mei)隔半年,這種部件(jian)就要(yao)統統換(huan)掉。用(yong)鈦(tai)來制造這些部件(jian),雖然成本比不(bu)銹(xiu)鋼(gang)部件(jian)貴一些,但(dan)是它(ta)可以連(lian)續不(bu)斷地使用(yong)五年,計算起(qi)來反而合算得多。
鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)和鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)大(da)(da)(da)量用于航空工(gong)(gong)業(ye),有(you)"空間金(jin)(jin)(jin)屬"之稱;另外,在(zai)造(zao)船工(gong)(gong)業(ye)、化(hua)學工(gong)(gong)業(ye)、制造(zao)機械部件、電訊器(qi)(qi)(qi)材、硬(ying)質(zhi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)等(deng)方(fang)面(mian)有(you)著日益廣(guang)泛的(de)(de)應(ying)用。純鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)是銀白色(se)的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬,它具有(you)許(xu)多優良性(xing)(xing)能。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)密度(du)(du)(du)比(bi)(bi)鋼(gang)(gang)小43%,比(bi)(bi)久負盛名的(de)(de)輕金(jin)(jin)(jin)屬鎂稍(shao)大(da)(da)(da)一些。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)大(da)(da)(da),純鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)最高(gao)(gao)可(ke)達180kg/mm2,與鋼(gang)(gang)相差不多,比(bi)(bi)鋁大(da)(da)(da)兩倍(bei),比(bi)(bi)鎂大(da)(da)(da)五倍(bei)。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)耐(nai)高(gao)(gao)溫,熔點1942K,比(bi)(bi)黃金(jin)(jin)(jin)高(gao)(gao)近1000K,比(bi)(bi)鋼(gang)(gang)高(gao)(gao)近500K。有(you)些鋼(gang)(gang)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)高(gao)(gao)于鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin),但鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)比(bi)(bi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)和密度(du)(du)(du)之比(bi)(bi))卻(que)超(chao)過優質(zhi)鋼(gang)(gang)。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)有(you)好的(de)(de)耐(nai)熱強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、低溫韌性(xing)(xing)和斷(duan)裂韌性(xing)(xing),故多用作(zuo)(zuo)飛(fei)機發動機零件和火箭、導彈結構件。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)還可(ke)作(zuo)(zuo)燃料(liao)和氧化(hua)劑(ji)的(de)(de)儲箱以及(ji)高(gao)(gao)壓容器(qi)(qi)(qi)。已有(you)用鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)制造(zao)自(zi)動步槍,迫(po)擊炮座板(ban)及(ji)無(wu)后(hou)座力(li)炮的(de)(de)發射管。在(zai)石(shi)油工(gong)(gong)業(ye)上主要作(zuo)(zuo)各種容器(qi)(qi)(qi)、反應(ying)器(qi)(qi)(qi)、熱交換器(qi)(qi)(qi)、蒸餾塔、管道、泵和閥(fa)等(deng)。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)可(ke)用作(zuo)(zuo)電極和發電站(zhan)的(de)(de)冷(leng)凝器(qi)(qi)(qi)以及(ji)環境污染(ran)控(kong)制裝置。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)鎳形狀記(ji)憶合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)儀器(qi)(qi)(qi)儀表上已廣(guang)泛應(ying)用。在(zai)醫療中,鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)可(ke)作(zuo)(zuo)人造(zao)骨頭和各種器(qi)(qi)(qi)具。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)還是煉鋼(gang)(gang)的(de)(de)脫氧劑(ji)和不銹鋼(gang)(gang)以及(ji)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)的(de)(de)組元。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)白粉(fen)是顏料(liao)和油漆的(de)(de)良好原料(liao)。碳(tan)化(hua)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai),氫化(hua)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)是新型硬(ying)質(zhi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)材料(liao)。氮化(hua)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)顏色(se)近于黃金(jin)(jin)(jin),在(zai)裝飾(shi)方(fang)面(mian)應(ying)用廣(guang)泛。
鈦屬(shu)于化學性質比較活潑的金(jin)屬(shu)。加熱時能與(yu)O2、N2、H2、S和鹵素等非金(jin)屬(shu)作(zuo)用。但在常溫下,鈦表面易(yi)生成一層極(ji)薄(bo)的致(zhi)密的氧化物保護膜,可以抵(di)抗強(qiang)酸(suan)甚(shen)至(zhi)王水的作(zuo)用,表現出強(qiang)的抗腐蝕(shi)性。因此,一般金(jin)屬(shu)在酸(suan)、堿、鹽的溶液中(zhong)變得千瘡百(bai)孔而鈦卻安然無恙。
液態鈦(tai)(tai)(tai)幾乎能溶解所有的(de)(de)金屬(shu),因(yin)此可(ke)以和多種(zhong)(zhong)金屬(shu)形成合(he)金。鈦(tai)(tai)(tai)加入鋼(gang)中制得的(de)(de)鈦(tai)(tai)(tai)鋼(gang)堅韌而富(fu)有彈性(xing)。鈦(tai)(tai)(tai)能與鐵、鋁、釩或鉬等其(qi)他元(yuan)素熔成合(he)金,造(zao)出高(gao)強度(du)的(de)(de)輕合(he)金,在各方面有著廣(guang)泛的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong),包括航天(tian)(噴氣(qi)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)、導彈及(ji)(ji)航天(tian)器(qi)(qi))、軍(jun)(jun)(jun)事、工業程序(化(hua)(hua)(hua)工與石油制品(pin)、海水淡化(hua)(hua)(hua)及(ji)(ji)造(zao)紙)、汽車、農(nong)產食品(pin)、醫(yi)學(義肢、骨(gu)科(ke)移植及(ji)(ji)牙科(ke)器(qi)(qi)械與填充物)、廚房用(yong)(yong)(yong)(yong)具、運動用(yong)(yong)(yong)(yong)品(pin)、珠寶及(ji)(ji)手機(ji)(ji)(ji)(ji)等等。鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金強度(du)高(gao),大量用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)制造(zao)軍(jun)(jun)(jun)用(yong)(yong)(yong)(yong)超音速飛(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)結(jie)構(gou)材料、噴氣(qi)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)壓縮部件(jian)、飛(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)的(de)(de)構(gou)件(jian)、機(ji)(ji)(ji)(ji)殼、隔火墻、鉚釘;空運裝(zhuang)備(bei)的(de)(de)結(jie)構(gou)部件(jian);軍(jun)(jun)(jun)事設施(shi)和軍(jun)(jun)(jun)用(yong)(yong)(yong)(yong)艦艇(ting)的(de)(de)裝(zhuang)甲板以及(ji)(ji)螺旋槳的(de)(de)葉片等。在民用(yong)(yong)(yong)(yong)工業中,鈦(tai)(tai)(tai)及(ji)(ji)其(qi)合(he)金可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)制造(zao)各種(zhong)(zhong)泵、閥門、過濾、蒸發(fa)(fa)設備(bei)的(de)(de)金屬(shu)絲(si)網和各種(zhong)(zhong)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)零(ling)件(jian)。粉末狀鈦(tai)(tai)(tai)可(ke)在電子管制造(zao)工藝(yi)中用(yong)(yong)(yong)(yong)作除氧劑。主要用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)制造(zao)航天(tian)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)、火箭導彈、潛(qian)艇(ting)、化(hua)(hua)(hua)工設備(bei)、醫(yi)療(liao)器(qi)(qi)械、人工關節等,還用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)制取鈦(tai)(tai)(tai)白粉。可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)來制作反應釜,冷(leng)凝器(qi)(qi),發(fa)(fa)酵罐和冷(leng)卻器(qi)(qi)。
鈦合(he)金制(zhi)成飛機比其(qi)它(ta)金屬制(zhi)成同樣重(zhong)的(de)(de)飛機多載旅客100多人。制(zhi)成的(de)(de)潛(qian)艇,既(ji)能抗海(hai)水腐(fu)蝕,又能抗深層(ceng)壓力,其(qi)下潛(qian)深度比不銹鋼潛(qian)艇增加80%。同時(shi),鈦無磁(ci)性,不會被水雷發現,具有很好的(de)(de)反監護作用。
因為(wei)鈦具有“親生(sheng)物(wu)”性,在人體(ti)內,能抵抗分泌物(wu)的腐蝕且無(wu)毒(du),對任(ren)何殺(sha)菌方(fang)法都適應。因此被廣泛用于制(zhi)醫療器械,制(zhi)人造髖關節(jie)、膝關節(jie)、肩關節(jie)、脅關節(jie)、頭蓋(gai)骨(gu),主動(dong)心瓣、骨(gu)骼固定夾。當(dang)新的肌肉纖維環包在這(zhe)些(xie)“鈦骨(gu)”上(shang)時,這(zhe)些(xie)鈦骨(gu)就(jiu)開(kai)始維系著人體(ti)的正常(chang)活(huo)動(dong)。
鈦在人體(ti)中(zhong)分布廣泛,正(zheng)常人體(ti)中(zhong)的含量為每70kg體(ti)重不(bu)超過15mg,其作用尚不(bu)清楚。但(dan)鈦能刺激吞噬細(xi)胞(bao),使(shi)免(mian)疫力(li)增強這一作用已(yi)被(bei)證實。
重要(yao)的鈦(tai)(tai)化合物有:二氧化鈦(tai)(tai)(TiO2)、四氯化鈦(tai)(tai)(TiCl4)、偏鈦(tai)(tai)酸鋇(BaTiO3)。
純凈的(de)二氧化鈦(tai)是白色(se)粉末,是優良的(de)白色(se)顏料,商品名稱“鈦(tai)白”。它兼有鉛(qian)白(PbCO3)的(de)遮蓋性(xing)能(neng)和鋅白(ZnO)的(de)持久性(xing)能(neng)。因此,人們常把(ba)鈦(tai)白加在油(you)漆中,制成高級白色(se)油(you)漆。
在(zai)造(zao)紙工業中作為填充劑加(jia)在(zai)紙槳中。
紡(fang)織工(gong)業中作(zuo)為人造纖維的消光劑(ji)(ji);在(zai)玻璃、陶瓷、搪瓷工(gong)業上作(zuo)為添加劑(ji)(ji),改(gai)善(shan)其性能;在(zai)許多化(hua)(hua)學反應中用(yong)作(zuo)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。在(zai)化(hua)(hua)學工(gong)業日益發展(zhan)的今天,二氧化(hua)(hua)鈦及鈦系(xi)化(hua)(hua)合物作(zuo)為精細化(hua)(hua)工(gong)產品,有著很高的附加價值(zhi),前景(jing)十分誘(you)人。
四氯(lv)化鈦是一種無(wu)色液體;熔點250K、沸點409K,有(you)刺激性氣(qi)味(wei)。它在水中或(huo)潮濕的空氣(qi)中都(dou)極易水解,冒(mao)出大量的白煙。
TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl
因此TiCl4在軍事上作為人造(zao)煙霧(wu)劑,猶其是用在海洋戰(zhan)爭中。在農(nong)(nong)業上,人們用TiCl4形成的濃霧(wu)地(di)面(mian),減少夜間地(di)面(mian)熱(re)量的散失,保護蔬菜和農(nong)(nong)作物不受嚴寒、霜凍的危害。
將TiO2和BaCO3一起熔(rong)融制得偏鈦酸鋇:
TiO2+BaCO3=BaTiO3十CO2
人工制(zhi)得的BaTiO3具有(you)高的介電(dian)常數,由它(ta)(ta)制(zhi)成(cheng)的電(dian)容器有(you)較(jiao)大的容量(liang),更重要的是BaTiO3具有(you)顯著的“壓電(dian)性能”,其(qi)晶體(ti)受壓會(hui)產生電(dian)流,一(yi)通(tong)電(dian),又(you)會(hui)改(gai)變形狀。人們把(ba)它(ta)(ta)置于超(chao)聲(sheng)波中,它(ta)(ta)受壓便產生電(dian)流,通(tong)過測量(liang)電(dian)流強弱可測出(chu)超(chao)聲(sheng)波強弱。幾(ji)乎所有(you)的超(chao)聲(sheng)波儀器中都要用(yong)到它(ta)(ta)。隨著鈦酸鹽(yan)的開(kai)發利(li)用(yong),它(ta)(ta)愈來愈廣泛(fan)地用(yong)來制(zhi)造非(fei)線性元(yuan)件(jian)、介質放大器、電(dian)子計算機記憶元(yuan)件(jian)、微(wei)型電(dian)容器、電(dian)鍍材料(liao)(liao)、航空材料(liao)(liao)、強磁、半導(dao)體(ti)材料(liao)(liao)、光學儀器、試劑等。
鈦(tai)、鈦(tai)合金(jin)及鈦(tai)化(hua)合物的(de)優(you)良性能(neng)促使人類(lei)迫切(qie)需(xu)要(yao)它們。然而(er),生產成本(ben)之高,使應用受到(dao)限制。相(xiang)信在不久的(de)將來,隨著鈦(tai)的(de)冶煉技術不斷改進和提高,鈦(tai)、鈦(tai)合金(jin)及鈦(tai)的(de)化(hua)合物的(de)應用將會得到(dao)更大的(de)發展。
鈦(tai)(tai)的(de)(de)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性(xing)鋯(gao)是一種應用于原子能(neng)工(gong)業(ye)和在(zai)高溫高壓下用作耐蝕(shi)化工(gong)材料,但(dan)在(zai)溶液(ye)中其(qi)活潑性(xing)僅(jin)次(ci)于鈉。在(zai)氫氧化鈦(tai)(tai)溶液(ye)里(li)加入活潑的(de)(de)硝酸(suan)鋯(gao)溶液(ye),會發現鈦(tai)(tai)把硝酸(suan)鋯(gao)拒之門外。而且氫氧化鈦(tai)(tai)的(de)(de)密度小于硝酸(suan)鋯(gao),但(dan)依然能(neng)保持(chi)明(ming)顯的(de)(de)分層,并把硝酸(suan)鋯(gao)停留在(zai)上層,這證明(ming)了鈦(tai)(tai)的(de)(de)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性(xing)。
根據實驗,鈦放入海底(di)20~50年均(jun)不會被腐蝕。
截至(zhi)1995年底,世界金紅石(包括銳鈦礦)儲量和(he)儲量基(ji)礎分(fen)別為3330萬(wan)噸和(he)16440萬(wan)噸,資源總量約(yue)2.3億噸(TiO2含量,下同),主(zhu)要集(ji)中在南非、印(yin)度、斯里蘭(lan)卡(ka)、澳大利亞。世界鈦鐵礦(TiO2)儲量和(he)儲量基(ji)礎分(fen)別為2.743億噸和(he)4.353億噸,資源總量約(yue)10億噸;主(zhu)要集(ji)中在南非、挪威(wei)、澳大利亞、加拿大和(he)印(yin)度。
截至1996年底中(zhong)(zhong)國保有原生鈦(磁)鐵(tie)礦(折TiO2)儲量(liang)35704.09萬噸(dun)(其中(zhong)(zhong)A+B+C級(ji)23191.50萬噸(dun));鈦鐵(tie)礦(砂礦)礦物儲量(liang)3803.19萬噸(dun)(其中(zhong)(zhong)A+B+C級(ji)2147.17萬噸(dun));金紅石(shi)礦物儲量(liang)256.86萬噸(dun)(其中(zhong)(zhong)A+B+C級(ji)73.73萬噸(dun));金紅石(shi)TiO2儲量(liang)750.86萬噸(dun)(其中(zhong)(zhong)A+B+C級(ji)242.43萬噸(dun))。
若將中(zhong)國1996年保有(you)鈦(tai)(tai)(tai)鐵(tie)礦(kuang)砂礦(kuang)的(de)(de)A+B+C級(ji)礦(kuang)物儲(chu)量2147.17萬(wan)噸(dun),按含TiO2 48%折(zhe)算(suan),則其(qi)TiO2儲(chu)量為1030.64萬(wan)噸(dun),僅占(zhan)同年世(shi)界(jie)鈦(tai)(tai)(tai)鐵(tie)礦(kuang)(TiO2)27000萬(wan)噸(dun)的(de)(de)3.83%;若再將其(qi)與原生(sheng)鈦(tai)(tai)(tai)磁(ci)鐵(tie)礦(kuang)巖(yan)礦(kuang)(TiO2)的(de)(de)A+B+C級(ji)儲(chu)量(23191.50萬(wan)噸(dun))中(zhong)可利(li)用(yong)的(de)(de)約占(zhan)50%以粒狀鈦(tai)(tai)(tai)鐵(tie)礦(kuang)產出的(de)(de)(TiO2)儲(chu)量11595.75萬(wan)噸(dun)相加,其(qi)TiO2總(zong)儲(chu)量為12626.4萬(wan)噸(dun),則占(zhan)世(shi)界(jie)鈦(tai)(tai)(tai)鐵(tie)礦(kuang)(TiO2)儲(chu)量27000萬(wan)噸(dun)的(de)(de)47.76%,從這個(ge)意義上說,中(zhong)國可稱為世(shi)界(jie)鈦(tai)(tai)(tai)鐵(tie)礦(kuang)資源最豐富的(de)(de)國家。
若將中國1996年保有(you)金(jin)(jin)紅(hong)(hong)石礦物(wu)的A+B+C級(ji)儲(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)73.73萬噸按含TiO2 94%折算成TiO2儲(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)為(wei)69.31萬噸,再加上同(tong)年金(jin)(jin)紅(hong)(hong)石(TiO2)的A+B+C級(ji)儲(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)242.43萬噸,合計為(wei)311.74萬噸,則占同(tong)年世界金(jin)(jin)紅(hong)(hong)石(TiO2)儲(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)3330萬噸的9.36%,由此可見中國金(jin)(jin)紅(hong)(hong)石資(zi)源并不豐(feng)富。
中(zhong)國鈦資(zi)源總量(liang)9.65億噸,居世界之(zhi)首(shou),占世界探明儲(chu)量(liang)的38.85%,主要集中(zhong)在四川、云南(nan)、廣東、廣西及海南(nan)等地,其中(zhong)攀(pan)西(攀(pan)枝花西昌(chang))地區是中(zhong)國最(zui)大的鈦資(zi)源基地,鈦資(zi)源量(liang)為(wei)8.7億噸。
中(zhong)國(guo)探明的鈦資源分布(bu)在(zai)21個省(sheng)(自治區(qu)(qu)、直(zhi)轄市)共108個礦區(qu)(qu)。主要(yao)產區(qu)(qu)為四川,次有河北(bei)、海南、廣東、湖北(bei)、廣西(xi)、云南、陜西(xi)、山西(xi)等省(sheng)(區(qu)(qu))。
鈦磁鐵礦巖礦:主(zhu)要礦床分布(bu)在四(si)川省(sheng)(sheng)(sheng)攀枝花(hua)的(de)(de)(de)(de)鹽邊紅(hong)格和(he)米(mi)易白馬,西(xi)(xi)昌(chang)的(de)(de)(de)(de)太和(he);河北(bei)省(sheng)(sheng)(sheng)承德(de)的(de)(de)(de)(de)大廟、黑山,豐寧的(de)(de)(de)(de)招兵溝,崇禮的(de)(de)(de)(de)南天門;山西(xi)(xi)省(sheng)(sheng)(sheng)左權的(de)(de)(de)(de)桐峪;陜西(xi)(xi)省(sheng)(sheng)(sheng)洋(yang)縣的(de)(de)(de)(de)畢機溝;新疆的(de)(de)(de)(de)尾亞;河南省(sheng)(sheng)(sheng)舞陽的(de)(de)(de)(de)趙案莊;廣東省(sheng)(sheng)(sheng)興寧的(de)(de)(de)(de)霞嵐(lan);黑龍江省(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)呼(hu)瑪(ma);北(bei)京市(shi)昌(chang)平的(de)(de)(de)(de)上莊和(he)懷柔(rou)的(de)(de)(de)(de)新地。其(qi)中四(si)川省(sheng)(sheng)(sheng)表內儲量(TiO2 44256.32萬t)占全國同類儲量(TiO2 46522.83萬t)的(de)(de)(de)(de)95.1%,河北(bei)省(sheng)(sheng)(sheng)(TiO2 1544.46萬t)占3.3%,陜西(xi)(xi)省(sheng)(sheng)(sheng)占0.46%,山西(xi)(xi)省(sheng)(sheng)(sheng)占0.35%。
金紅石巖(yan)礦(kuang)主要礦(kuang)床分布在湖北(bei)省(sheng)棗陽的大阜山(shan);山(shan)西(xi)省(sheng)代縣(xian)的碾子溝;河南省(sheng)新縣(xian)的楊沖;山(shan)東省(sheng)萊西(xi)縣(xian)的劉家莊。其中湖北(bei)省(sheng)金紅石(TiO2)表內(nei)儲量(liang)(534.43萬t)占全國同類(lei)儲量(liang)(750.86萬t)的71.2%,山(shan)西(xi)省(sheng)(154.79萬t)占20.6%,陜西(xi)省(sheng)(44.4萬t)占5.9%。
鈦的(de)(de)(de)(de)主要礦(kuang)(kuang)石(shi)是(shi)金(jin)紅石(shi)TiO2和鈦鐵礦(kuang)(kuang)FeTiO3,它的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)現也正是(shi)從這兩(liang)(liang)種礦(kuang)(kuang)石(shi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)而(er)來。早在1791年(nian)英國英格(ge)蘭西南端康沃爾(Cornwall)郡門拉陳(chen)(Menacan)教(jiao)區的(de)(de)(de)(de)牧師格(ge)累高爾,也是(shi)一(yi)(yi)位科學家,分(fen)(fen)析(xi)出產在他教(jiao)區內的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種黑色礦(kuang)(kuang)砂,也就(jiu)(jiu)是(shi)今天(tian)成為(wei)(wei)鈦鐵礦(kuang)(kuang)的(de)(de)(de)(de)礦(kuang)(kuang)石(shi)時發(fa)(fa)現了(le)一(yi)(yi)種新的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)物質并命(ming)名為(wei)(wei)menacenite。三年(nian)后,1795年(nian),克(ke)(ke)拉普羅(luo)特分(fen)(fen)析(xi)了(le)匈牙(ya)利(li)布伊尼克(ke)(ke)(Boinik)地(di)區出產的(de)(de)(de)(de)金(jin)紅石(shi),認識到它是(shi)一(yi)(yi)種新金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)氧化物,具有抵抗(kang)酸、堿溶液的(de)(de)(de)(de)特性,借用希臘神話中(zhong)大地(di)的(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)代兒子(zi)們泰坦神族Titans,命(ming)名這個金(jin)屬(shu)為(wei)(wei)titanium,元素符(fu)號定為(wei)(wei)Ti。兩(liang)(liang)年(nian)后,克(ke)(ke)拉普羅(luo)特證實格(ge)累高爾發(fa)(fa)現的(de)(de)(de)(de)menacenite就(jiu)(jiu)是(shi)鈦。
鈦屬于(yu)稀(xi)有金(jin)屬,實(shi)際上鈦并(bing)不稀(xi)有,其(qi)在地殼中的豐度占第七(qi)位,占0.45%,遠遠高(gao)于(yu)許多常見(jian)的金(jin)屬。但由于(yu)鈦的性(xing)質活(huo)潑,對冶(ye)煉工(gong)藝(yi)要求高(gao),使得(de)(de)人們長(chang)期無法制得(de)(de)大量的鈦,從而被歸類為“稀(xi)有”的金(jin)屬。用于(yu)冶(ye)煉鈦的礦(kuang)(kuang)物主要有鈦鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(FeTiO3)、金(jin)紅石(TiO2)和鈣鈦礦(kuang)(kuang)等。礦(kuang)(kuang)石經處理得(de)(de)到易揮發(fa)的四氯化鈦,再(zai)用鎂還(huan)原而制得(de)(de)純鈦。
地球(qiu)表面十公(gong)里(li)厚的地層(ceng)中,含(han)鈦(tai)達千分(fen)之六,比銅多61倍,在地殼中的含(han)量排第十位(地殼中元素(su)排行:氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫、鈦(tai)),隨便從地下抓起一(yi)把泥土,其中都含(han)有千分(fen)之幾的鈦(tai),世界上儲(chu)量超過一(yi)千萬噸的鈦(tai)礦并(bing)不稀(xi)罕。
元(yuan)素在海水中(zhong)的含(han)量(liang):0.00048ppm
元素在(zai)太陽中的含(han)量:4ppm
地殼中含量(liang):5600ppm
皮膚接觸:脫去污染的衣著(zhu),用肥皂水和(he)清(qing)水徹底沖(chong)洗皮膚。
眼睛(jing)接觸(粉末):提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸(xi)(xi)入(粉末):迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持(chi)呼(hu)吸(xi)(xi)道(dao)通暢。如呼(hu)吸(xi)(xi)困(kun)難(nan),給輸氧(yang)。如呼(hu)吸(xi)(xi)停止,立即進行人工呼(hu)吸(xi)(xi)。就醫。
食入:飲足量(liang)溫水,催吐。就(jiu)醫。
呼吸(xi)系統防(fang)護:可能接觸其粉(fen)塵(chen)時,必(bi)須佩戴自吸(xi)過濾式防(fang)塵(chen)口罩(zhao)。
眼睛防(fang)護(hu)(粉末):戴安全防(fang)護(hu)眼鏡。
身(shen)體防(fang)護:穿透氣(qi)型防(fang)毒服。
手防(fang)護(hu):戴防(fang)毒物滲透手套(tao)。
其他防護(hu):工作現場禁(jin)止吸煙、進(jin)食和飲水。工作完(wan)畢,淋浴更衣(yi)。注意個人(ren)清潔衛生(sheng)。
泄漏(lou)(lou)應(ying)急(ji)處(chu)理:隔離(li)泄漏(lou)(lou)污染區,限制出入。切(qie)斷火(huo)源。建議應(ying)急(ji)處(chu)理人員戴防塵面具(全(quan)面罩),穿(chuan)防毒服(fu)。不要直(zhi)接接觸(chu)泄漏(lou)(lou)物。小量泄漏(lou)(lou):避免揚塵,用潔凈(jing)的鏟子收(shou)集于干燥、潔凈(jing)、有蓋的容(rong)器中。轉(zhuan)移回收(shou)。大(da)量泄漏(lou)(lou):用塑料布(bu)、帆布(bu)覆蓋。使用無火(huo)花工具轉(zhuan)移回收(shou)。
有害燃燒產物:氧化鈦(tai)。
滅(mie)火方法:采用(yong)干(gan)粉、干(gan)砂滅(mie)火。嚴(yan)禁(jin)用(yong)水、泡沫(mo)、二氧化碳撲救(jiu)。高熱(re)或劇(ju)烈(lie)燃燒(shao)時,用(yong)水撲救(jiu)可能會引起爆炸。
操(cao)(cao)作的管理(li):密閉操(cao)(cao)作,局部排風。操(cao)(cao)作人員必(bi)須經(jing)過專門(men)培訓,嚴格遵守操(cao)(cao)作規程。建議操(cao)(cao)作人員佩戴自吸過濾(lv)式防(fang)塵(chen)口罩,戴安全防(fang)護(hu)眼鏡,穿透氣型防(fang)毒服(fu),戴防(fang)毒物滲透手套。遠離火種、熱(re)源,工(gong)作場所嚴禁吸煙(yan)。使(shi)用(yong)防(fang)爆型的通風系(xi)統和設(she)備。避免(mian)產生(sheng)粉塵(chen)。避免(mian)與氧化劑、酸類、鹵素接觸(chu)。在(zai)氬氣中操(cao)(cao)作處置。搬運時(shi)要輕裝輕卸,防(fang)止包裝及容器損(sun)壞。配備相應(ying)品種和數量的消防(fang)器材及泄漏應(ying)急處理(li)設(she)備。倒(dao)空(kong)的容器可(ke)能殘(can)留有害物。
儲(chu)存的(de)管理:為安全(quan)起見(jian),儲(chu)存時(shi)常以(yi)不(bu)(bu)少于25%的(de)水潤濕、鈍化(hua)。儲(chu)存于陰涼、通風的(de)庫房。遠離火種、熱(re)源。庫溫不(bu)(bu)超(chao)過(guo)(guo)30℃,相(xiang)對濕度不(bu)(bu)超(chao)過(guo)(guo)80%。保持容(rong)器密(mi)封,嚴禁與(yu)空氣接觸。應與(yu)氧化(hua)劑、酸類、鹵素(su)等分開(kai)存放,切(qie)忌混儲(chu)。配備相(xiang)應品種和數量的(de)消(xiao)防器材。儲(chu)區應備有(you)合適(shi)的(de)材料收(shou)容(rong)泄(xie)漏物。
運(yun)(yun)輸(shu)的(de)管理:運(yun)(yun)輸(shu)時運(yun)(yun)輸(shu)車(che)(che)(che)輛應(ying)(ying)(ying)配備(bei)相應(ying)(ying)(ying)品種和數量的(de)消防(fang)(fang)器材及泄漏應(ying)(ying)(ying)急處理設備(bei)。裝運(yun)(yun)該品的(de)車(che)(che)(che)輛排氣(qi)管須有阻火裝置。運(yun)(yun)輸(shu)過程中(zhong)要確保容器不(bu)泄漏、不(bu)倒塌(ta)、不(bu)墜落、不(bu)損壞。嚴禁與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品等混裝混運(yun)(yun)。運(yun)(yun)輸(shu)途中(zhong)應(ying)(ying)(ying)防(fang)(fang)曝曬、雨淋,防(fang)(fang)高(gao)溫。中(zhong)途停留(liu)時應(ying)(ying)(ying)遠離火種、熱源。車(che)(che)(che)輛運(yun)(yun)輸(shu)完畢應(ying)(ying)(ying)進行徹底清掃。鐵路運(yun)(yun)輸(shu)時要禁止溜(liu)放。
廢(fei)棄(qi)的管理:恢復材料的原狀態(tai),以便(bian)重新使(shi)用。
主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)途(tu)及(ji)接(jie)觸機(ji)會:鈦(tai)(tai)(tai)(tai)用(yong)(yong)于(yu)制(zhi)(zhi)造(zao)特種(zhong)鋼、合金、鈦(tai)(tai)(tai)(tai)陶瓷(ci)及(ji)玻璃纖維。金屬鈦(tai)(tai)(tai)(tai)也(ye)用(yong)(yong)于(yu)飛(fei)機(ji)、導彈制(zhi)(zhi)造(zao)及(ji)原子反應堆。還(huan)用(yong)(yong)于(yu)生產耐火(huo)材(cai)(cai)料、焊條(tiao)、建筑材(cai)(cai)料和(he)塑料等。上述工業中可(ke)接(jie)觸金屬鈦(tai)(tai)(tai)(tai),二(er)氧(yang)化(hua)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)的粉塵和(he)煙塵。四(si)氯化(hua)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)及(ji)其部(bu)分水解物,還(huan)常夾雜氯及(ji)其氧(yang)化(hua)物。在機(ji)械處理金屬鈦(tai)(tai)(tai)(tai)過程中也(ye)接(jie)觸鈦(tai)(tai)(tai)(tai)氧(yang)化(hua)物的煙塵。
侵入途徑:吸入、食入。
人體危害:吸(xi)(xi)(xi)入(ru)后對(dui)(dui)上(shang)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)道有(you)刺激性(xing),引(yin)(yin)起(qi)(qi)咳嗽、胸(xiong)部(bu)緊束(shu)感(gan)或疼痛。長期(qi)吸(xi)(xi)(xi)入(ru)TiO2粉塵的工人,肺部(bu)無任何變化(hua)。在(zai)生產鈦(tai)金屬過(guo)程,接觸(chu)(chu)四氯(lv)化(hua)鈦(tai)及其水(shui)解產物對(dui)(dui)眼(yan)和上(shang)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)道粘(zhan)膜(mo)(mo)有(you)刺激作(zuo)用。長期(qi)作(zuo)用可形(xing)成慢(man)性(xing)支氣(qi)管(guan)炎。TiO2曾用作(zuo)閃光灼傷(shang)的皮(pi)(pi)(pi)膚防護劑,未見產生接觸(chu)(chu)性(xing)皮(pi)(pi)(pi)炎、變態(tai)反應和經皮(pi)(pi)(pi)吸(xi)(xi)(xi)收。100℃氯(lv)氮(dan)化(hua)鈦(tai)的飛(fei)濺和吸(xi)(xi)(xi)入(ru)鈦(tai)酸及氯(lv)氮(dan)化(hua)鈦(tai)煙引(yin)(yin)起(qi)(qi)皮(pi)(pi)(pi)膚燒傷(shang)并致(zhi)疤痕形(xing)成和咽、聲帶、氣(qi)管(guan)粘(zhan)膜(mo)(mo)充血,由于形(xing)成瘢(ban)痕引(yin)(yin)起(qi)(qi)喉狹窄。眼(yan)短期(qi)接觸(chu)(chu)氯(lv)氮(dan)化(hua)鈦(tai)引(yin)(yin)起(qi)(qi)結膜(mo)(mo)炎和角膜(mo)(mo)炎。此外,四氯(lv)化(hua)鈦(tai)吸(xi)(xi)(xi)入(ru)可引(yin)(yin)起(qi)(qi)彌散性(xing)支氣(qi)管(guan)內息肉。
處(chu)理原則:皮膚(fu)接(jie)觸四(si)氯(lv)化鈦(tai)(tai)后應(ying)盡快(kuai)用軟紙或布擦掉,然后用水(shui)沖洗,防(fang)止四(si)氯(lv)化鈦(tai)(tai)遇水(shui)放出大(da)量熱及(ji)鹽酸,加重及(ji)擴大(da)灼傷范(fan)圍。吸(xi)入四(si)氯(lv)化鈦(tai)(tai)應(ying)立即霧化吸(xi)入5%碳酸氫鈉溶(rong)液,以中和四(si)氯(lv)化鈦(tai)(tai)水(shui)解產生的鹽酸;吸(xi)氧、保(bao)持呼吸(xi)進通暢.安靜休(xiu)息,減少氧的消(xiao)耗;早期給(gei)予足量糖皮質激素,并給(gei)抗生素預(yu)防(fang)繼發感染及(ji)抗支氣管痙攣(luan)藥物、祛痰藥對癥治療。嚴密(mi)觀察,防(fang)治肺水(shui)腫。
預防(fang)措(cuo)施(shi)(shi)(shi):接(jie)(jie)觸(chu)(chu)四(si)氯(lv)(lv)化(hua)鈦(tai)及(ji)其水解產(chan)物(wu)的(de)(de)(de)工種(zhong),應(ying)注意(yi)皮(pi)膚、粘膜和(he)呼吸道的(de)(de)(de)防(fang)護(hu)(hu)。產(chan)生鈦(tai)及(ji)其化(hua)合物(wu)粉塵(chen)的(de)(de)(de)工作地(di)點,亦須加強防(fang)塵(chen)措(cuo)施(shi)(shi)(shi)。大量微小鈦(tai)粉塵(chen)可著火(huo)爆炸,因此(ci)鈦(tai)的(de)(de)(de)生產(chan)、澆鑄、加工應(ying)有良好通(tong)風防(fang)塵(chen)設施(shi)(shi)(shi),及(ji)應(ying)有防(fang)火(huo)防(fang)爆設備(bei)。四(si)氯(lv)(lv)化(hua)鈦(tai)生產(chan)過程應(ying)盡量密(mi)閉,防(fang)止其煙氣逸出及(ji)“跑、冒、滴、漏”。加強個人防(fang)護(hu)(hu),四(si)氯(lv)(lv)化(hua)鈦(tai)生產(chan)設備(bei)開蓋、清(qing)洗、維修時應(ying)截防(fang)毒面其、防(fang)護(hu)(hu)眼鏡(jing)。穿防(fang)酸(suan)防(fang)護(hu)(hu)衣帽(mao)。定期對接(jie)(jie)觸(chu)(chu)四(si)氯(lv)(lv)化(hua)鈦(tai)的(de)(de)(de)生產(chan)工人進行休檢,有慢性(xing)呼吸道疾病患者(zhe)不能(neng)從事接(jie)(jie)觸(chu)(chu)四(si)氯(lv)(lv)化(hua)鈦(tai)的(de)(de)(de)工作。
急性毒性
金屬鈦(tai)、二(er)氧化鈦(tai)和碳化鈦(tai)屬低毒類。大鼠一(yi)次氣管內注入20-50mg二(er)氧化鈦(tai)和兔注入400mg后肺部無特異反應。
亞急性和慢性毒性
大(da)鼠(shu)氣(qi)管(guan)內注入(ru)(ru)氫(qing)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)后6和(he)12個(ge)月(yue)(yue),只見肺纖(xian)維化(hua)(hua)效應(ying)。大(da)鼠(shu)吸入(ru)(ru)二氧化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)塵每天4次,每周(zhou)5d,歷時13個(ge)月(yue)(yue),停止吸入(ru)(ru)后7個(ge)月(yue)(yue),肺無(wu)任何(he)病理反應(ying);但(dan)豚(tun)鼠(shu)反復吸入(ru)(ru)二氧化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)觀察(cha)到纖(xian)維化(hua)(hua)效應(ying)和(he)嗜酸性(xing)自細胞浸潤。氣(qi)管(guan)內注入(ru)(ru)金屬鈦(tai)(tai)(tai)無(wu)肺纖(xian)維化(hua)(hua)發生。大(da)鼠(shu)氣(qi)管(guan)內一次注入(ru)(ru)氫(qing)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)、碳化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)、硼化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)和(he)一氮化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)后觀察(cha)到肺部輕度(du)纖(xian)維化(hua)(hua)。大(da)鼠(shu)吸入(ru)(ru)氫(qing)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)16個(ge)月(yue)(yue)亦見輕度(du)纖(xian)維化(hua)(hua)。
代謝
人體(ti)一般飲(yin)食中每日約(yue)攝入(ru)(ru)(ru)300μg鈦(tai)(tai)(tai),大部分從糞(fen)排(pai)出,其中約(yue)3%吸(xi)(xi)收(shou)入(ru)(ru)(ru)血(xue)液。進(jin)入(ru)(ru)(ru)體(ti)內的(de)鈦(tai)(tai)(tai)蓄積(ji)于(yu)脾、腎(shen)上腺、橫紋肌、肺、皮膚及肝臟等(deng)部位。吸(xi)(xi)收(shou)入(ru)(ru)(ru)體(ti)內的(de)鈦(tai)(tai)(tai)主要(yao)由尿排(pai)出。正(zheng)常人血(xue)漿中鈦(tai)(tai)(tai)濃(nong)度約(yue)3μg/dL,尿鈦(tai)(tai)(tai)濃(nong)度為10μg/L左右。
中毒機理
金(jin)屬鈦(tai),氧化(hua)(hua)鈦(tai),碳化(hua)(hua)鈦(tai)(titanium carbonide)等不(bu)(bu)溶性鈦(tai)毒性低,口服吸(xi)收量少,不(bu)(bu)顯示(shi)毒性反(fan)應。金(jin)屬鈦(tai)植入(ru)機體未見(jian)有(you)病理反(fan)應。吸(xi)入(ru)鈦(tai)的(de)不(bu)(bu)溶性化(hua)(hua)合物(wu),未見(jian)肺部有(you)嚴(yan)重損(sun)害,其致纖維化(hua)(hua)作用甚微(wei)。用含(han)鈦(tai)飲(yin)水長期飼養動物(wu)未見(jian)對生長發(fa)育有(you)影響,也(ye)未見(jian)腫瘤發(fa)生。
致癌性
大鼠肌肉(rou)(rou)注射(she)溶(rong)于三辛素的鈦(tai)(tai)金屬粉(fen),引起纖維肉(rou)(rou)瘤(liu)和(he)(he)淋(lin)巴(ba)肉(rou)(rou)瘤(liu)增加。注射(she)有機鈦(tai)(tai),注射(she)部位出(chu)現(xian)纖維肉(rou)(rou)瘤(liu),發生(sheng)肝(gan)細(xi)胞瘤(liu)和(he)(he)脾的惡性(xing)淋(lin)巴(ba)瘤(liu)。鈦(tai)(tai)塊沒有致癌(ai)性(xing),給病人安裝(zhuang)鈦(tai)(tai)制人造關節兩周後,未出(chu)現(xian)腫(zhong)瘤(liu)細(xi)胞。
燃爆危險
該(gai)品可(ke)燃(ran),具(ju)刺(ci)激性。
為安全起見,儲(chu)(chu)(chu)存時以不少于(yu)25%的(de)水潤濕、鈍化(hua)。儲(chu)(chu)(chu)存于(yu)陰涼(liang)、通風的(de)庫(ku)房。遠離火(huo)種(zhong)、熱源。庫(ku)溫(wen)不超過35℃,保持容器密封(feng),嚴禁與空(kong)氣接觸(chu)。應與氧化(hua)劑、酸類、鹵(lu)素等(deng)分開存放(fang),切忌混(hun)儲(chu)(chu)(chu)。配(pei)備相應品種(zhong)和數量的(de)消(xiao)防器材。儲(chu)(chu)(chu)區(qu)應備有合適的(de)材料收容泄漏物。