钛的性质

单质钛的性质及其化学反应成都工业学院材环工程学院邹建新攀枝花学院钒钛工程学院钒钛资源综合利用四川省重点实验室彭富昌钛及钛合金具有一系列特点，如它的密度小、比强度高、耐热性能好、耐低温的性能也好，它具有优良的抗蚀性能，并且它的导热性能差、无磁、弹性模量低，但是它具有很高的化学活性。

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。

1．钛原子结构和在周期表中的位置a．钛原予结构钛的原子序数是22，原子核由22个质子和20～32个中子组成。

原子核半径为5×10－13cm。

原子核外22个电子结构排列为1s22s22p63s23p63d24s2。

原子失去电子的能力用电离能来衡量。

钛原子的电离能见表1－1。

表1－1 钛原子的电离能失去电子的次序名称电离能/J1 4s 1.09×10－182 4s 2.17×10－183 3d 4.40×10－184 3d 7.06×10－185 3p 16.06×10－186 3p 19.51×10－187 3p 22.9×10－188 3p 27.8×10－18由表1－1可见，钛原于的4s电子和3d电子的电离势较小，都小于8×10－18J，因此容易失去这4个电子。

3p电子的电离势都在16.06×10－18J以上，是根难失去的。

所以，钛原子的价电子是4s23d2，钛的最高氧化态通常是正四价。

钛原子半径和离子半径见表1－2。

表1－2 钛原子半径和离子半径原子或离子Ti Ti＋Ti2＋Ti3＋Ti4＋半径r/nm 0.146 0.095 0.078 0.069 0.064 已发现钛有13种同位素，其中稳定同位素5个，其余8个为不稳定的微量同位素。

钛合金属于什么材料
钛合金是一种广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域的重要材料，它具
有优异的强度、耐腐蚀性和低密度等特点，因此备受关注。

那么，钛合金究竟属于什么材料呢？接下来，我们将对钛合金的材料性质、特点和应用进行详细介绍。

首先，钛合金是一种由钛和其他金属元素组成的合金材料。

通常情况下，钛合
金中含有的其他金属元素包括铝、铁、钒、镁等，通过不同比例的混合可以获得不同性能的钛合金材料。

这些金属元素的加入可以显著改善钛合金的强度、硬度和耐腐蚀性，使其成为一种理想的工程材料。

其次，钛合金具有优异的材料性质。

首先，钛合金具有较高的强度和硬度，能
够满足复杂工程环境下的使用需求。

其次，钛合金具有良好的耐腐蚀性能，可以在酸碱盐等恶劣环境中长期稳定使用。

此外，钛合金的密度较低，具有良好的比强度，是一种重量轻、强度高的结构材料。

因此，钛合金被广泛应用于航空航天、船舶制造、化工设备、医疗器械等领域。

钛合金在航空航天领域的应用尤为突出。

由于其优异的强度和低密度，钛合金
被广泛应用于飞机结构、发动机零部件、航天器壳体等领域。

同时，钛合金的耐腐蚀性能也使其成为海洋平台、船舶制造领域的重要材料。

在医疗器械领域，钛合金被用于制造人工关节、牙科种植体等医疗器械，得到了良好的应用效果。

总的来说，钛合金是一种优异的工程材料，具有良好的强度、硬度和耐腐蚀性能，适用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。

随着科学技术的不断发展，钛合金的应用领域将会进一步扩大，为人类社会的发展做出更大的贡献。

希望本文对钛合金的材料特性和应用领域有所帮助，谢谢阅读！。

钛的基本性质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，核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。

原子核半径5x10-13厘米。

物理性质钛的密度为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。

钛中杂质的存在，对其机械性能影响极大，特别是间隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显著降低其塑性。

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。

各种元素，按其与钛发生不同反应可分为四类：第一类：卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物；第二类：过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体；第三类：锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体；第四类：惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素（除钪外），锕、钍等不与钛发生反应或基本上不发生反应。

与化合物的反应：◇HF和氟化物氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4，反应式为（1）；不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜，可防止HF浸入钛的内部。

氢氟酸是钛的最强熔剂。

即使是浓度为1%的氢氟酸，也能与钛发生激烈反应，见式（2）；无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应，仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显著反应。

宝鸡志峰钛业有限公司
钛棒、钛板、钛丝、钛管、钛盘管钛的物理性质相变性质
钛的两种同素异形态转化温度为882．5℃，由。

其体积增加为5．5％。

氧、氮；碳是i稳定剂，在钛中存在氧、氮、碳杂质则会使相变温度升高，从而可根据转化温度的变化来判断钛中杂质含量的多寡。

钛的晶型转化潜热为3．68～3．97 kJ/mol。

钛的熔点为1668℃土4℃。

由于熔融钛几乎可与一切耐火材料发生作用，因此测量其熔化潜热较为困难。

已测得钛的熔化潜热范围是15．46～20．9 kJ/mol。

熔点时液钛的表面张力为1．588N/m，1730℃时液钛的动力粘度为8．9×10（5次方）m/s。

钛的沸点为3260℃士20℃，气化潜热为428．5～470．3kJ/mol。

钛的临界温度约为4350℃，临界压力为113MPa。

钛的作用与用途
钛（Ti）是一种金属元素，属于过渡元素，无色，比重4.5。

其前身是
原子号22的氢氧根，其后身为原子号26的铬元素，是著名的宝石有
些独特的特性。

一、性质特征
1、钛极易受腐蚀，当暴露在空气中形成稳定的致腐蚀的钛氧化物的时候，表皮甚至腐蚀层可以承受腐蚀，可以抵御腐蚀和磨损；
2、钛无色，具有良好的韧性、韧性和机械性能，是一种坚韧的合金；
3、钛具有良好的耐腐蚀性能和耐高温性能，可耐热高达1200摄氏度，并可耐碱性老化。

二、用途
1、金属制品：钛金属可以用于制造金属制品，如汽车、航空、发动机等，因为这类金属具有较强的抗腐蚀性，抗磨损性和高温抗腐蚀；
2、磁性材料：由于其低热膨胀率和耐高温性，所以钛金属可用于制造
一些磁性材料，如地磁计、磁滤波器等；
3、装饰材料：钛合金在装饰产品中很受欢迎，通常用于制作吊坠、手
表壳等。

4、建筑材料：钛金属是非常优良的建筑材料，可用于制作建筑物框架，具有简单的装配，低度腐蚀，可维护性强等优点，是建筑材料行业的
重要产品。

5、医疗器械：由于其耐腐蚀性和强度高的特性，钛金属可用于制造一
些特殊医疗器械和口腔治疗器械，如植入物、义齿、植入牙冠等。

6、电子产品：钛金属具有良好的电子性质，可以用于研究和制造电子
产品，如加热器、电子管、变压器、晶体管等。

7、钛粉：还可以将钛金属经过研磨，制作钛粉，用于制造电池，冶炼
合金，也是制造一些催化剂的重要原料。

1．钛钛及钛合金具有一系列特点．如它的密度小、比强度高、耐热性能好、耐低温的性能也好，它具有优良的抗蚀性能，并且它的导热性能差、无磁、弹性模量低，但是它具有很高的化学活性。

A．钛原子结构和在周期表中的位置a．钛原予结构钛的原子序数是22，原子核由22个质子和20～32个中子组成。

原子核半径为5×10－13cm。

原子核外22个电子结构排列为1s22s22p63s23p63d24s2。

原子失去电子的能力用电离能来衡量。

钛原子的电离能见表2－1。

表2－1 钛原子的电离能由表2－1可见，钛原于的4s电子和3d电子的电离势较小，都小于8×10－18J，因此容易失去这4个电子。

3p电子的电离势都在×10－18J以上，是根难失去的。

所以，钛原子的价电子是4s23d2，钛的最高氧化态通常是正四价。

钛原子半径和离子半径见表2－2。

表2－2 钛原子半径和离子半径已发现钛有13种同位素，其中稳定同位素5个，其余8个为不稳定的微量同位素。

钛的同位素及其性质列于表2－3。

表2－3 钛的同位素及其性质b．钛在周期表中的位置钛是元素周期表中第四周期的副族元素，即IV B族(又称为钛副族)元素。

这族元素除钛（22Ti）外，还有锆（40Zr），铪（72Hf）和人工合成元素104Ku。

钛、锆、铪原子的外层电子结构分别为：Ti[Ar]3d24s2，Zr[Kr]4d25s2，Hf[Xe]5d26s2。

由此可见，钛族元素的原子具有相似的外电子构型，即价电子都是d2s2，因而钛、锆和铪的原子半径相近，它们的许多性质也相似，彼此可以形成无限固溶体。

不过，钛、锆、铪及它们的化合物在性质上也有差异。

例如，TiO2是两性氧化物，而ZrO2、HfO2为碱性氧化物；TiCl4是弱酸性化合物，而ZrCl4、HfCl4则为两性化合物。

IV A族，即碳族元素的原子也和IV B族具有相似的外电子构型，不过其价电子不是d2s2，而是s2p2。

钛的反射率钛是一种轻金属元素，具有高强度和良好的耐腐蚀性。

在光学领域，钛也是一种常用的材料，因其具有较高的反射率和较低的重量。

本论文将从钛的基本物理性质、光学性质、反射率以及在光学应用方面的性能和进展进行介绍和评述。

一、钛的基本物理性质钛是一种银白色的过渡金属元素，在元素周期表中的原子序数为22。

钛的密度为4.5g/cm³，是一种密度较低的金属。

钛的熔点为1660℃，沸点为3287℃，具有较高的熔点和沸点。

钛的力学性能良好，具有较高的强度和良好的韧性。

此外，钛也是一种良好的导电材料，其电导率约为铜的50%。

二、钛的光学性质钛在光学领域中具有广泛的应用，主要因为其具有以下几个优点：高反射率：钛具有较高的反射率，可以有效地反射光线。

良好的抗腐蚀性：钛在氧化和腐蚀环境下具有较好的稳定性，可以用于各种光学器件的制造。

较低的重量：钛的密度较低，可以有效地减轻光学器件的重量。

良好的机械性能：钛具有良好的强度和韧性，可以满足光学器件的要求。

三、钛的反射率钛的反射率是其在光学应用中的重要性质之一。

钛的反射率主要取决于其表面的光滑程度和光学波长的范围。

通常情况下，钛的反射率可以达到70%以上，甚至可以达到90%以上。

以下是影响钛反射率的因素：表面光滑度：钛的表面光滑度对反射率有着重要的影响。

当表面光滑度越高时，钛的反射率就越高。

因此，在制造光学器件时，需要对钛的表面进行精细抛光，以提高其反射率。

波长范围：钛的反射率还受到光波长的影响。

对于不同波长的光线，钛的反射率也有所不同。

例如，对于短波长的紫外线，钛的反射率较低；而对于长波长的红外线，钛的反射率较高。

温度：随着温度的变化，钛的反射率也会发生改变。

当温度升高时，钛的反射率会有所下降；而当温度降低时，钛的反射率会有所提高。

磁场：在磁场环境下，钛的反射率也会受到影响。

当磁场强度增加时，钛的反射率会有所下降；而当磁场强度减小时，钛的反射率会有所提高。

四、钛在光学应用方面的性能和进展由于其高反射率和良好的抗腐蚀性等优点，钛在光学应用方面具有广泛的应用。

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钛棒、钛板、钛丝、钛管、钛盘管钛的化学性质-氧
钛与氧的反应取决于钛存在的形态和温度。

粉末钛在常温下的空气中，可因静电、火花、摩擦等作用下发生剧烈的燃烧或爆炸。

但是，致密钛在常温下的空气中是很稳定的。

致密钛在空气中受热时，便开始与氧发生反应，最初氧进入钛表面晶格中，形成一层致密的氧化薄膜，这层表面氧化膜可防止氧向内部扩散，具有保护作用，因此钛在500℃以下的空气中是稳定的。

其表面氧化膜的颜色与生成温度有关，在200℃以下为银白色，300℃时为淡黄色，400℃时为金黄色，500℃ 时为蓝色，600℃时为紫色，700～800℃时为红灰色，800—900℃时为灰色。

在空气中钛的氧化反应，低于100℃时是很慢的，500℃时也只是表面被氧化。

随着温度的升高，表面氧化膜开始在钛中溶解，氧开始向金属内部品格扩散，但于700℃时氧还没有大量进入金属内部晶格。

超过700℃时，氧向金属内部的扩散加速，在高温下表面氧化膜失去保护作用。

在纯氧中，钛与氧发生激烈反应的起始温度比在空气中低，约在500～600℃时钛便在氧气中燃烧。

金属钛的性质钛金属外观似钢，具有银灰光译，是一种过渡金属，在过去一段时间内人们一直认为它是一种稀有金属。

钛并不是稀有金属，钛在地壳中约占总重量的0.42%，是铜、镍、铅、锌的总量的１６倍。

在金属世界里排行第七,含钛的矿物多达70多种。

钛的强度大，密度小，硬度大，熔点高，抗腐蚀性很强；高纯度钛具有良好的可塑性，但当有杂质存在时变得脆而硬。

钛的比重仅是铁的１／２，却像铜一样经得起锤击和拉延。

在超低温世界里，钛会变得更为坚硬，并有超导体的性能，钢则变得脆弱无能。

钛有很强的耐酸碱腐蚀能力，腐蚀它。

用钛合金制成的“钛潜艇”，可潜入４５００米的深度，一般钢铁潜艇在超过３００米就容易被水压压坏。

“钛飞机”坚实又轻便，一架大型钛客机可比同样重的普通飞机可以把空气抽到只剩下十亿分之一。

在航天事业中，钛可制成飞船的“外衣”，防高温的侵袭。

钛和镍组成的合金，被成为“记忆合金”。

这种合金制成预先确定的形状,再经定型处理后,若受外力变形，只要稍微加热便可恢复原来的面貌。

这种合金目前已在不少领域。

TiC所以,它有着实际应用价值。

用钛制器皿保存的食物，色、香、味经久不衰；钛制炊具既轻巧,又不会生锈，最合科学卫生。

用钛合金制成的高压容器，能够耐受2500个大气压的高压。

钛在外科医疗手术上的应用，也非常引人入胜。

目前，外科接骨是十分痛苦的事。

不然,不锈钢会因生锈而对人体产生危害。

如果改用钛制的“人造骨胳”将使骨科技术完全改观。

在头损坏的地方,用钛片与钛螺丝钉，过了几个月，骨头就会重新生长在钛片的小孔与螺丝里,新的肌肉纤维就包在钛的薄片上，钛骨骼宛如真正的骨骼一样和血肉相联，起到支撑和加固作用,所以,钛被人们赞誉为。

现在它已开始应用于膝关节、肩关节、肋关节、头盖骨、主动心瓣、骨骼固定夹等方面。

在炼钢工业中，少量钛是良好的脱氧、除氮及除硫剂。

钛酸钡晶体被广泛应用于超声波仪器和水底探测器中。

这是因为具有受压斩改变形状时，会产生电流；一旦通电又会改变形状。

钛合金主要元素钛合金是一种以钛为基础的金属材料，主要由钛、铝、锰、钒等元素组成。

其中，钛是钛合金中最重要的元素，占总量的50%以上，其它元素的含量不同，可以按照不同的比例组合成不同性能的合金材料。

钛合金具有很高的强度、硬度、韧性、抗腐蚀性、耐高温性等优异的物理化学性质。

因此，钛合金在航空、航天、医疗、化工、汽车、运动器材等众多领域得到广泛应用。

以下是钛合金主要元素的介绍：1. 钛钛是一种轻质高强度的金属元素，具有良好的韧性、腐蚀抗性和高温稳定性。

它是钛合金中最重要的元素，占据钛合金总量的50%以上。

在航空航天领域，钛合金被广泛应用于航空发动机、飞行器结构零件等领域。

在医疗领域，钛合金被广泛应用于人体植入材料、人工关节及其他外科手术器械等。

2. 铝铝是钛合金中的一种添加元素，它可以改善钛合金的强度和热稳定性。

铝的添加量通常在2.5%左右。

在航空领域，铝添加的钛合金被用于制造发动机的叶轮和燃烧室等部件。

在运动器材领域，铝添加的钛合金被用于制造高档自行车的车架、轮框等部件。

3. 锰锰是钛合金中的另一种添加元素，它可以提高钛合金的硬度和拉伸强度。

锰的添加量通常在0.2%左右。

在医疗领域，锰添加的钛合金被用于制造人体植入材料，如人工心脏瓣膜等。

4. 钒钒是钛合金中的另一种添加元素，它可以提高钛合金的抗腐蚀性和高温稳定性。

钒的添加量通常在5%左右。

在航天领域，钒添加的钛合金被用于制造航天器的结构部件。

综上所述，钛合金主要由钛、铝、锰、钒等元素组成。

不同比例的元素可以组合成不同性能的钛合金材料，其在多个领域得到广泛应用。

钛合金的应用前景非常广阔，随着科学技术的不断发展，其在各个领域的应用将会更加广泛。

1钛金属的概况1.1什么是钛金属钛是一种化学元素，它的英文名称是titanium，化学符号是Ti，原子序数是22 ，是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具有金属光泽，亦有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气）。

由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。

钛于1791年由格雷戈尔（William Gregor）于英国康沃尔郡发现，并由克拉普罗特（Martin Heinrich Klaproth）用希腊神话的泰坦为其命名。

1.2 钛金属的性质1.2.1 钛的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，核外电子结构排列为1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3D2 4S2。

原子核半径5x10-13厘米。

1.2.2钛的物理性质a.钛具有金属光泽，延展性，密度为4.506克/立方厘米（20℃），高于铝而低于铁、铜、镍。

b.钛的强度位于金属之首c.熔点1668，沸点3287℃。

化合价+2、+3和+4，电离能为6.82电子伏特。

d.钛的导热性和导电性能较差e.钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K。

f.金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。

g.钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，但强度低，不宜作结构材料。

钛中杂质的存在，特别是间隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显著降低其塑性。

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。

1.2.3钛的化学性质钛的金属活动性钛的金属活动性在镁、铝之间，常温下并不稳定，因此在自然界中只以化合态存在，常见的钛的化合物有钛铁矿（FeTiO3）、金红石（TiO2）等。

钛与其他元素之间的反应钛在较高的温度下，可与许多元素和化合物发生反应。

各种元素，按其与钛发生不同反应可分为四类：A：卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物；B：过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体；C：锆、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体；D：惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素（除钪外），锕、钍等不与钛发生反应或基本上不发生反应。

钛金属成分钛金属是一种重要的金属材料，具有许多独特的物理和化学性质，被广泛应用于各个领域。

本文将介绍钛金属的成分、性质以及其在工业生产和科学研究中的应用。

一、成分钛金属的化学成分是钛元素（Ti）。

钛元素的原子序数为22，原子量为47.87，属于过渡金属。

钛元素具有低密度、高强度、耐腐蚀等特点，因此钛金属被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。

二、性质1.物理性质钛金属具有低密度、高强度和优良的耐腐蚀性。

其密度约为4.5g/cm³，比钢材轻约60%。

同时，钛金属具有很高的强度，比强度可与钢相媲美。

此外，钛金属还具有良好的导热性和导电性能。

2.化学性质钛金属具有良好的耐腐蚀性，能够抵御大多数酸、碱和氧化剂的侵蚀。

这是由于钛金属表面会形成一层致密的钝化膜，能够防止进一步的氧化。

另外，钛金属还具有良好的生物相容性，可以用于制造人工关节等医疗器械。

三、应用1.航空航天领域钛金属由于其低密度和高强度的特点，成为航空航天领域的重要材料。

它被广泛应用于飞机、航天器和导弹等制造中，用于制作机身、发动机部件和航空器外壳等。

2.汽车制造钛金属在汽车制造中的应用越来越广泛。

由于其轻质高强的特性，钛金属可以减轻汽车的重量，提高燃油效率。

同时，钛金属的耐腐蚀性能也使其成为汽车排气系统、制动系统和底盘等部件的理想选择。

3.医疗器械由于钛金属具有良好的生物相容性，被广泛应用于医疗器械制造中。

例如，人工关节、牙科种植体和外科手术器械等都可以使用钛金属制造。

钛金属的优良性能可以减少对人体的损伤，提高手术的成功率。

4.化工领域钛金属由于其耐腐蚀性能，在化工领域也得到了广泛应用。

例如，钛金属可以用于制造化工反应器、储罐和管道等设备，能够承受各种腐蚀性介质的侵蚀，保证生产的安全性和稳定性。

5.其他应用除了以上应用领域，钛金属还可以用于制造眼镜框架、手机外壳等消费品。

另外，钛金属也在船舶建造、电子器件、体育器材等领域发挥着重要作用。

钛是化学元素，化学符号Ti，原子序数22，是银白色过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，亦有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气）。

由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，常用来制造火箭及太空船，因此获美誉为“太空金属”。

钛于1791年由格雷戈尔于英国康沃尔郡发现，并由克拉普罗特用希腊神话的泰坦为其命名。

钛被认为是一种稀有金属，这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。

但其相对丰度在所有元素中居第十位。

钛的矿石主要有钛铁矿及金红石，广布于地壳及岩石圈之中。

钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。

从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法或亨特法。

钛最常见的化合物是二氧化钛，可用于制造白色颜料。

其他化合物还包括四氯化钛（TiCl4，作催化剂及用于制造烟幕或空中文字）及三氯化钛（TiCl3，用于催化聚丙烯的生产）。

钛能与铁、铝、钒或钼等其他元素熔成合金，造出高强度的轻合金，在各方面有着广泛的应用，包括宇宙航行（喷气发动机、导弹及航天器）、军事、工业程序（化工与石油制品、海水淡化及造纸）、汽车、农产食品、医学（义肢、骨科移植及牙科器械与填充物）、运动用品、珠宝及手机等等。

钛最有用的两个特性是，抗腐蚀性，及金属中最高的强度－重量比[8]。

在非合金的状态下，钛的强度跟某些钢相若，但却还要轻45%。

有两种同素异形体和五种天然的同位素，由46Ti到50Ti，其中丰度最高的是48Ti（73.8%）。

钛的化学性质及物理性质和锆相似，这是因为两者的价电子数目相同，并于元素周期表中同属一族。

钛在较高的温度下，可与许多元素和化合物发生反应。

各种元素，按其与钛发生不同反应可分为四类：第一类：卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物；第二类：过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体；第三类：锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体；第四类：惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素（除钪外），锕、钍等不与钛发生反应或基本上不发生反应。

与化合物的反应：◇HF和氟化物氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4，反应式为（1）；不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜，可防止HF浸入钛的内部。

氢氟酸是钛的最强熔剂。

即使是浓度为1%的氢氟酸，也能与钛发生激烈反应，见式（2）；无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应，仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显著反应。

Ti＋4HF＝TiF4＋2H2＋135.0千卡（1）2Ti＋6HF＝2TiF4＋3H2 （2）◇HCl和氯化物氯化氢气体能腐蚀金属钛，干燥的氯化氢在>300℃时与钛反应生成TiCl4，见式(3);浓度<5%的盐酸在室温下不与钛反应，20%的盐酸在常温下与钛发生瓜在生成紫色的TiCl3，见式(4);当温度长高时，即使稀盐酸也会腐蚀钛。

各种无水的氯化物，如镁、锰、铁、镍、铜、锌、汞、锡、钙、钠、钡和NH4离子及其水溶液，都不与钛发生反应，钛在这些氯化物中具有很好的稳定性。

Ti＋4HCl＝TiCl4＋2H2＋94.75千卡(3)2Ti＋6HCl＝TiCl3＋3H2 (4)◇硫酸和硫化氢钛与<5%的稀硫酸反应后在钛表面上生成保护性氧化膜，可保护钛不被稀酸继续腐蚀。

但>5%的硫酸与钛有明显的反应，在常温下，约40%的硫酸对钛的腐蚀速度最快，当浓度大于40%，达到60%时腐蚀速度反而变慢，80%又达到最快。

加热的稀酸或50%的浓硫酸可与钛反应生成硫酸钛，见式（5）,（6），加热的浓硫酸可被钛还原，生成SO2，见式（7）。

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钛棒、钛板、钛丝、钛管、钛盘管钛的化学性质-氮和氢
常温下钛不与氮发生反应。

但在高温下，钛是能在氮气中燃烧的少数金属元素之一，钛在氮气中燃烧温度约高于800℃熔融钛与氮的反应十分激烈。

钛与氮的反应，除了可生成钛的氮化物(Ti3N、TiN等)外，还形成Ti—N固溶体。

当温度在500一550℃时，钛开始明显地吸收氮，形成间隙固溶体；当温度达到600℃以上时，钛吸氮的速度增加。

在Ti—N固溶体中，由于氮以氮化钛形式进入钛晶格中，从而使钛相变温度增加，氮也是α—Ti的稳定剂。

于 1050℃下氮在中最
大溶解度(质量分数)为7％，于2020℃下在β—Ti中最大溶解度(质量分数)为2％。

但钛吸氮的速度比其吸氧的速度慢得多，因此钛在空气中主要是吸氧，吸氮则是次要的。

钛与氢反应生成TiH、TiH2化合物和Ti—H固溶体。

氢能很好地溶于钛中，1m0l钛几乎可吸收2m0l的氢。

钛吸氢速度和吸氢量，与温度和氢气压力有关。

常温下钛吸氢量小于0．002％。

当温度达到300℃时，钛吸氢速度增加；500～600℃时达到最大值。

其后随温度升高，钛吸氢量反而减少，当达到1000℃时
钛吸收的氢大部分被分解。

氢气压力增加，可使钛吸收氢的速度加快，并增加吸氢量，相反在减少压力倩况下便可使钛脱氢。

因此钛与氢的反应是可逆
的。

钛与氢反应在表面上不形成薄膜，因为氢原子体积小，可很快向钛晶格深处扩散形成间隙固溶体。

氢在钛中的溶解，可使钛相变温度降低，氢是—Ti
的稳定剂。

钛表面存在氧化膜时，则显著地降低放吸氢和脱氢速度。