钛元素
钛的最大缺点是难于提炼。主要是因为钛在高温下化合能力极强，可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。因此，不论在冶炼或者铸造的时候，人们都小心地防止这些元素“侵袭”钛。在冶炼钛的时候，空气与水当然是严格禁止接近的，甚至连冶金上常用的氧化铝坩埚也禁止使用，因为钛会从氧化铝里夺取氧。人们利用镁与四氯化钛在惰性气体——氦气或氩气中相作用，来提炼钛。
人们利用钛在高温下化合能力极强的特点，在炼钢的时候，氮很容易溶解在钢水里，当钢锭冷却的时候，钢锭中就形成气泡，影响钢的质量。所以炼钢工人往钢水里加进金属钛，使它与氮化合，变成炉渣一—氮化钛，浮在钢水表面，这样钢锭就比较纯净了。
钛的氧化物——二氧化钛，是雪白的粉末，是最好的白色颜料，俗称钛白。以前，人们开采钛矿，主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高，被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等
铁水变稠，主要受钛的溶解和析出的影响，[Si]对钛具有消弱作用，铁水中∑[Si+Ti]为0.6%左右时，含钛量在0.29%以下时，钛对铁水粘度的影响较小，适宜炉温的选择是为了防止含钛铁水变稠，铁水粘罐，渣铁难以分离。
由于钒钛矿石中含有大量钛的氧化物，这就造成冶炼过程中出现一些使用普通矿所没有的特殊问题：钒钛矿量的增加会引起炉渣中二氧化钛的增加，钛的还原增加，并溶解于铁水中，同时还有一定量的TiC、TiN和Ti(CN)生成，这一过程对高炉冶炼以及铁水的后续处理过程有很大影响。
前人研究结果表明：钛对高温液态含钛铁水流动性能的影响最大口。炉内钛的还原主要是通过渣中TiO：与焦炭中固定碳反应进行的，高炉内还原出的钛可以溶人铁水中，但当含量超过一定限度后就会从铁中析出，并很易与C，N等生成高熔点的钛化物(TiC，TiN，Ti(CN))等。这些物质具有很高的熔点，从而会引起铁水粘度升高、熔点升高、铁水粘罐以及铁水脱硫能力降低等问题。其中主要为TiC，由于TiC的熔点高达3 150℃，呈固体微粒散布在铁水中，当TiC的量达到一定程度后将使铁水粘度急剧增大。
铁水中钛的溶解度决定于炉温和铁水中钛的活度系数石i，结合式(6)分析，当炉温一定时，[Si]增加使^增加，从而使钛的溶解度降低。因此，冶炼低硅铁对提高钛在铁水中的溶解度，防止TiC析出有重要作用。
含钛量不同导致含钛铁水黏度发生变化，钛在熔铁中之所以使黏度增大，是因为钛原子的半径大于铁原子，减小了铁熔体的自由空间所致。在Fe—Ti—C系中钛对黏度的影响，主要与钛在铁水中的溶解度和析出的形态有关。高炉中还原出来的钛溶入铁水，当[Ti]超过溶解度后就会从铁水中析出，使铁水黏度升高。
结合[si]、[Ti]含量对铁水黏度综合影响，∑[Si+Ti]为0．6左右时，钛量在0．29％以下，钛对完全熔融铁水的黏度影响较小，不会对铁水流动性构成威胁。
钛的好处
钛对人体有哪些好处？ 1.增强人体免疫功能； 2.调节血压、血脂、血糖等生理功能； 3.广泛治疗癌肿的作用； 4.具有抗致癌因子的作用； 5.具有防治多种疾病和健身的功能； 6.具有明显的抗衰老功效； 7.具有增白美容的功效。 钛对人体到底有哪些好处？ 钛是一种具有坚硬、不生锈特性的安全、低变应原的金属。在医药和体育运动领域中被广泛使用。这种轻金属具有通过细胞电离调节身体天然电流的能力。钛具有特殊的电流特性，对人体会产生有益的生理作用且其化学性稳定，不会发生经时性的变化或变质，有益人体身心健康。因此使用钛制品可以达到精神松弛、肌肉放松、运动机能提高的效果。体温上升，热量增加会使肌肉放松，并且刺激血液流动，增加的血液流动帮助您的身体更好地清除血流中由疼痛产生的作用物和疲劳因子。有效地控制身体内的电流紊乱。疼痛与不适的消除立即见效。对粘液囊炎，坐骨神经痛、头痛这些类型的关节炎和经前综合症的短暂痛疼缓解具有明显作用。通过调节身体电流来缓解肌肉的痛疼与僵硬，改善血液循环。由于这些原因，本产品受到马拉松选手和许多日本运动员的喜爱。专业的运动数字反映较好的运动流速，更快的反射时间，以及运动成绩的提高。 钛有什么特点？ 由于金属钛呈银白色，具有熔点高(1727℃)、比重轻(4.5)、机械强度高(5)、耐低温（超低温下电阻率几乎为0）、耐磨蚀、线钛塑性良好（能薄壁化使用）、不易氧化、还原性强等特点；钛的氧化物——二氧化钛（钛白），具有无毒、良好的物理化学稳定性（1000℃煅烧后不熔于任何酸和碱）、折射指数高（2.55～2.70），以及很强的白度、着色力（1150～1650)、遮盖力（40～50g/m2）、耐温性、抗粉化等特征，被称为“颜料之王”。 钛金属有什么特点？ 强度高，重量轻，属于高档金属，主要用于航空器配件制造。要用简单方法鉴别，这个比较难，没有仪器和设备手段，要准确鉴别是无法办到的。 钛合金的性能是什么？ 比强度高、热强度高、抗蚀性好、低温性能好、化学活性大、导热系数小、弹性模量小 钛合金的性能怎么样 钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件 钛与其它金属比较具有什么特点？ 钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2。有些钢的强度高于钛合金，但钛合金的比强度（抗拉强度和密度之比）却超过优质钢。钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。现在已有用钛合金制造自动步枪，迫击炮座板及无后座力炮的发射管。在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等。钛可用作电极和发电站的冷凝器以及环境污染控制装置。钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。在医疗中，钛可作人造骨头和各种器具。钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。钛白粉是颜料和油漆的良好原料。碳化钛，碳（氢）化钛是新型硬质合金材料。氮化钛颜色近于黄金，在装饰方面应用广泛。 钛和钛的合金大量用于航空工业，有"空间金属"之称；另外，在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。此外，由于钛合金还与人体有很好的相容性，所以钛合金还可以作人造骨。 钛的抗腐蚀性硝酸锆与氢氧化钛锆是一种应用于原子能工业和在高温高压下用作耐蚀化工材料，但在溶液中其活泼性仅次于钠。那么，在氢氧化钛溶液里加入活波的硝酸锆溶液，会发现钛把硝酸锆拒之门外。 钛材料在人体上的应用 因为钛具有较高的强度.较低的模量.以及良好的生物相容性，现在已经成为医疗上常用人体骨骼替代材料，用钛制造髋关节.肘关节，骨螺钉.膝关节.骨板.牙科植入件（也就是口腔医院讲的种植牙，价格很高），义齿支架，冠桥，和正牙丝，外科器械.心律调节器盒等。甚至现在发展到钛合金精铸假肢。有的小孩牙齿长得不整齐需要矫正，口腔医院就会用钛镍合金制成的记忆合金丝进行矫正，有的人血管在某个部位狭窄，医生就会建议植入钛材料做成的血管支架，现在人从头到脚都可以用钛材料更换部件，美国有一个68岁的彼德.霍顿心脏有严重的疾病，医生为了挽救他的生命，在他的心脏中安装了一个钛金属设备，
各种元素对人体的作用
钠对人体的作用 1.钠离子和钾离子调节人体水、电解质平衡，维持人体pH，保证内环境稳态。在神经调节、细胞信号转导等方面发挥着重要的作用。 2.多喝骨头汤也行，但是补钙的同时要注意两点，一点就是，你补钙也要有所吸收，需要适当补充维生素D，或者调节适当的钙磷比；第二点就是在补钙的时候不可以忽略其他的补充！ 钾对人体的作用 钾是人体内不可缺少的常量元素，一般成年人体内约含钾元素150克左右，其作用主要是维持神经、肌肉的正常功能。因此，人体一旦缺钾，正常的运动就会受到影响。 缺钾不仅精力和体力下降，而且耐热能力也会降低，使人感到倦怠无力。严重缺钾时，可导致人体内酸碱平衡失调、代谢紊乱、心律失常、全身肌肉无力、懒动。此时，有些人为了使自己少出汗而过量地饮用盐开水。殊不知，这样做又容易加重心脏负担，使体内钾、钠失调。 下面是一些含钾元素较高的食物，我们平时可要注意。 ①粮食作物中，以荞麦、玉米、红薯、大豆等含钾元素较高；②水果中，以香蕉含钾元素最丰富；③蔬菜中，菠菜、苋菜、香菜、油菜、甘蓝、芹菜、大葱、莴笋、土豆、山药、鲜豌豆、毛豆等含钾元素较高。④海藻类。 蛋白质对人体的作用 ①蛋白质是人体的建筑材料。②蛋白质是营养素的运输团队。③蛋白质为人体提供能量。④蛋白质参与生理功能的调节。⑤免疫作用。⑥修复人体组织。 钙对人体的作用 钙离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子，它对于维持细胞膜两侧的生物电位，维持正常的神经传导功能。维持正常的肌肉伸缩与舒张功能以及神经－肌肉传导功能，还有一些激素的作用机制均通过钙离子表现出来。 它的主要生理功能均是基于以上的基本细胞功能，相关的生理功能主要有以下几点： 1.维持正常的肌细胞功能，保证肌肉的收缩与舒张功能正常。 2.对于心血管系统，钙离子通过细胞膜上的钙离子通道，进入胞内，通过一系列生化反应，主要是有加强心肌收缩力，加快心率，加快传导的作用。因而，细胞外钙离子浓度高则会升高血压，使心收缩力加强，每博输出量增大，因而血压也会相应增高。重要的抗高血压药物有一种便是钙离子拮抗剂，它使得钙离子通过细胞膜上的钙通道的数量减少，使得心肌收缩力减弱，心率降低，血压下降。 3.其他心血管系统疾病还有充血性心力衰竭、心律失常等，病因均与钙离子关系密切。 4.钙离子对与骨骼的生长发育有着重要的作用，在年轻时，这主要受激素（降钙素、甲状旁腺素等）的调节。老年人骨骼钙易流失，因此骨骼变脆，变得容易骨折。 铁对人体的作用 他是人体必须的无机盐类。没有他会造成缺铁性贫血而导致皮肤苍白，干燥，面无光泽,头发生长必须的营养物质，否则就会变黄，分叉的现象，尤以少女时期已来月经，来潮期每日损失铁2毫克，平时每日损失0.8毫克，故应加强含铁食物的食用，如动物肝脏，蛋黄，豆类，油菜，芹菜，莴苣等。 维生素对人体的作用 维生素（vitamin）是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质由于体内不能合成或者合成量不足，所以必需由食物供给。在物质代谢中起重要作用。机体缺乏维生素时，引起维生素缺乏症。 特点：不参与机体构成；不是能源物质；需要量少；主要以辅酶形式广泛参与体内代谢；缺乏时产生缺乏症——危害很大；过量——中毒症。 分类：（根据溶解性不同）脂溶性维生素: A、D、E、K（不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂；在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收）。 水溶性维生素(维生素C和B族):C、B1、B2、B6、泛酸、烟酸、胆碱、B12、叶酸、生物素 （一）维生素A（视黄醇） 生化作用：①构成视觉细胞内感光物质。②参与糖蛋白合成。 缺乏症：夜盲症，干眼病，皮肤干燥 （二）维生素D 功能：维生素D的主要功能是调节钙、磷代谢，可促使小肠吸收钙，使血钙浓度增加，也可促使小肠吸收磷，使血磷浓度升高； ①有助于血液凝固。②降低神经兴奋的作用。 缺乏症：儿童——佝偻病，成人——软骨病 （三）维生素E（又称生育酚） 维生素E对氧十分敏感，极易被氧化而保护其他物质不被氧化，是动物和人体中最有效的抗氧化剂。 功能：①抗氧化、防衰老作用；②抗不育，维持生殖机能，防止流产；③促进血红素代谢，维持红细胞的正常形态和功能；④保护肌肉。 （四）维生素K 维生素K具有凝血活性。 （五）维生素C 维生素C能防治坏血病，故又称抗坏血酸。 功能：①羟化作用：促进胶原蛋白的合成；参与体内类固醇激素、儿茶酚、五羟色胺等合成过程中芳香环的羟化作用。②氧化还原作用：维生素C可脱H成为脱氢抗坏血酸，并参加多种生物氧化反应。③抗体的合成：需要维生素C的参与。④解毒作用：重金属导致巯基酶失去活性产生中毒，维生素C使氧化型谷胱甘肽转化为还原型而解毒。⑤促进造血作用。 缺乏症：缺乏时造成坏血病。 1
钛的性质
钛的理化性质（高中化学必修一P53） 一、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。 二、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。
三、与一些化合物的反应 ◇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。氢氟酸是钛的最强溶剂。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＝2TiF3＋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）。常温下钛与硫化氢反应，在其表面
人体中的金属元素
近年来，微量元素与人体健康的关系越来越引起人们的重视，含有某些微量元素的食品也应时而生。所谓微量元素是针对宏量元素而言的。人体内的宏量元素又称为主要元素，共有11种，按需要量多少的顺序排列为：氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。其中氧、碳、氢、氮占人体质量的95%，其余约4%，此外，微量元素约占1%。在生命必需的元素中，金属元素共有14种，其中钾、钠、钙、镁的含量占人体内金属元素总量的99％以上，其余10种元素的含量很少。习惯上把含量高于0.01%的元素，称为常量元素，低于此值的元素，称为微量元素。人体若缺乏某种主要元素，会引起人体机能失调，但这种情况很少发生，一般的饮食含有绰绰有余的宏量元素。微量元素虽然在体内含量很少，但它们在生命过程中的作用不可低估。没有这些必需的微量元素，酶的活性就会降低或完全丧失，激素、蛋白质、维生素的合成和代谢也就会发生障碍，人类生命过程就难以继续进行。 另有两种可能必须的微量元素，为镍和砷，体内含量各为 0.1ug/g。 目前，对于某些微量元素的功能尚不完全清楚，下面只作一简要介绍。 铁 人体内铁的含量为0.004%。一个体重为50 千克的人含铁2 克，相当于3 枚一分硬币（每枚约重0.68 克）的质量，成人每天约需10 毫克铁。
人体内铁的含量的60%～70%存在于红血球细胞的血红蛋白内，它是哺乳动物血红蛋白中氧的携带者。铁是血液中交换和输送氧所必需的一种元素，生物体内许多氧化还原体系都离不开它。体内大部分铁分布在特殊的血细胞内。没有铁，生物就无法生存。人体缺铁时会引起贫血，面色苍白，记忆力衰退。值得注意的是轻度缺铁的儿童，它们的注意力会明显降低，学习也会受到影响。在日常饮食中，含铁最多的食物为动物的肝脏，牛、羊、猪的瘦肉，蛋黄、芹菜、菠菜、蕃茄和红枣等。 锌 锌是一种与生命攸关的元素，它在生命活动过程中起着转换物质和交流能量的“生命齿轮”作用。它是构成多种蛋白质所必需的。眼球的视觉部位含锌量高达4%，可见它具有某种特殊功能。锌普遍存在于食物中，只要不偏食，人体一般不会缺锌。 钙 成人体内钙的含量约1200 克。主要存在于骨骼和牙齿中，其余分布在体液中。人体内缺钙一般会得软骨病（佝偻病）。维生素D 能促进钙的吸收。人体每天从食物中约需摄取钙0.66 克。幼儿因处于生长发育期，每天要从食物中摄取钙1 克以上。 钠 钠是食盐的主要成分。食盐的作用主要是钠离子的作用，正常人体内钠离子的最小需要量每人每日为0.5 克，相当于2～3 克食盐。正常状况下每人每日以摄入10～12 克食盐为宜。
钛的性质
1 二氧化钛（TiO2） TiO2是一种多晶型氧化物，它有三种晶型：锐钛矿型、板钛矿型和金红石型。图2-5表示TiO2的三种形态。在自然界中，锐钛矿和金红石以矿物形式存在，但很难找到板钛矿型的矿物。因为它晶型不稳定，在成矿时的高温下会转变成金红石型。板钛矿可人工合成，它不具有多大实际价值。在晶体化学中，按照鲍林关于离子晶体结构的第三规则：当配位多面体共棱，特别是共面时，晶体结构的稳定性会降低。这是因为与其共角顶时相比，共棱和共面时其中心阳离子之间的距离缩短，从而使得斥力增加，稳定性降低。又如果在几种晶型中，都是共棱不共面，则其稳定型随共棱数目的增加而降低。Ti4+离子的配位数为6，它构成[TiO6]八面体，Ti4+位于八面体的中心，O2-位于八面体的六个角顶，每一个Ti4+被6个O2-包围。TiO2三种变体的晶体结构都是以[TiO6]八面体为基础的。但[TiO6]八面体在金红石、板钛矿和锐钛矿三种变体中的共棱数不同，分别为2、3和4。所以三种晶型结构中以金红石最稳定，其它两种晶型升高到一定温度都将转变成金红石型结构。这也是在自然界中，天然金红石普遍存在，锐钛矿较少有，板钛矿更是罕见的原因。 图2-5 二氧化钛结晶形态图[39] 1—金红石型；2—锐钛矿；3—板钛矿 锐钛矿和金红石两种变体的晶体结构分别如图2-6和图2-7所示。纯TiO2是白色粉末，加热到高温时略显黄色。工业生产的TiO2俗称钛白粉，是重要的白色颜料，被誉为“白色颜料之王”，不论锐钛型钛白，还是金红石型钛白，应用都很广泛。 TiO2的热稳定性较大，加热至2200℃以上时，才会部分热分解放出O2并生成Ti3O5，进一步加热转变成Ti2O3。 TiO2中O-Ti键结合力很强，因而TiO2具有较稳定的化学性质。TiO2实际上不溶于水和稀酸，在加热条件下能溶于浓H2SO4、浓HCl和浓HNO3，也可溶于HF中。在酸性溶液中，钛以Ti4+离子或TiO2+（钛酰基）阳离子形式存在。在硫酸法钛白生产过程生成的钛液中就同时含有Ti(SO4)2和TiOSO4。 TiO2与强碱共熔可得到钛酸盐，如K2TiO3、Na2TiO3，其它钛酸盐还有BaTiO3、FeTiO3、ZnTiO3等。
人体中化学元素
人体是由化学元素组成的，组成人体的元素有60多种。其中有钙、钠、钾、镁、碳、氢、氧、硫、氮、磷、氯等11种属必需的定量元素，集中在元素周期表头20个元素内，另有铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、钼、硒、碘等十余种必需的微量元素。其中钙、钠、钾、镁四种元素约占人体中金属离子总量的99％以上。它们大多以络合物形式存在于人体之中，传递着生命所必须的各种物质，起到调节人体新陈代谢的作用。当膳食中某种元素缺少或含量不足时，会影响人体的健康。下面介绍几种元素在人体中的作用： 氮是构成蛋白质的重要元素，占蛋白质分子重量的16％～18％。蛋白质是构成细胞膜、细胞核、各种细胞器的主要成分。动植物体内的酶也是由蛋白质组成。此外，氮也是构成核酸、脑磷脂、卵磷脂、叶绿素、植物激素、维生素的重要成分。由于氮在植物生命活动中占有极重要的地位，因此人们将氮称之为生命元素。植物缺氮时，老器官首先受害，随之整个植株生长受到严重阻碍，株形矮瘦，分枝少、叶色淡黄、结实少，子粒不饱满，产量也降低。蛋白质是生物体的主要组成物质，有多种蛋白质的参加才使生物得以存在和延续。例如，有血红蛋白；有生物体内化学变化不可缺少的催化剂——酶（一大类很复杂的蛋白质）；有承担运动作用的肌肉蛋白；有起免疫作用的抗体蛋白等等。各种蛋白质都是由多种氨基酸结合而成的。氮是各种氨基酸的一种主要组成元素。 钠和氯在人体中是以氯化钠的形式出现的，起调节细胞内外的渗透压和维持体液平衡的作用。人体每天必须补充4～10g食盐。 钙是一种生命必需元素，也是人体中含量最丰富的大量金属元素，含量仅次于C、H、O、N，正常人体内含钙大约1～1.25kg。每千克无脂肪组织中平均含20～25g。钙是人体骨骼和牙齿的重要成分，它参与人体的许多酶反应、血液凝固，维持心肌的正常收缩，抑制神经肌肉的兴奋，巩固和保持细胞膜的完整性。缺钙会引起软骨病，神经松弛，抽搐，骨质疏松，凝血机制差，腰腿酸痛。人体每天应补充0.6～1.0g钙。 铁是构成血红蛋白的主要成分，铁的摄入不足会引起缺铁性贫血症。 磷是人体的常量元素，约占体重的1％，是体内重要化合物ATP、DNA等的组成元素。人体每天需补充0.7g左右的磷。 碘是合成甲状腺激素的原料。缺碘，会影响儿童的生长和智力发育，造成呆小症；会引起成人甲状腺肿大。 为了人体的健康，在我们的日常生活中，要注意饮食的平衡，特别是要注意上述元素和其它一些微量元素（如铜、钾、镁、氟、硒、锌等）的补充，以保证某些生理功能的正常。 下面是各种元素与其生理功能及日常来源的对照表： 元素
钛及钛合金的特性
钛及钛合金的特性、用途 纯钛是银白色的金属，它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g／cm3，比钢轻43% ，比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多，比铝大两倍，比镁大五倍。钛耐高温，熔点1942K，比黄金高近1000K，比钢高近500K。 钛属于化学性质比较活泼的金属。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下，钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜，可以抵抗强酸甚至王水的作用，表现出强的抗腐蚀性。因此，一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。 钛合金的用途：钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。 钛合金的性能：钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1％，但其强度低、塑性高。99.5％工业纯钛的性能为：密度ρ=4.5g/cm3，熔点为1800℃，导热系数λ=15.24W/(m.K)，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。 (1)比强度高钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60％，纯钛的强度接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。 (2)热强度高使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃～500℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。 (3)抗蚀性好钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。 (4)低温性能好钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。
人体的元素组成
一、人体的元素组成 组成人体的元素有50多种，人总是不停地与外界进行物质交换，故人体中的元素在自然界中都能找到。 （1）常量元素：人体内含量超过0.01%的元素，称为常量元素，有11种，分别是：O、C、H、N、Ca、P、S、K、Na、Cl、Mg。它们约占人体质量的99.95%。 （2）微量元素：含量在0.01%以下的元素，称为微量元素，如铁、锌、碘、硒、铜、铬、锰等。微量元素含量尽管很少，但却是维持生命活动不可缺少的。微量元素摄入过多对人体也不利。 （3）元素的存在形式：氧、碳、氢、氮以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在，其余的以无机盐的形式存在于水溶液中。 状元笔记 人体中含量最多的元素是氧元素，人体中含量最多的金属元素是钙元素。 【示例】下列摘录了饮用天然矿泉水国家标准的部分内容： 项目锂锶锌硒 溴化 物碘化物硅酸 溶解性 固体 指标 mg·L-1 ≥0.20≥0.20≥0.20≥0.01≥1.0≥0.20≥25.0≥1 000请分析表中信息回答以下问题： （1）表中的锂、锶、硒在这里是指_________（填“元素”“分子”或“原子”）。 （2）饮用天然矿泉水对人健康有益，原因之一是矿泉水的pH与人体血液的pH接近。已知某种矿泉水的pH为7.2～7.5，该矿泉水的酸碱性为（）
A.强酸性 B.弱酸性 C.强碱性 D.弱碱性 （3）有人说：“矿泉水中微量元素的含量越多越好”，你认为这种说法对吗?谈谈你的看法：__________________________________。 解析：标签上所标的名称是指元素的名称；由于矿泉水pH略大于7，故显弱碱性；微量元素以无机盐的形式存在，虽然含量较少，但对人体健康的影响却很大，但这些元素在人体内过量也会危害人体健康。 答案 （1）元素（2）D （3）不对，人体内的各元素应收支平衡，长期摄入量过多和摄入量不足都不利于身体健康 二、一些元素对人体健康的影响 1.一些常量元素对人体的作用及适宜摄入量 元素 人体内含 量对人体的作用 适宜摄入 量（mg/d） 摄入过高或 过低对人体 的影响 钙 1.2 kg 帮助构造骨骼和牙 齿；对凝血、神经及 肌肉的功能有重要 作用 800～1 200 缺钙：少儿发 育不良或佝 偻病，老年人 缺钙会发生 骨质疏松过 量：结石、精 神萎靡、体内 组织钙沉淀
钛锆的基本知识
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。 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）。常温下钛与硫化氢反应，在其表面生成一层保护膜，可阻止硫化氢与钛的进一步反应。但在高温下，硫化氢与钛反应析出氢，见式（8），粉末钛在600℃开始与硫化氢反应生成钛的硫化物，在900℃时反应产物主要为TiS，1200℃时为Ti2S3。
钛元素
钛的最大缺点是难于提炼。主要是因为钛在高温下化合能力极强，可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。因此，不论在冶炼或者铸造的时候，人们都小心地防止这些元素“侵袭”钛。在冶炼钛的时候，空气与水当然是严格禁止接近的，甚至连冶金上常用的氧化铝坩埚也禁止使用，因为钛会从氧化铝里夺取氧。人们利用镁与四氯化钛在惰性气体——氦气或氩气中相作用，来提炼钛。 人们利用钛在高温下化合能力极强的特点，在炼钢的时候，氮很容易溶解在钢水里，当钢锭冷却的时候，钢锭中就形成气泡，影响钢的质量。所以炼钢工人往钢水里加进金属钛，使它与氮化合，变成炉渣一—氮化钛，浮在钢水表面，这样钢锭就比较纯净了。 钛的氧化物——二氧化钛，是雪白的粉末，是最好的白色颜料，俗称钛白。以前，人们开采钛矿，主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高，被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等
铁水变稠，主要受钛的溶解和析出的影响，[Si]对钛具有消弱作用，铁水中∑[Si+Ti]为0.6%左右时，含钛量在0.29%以下时，钛对铁水粘度的影响较小，适宜炉温的选择是为了防止含钛铁水变稠，铁水粘罐，渣铁难以分离。 由于钒钛矿石中含有大量钛的氧化物，这就造成冶炼过程中出现一些使用普通矿所没有的特殊问题：钒钛矿量的增加会引起炉渣中二氧化钛的增加，钛的还原增加，并溶解于铁水中，同时还有一定量的TiC、TiN和Ti(CN)生成，这一过程对高炉冶炼以及铁水的后续处理过程有很大影响。 前人研究结果表明：钛对高温液态含钛铁水流动性能的影响最大口。炉内钛的还原主要是通过渣中TiO：与焦炭中固定碳反应进行的，高炉内还原出的钛可以溶人铁水中，但当含量超过一定限度后就会从铁中析出，并很易与C，N等生成高熔点的钛化物(TiC，TiN，Ti(CN))等。这些物质具有很高的熔点，从而会引起铁水粘度升高、熔点升高、铁水粘罐以及铁水脱硫能力降低等问题。其中主要为TiC，由于TiC的熔点高达3 150℃，呈固体微粒散布在铁水中，当TiC的量达到一定程度后将使铁水粘度急剧增大。 铁水中钛的溶解度决定于炉温和铁水中钛的活度系数石i，结合式(6)分析，当炉温一定时，[Si]增加使^增加，从而使钛的溶解度降低。因此，冶炼低硅铁对提高钛在铁水中的溶解度，防止TiC析出有重要作用。
钛及钛合金简介
钛（Ti） 一、简介 钛化学符号Ti，被认为是一种稀有金属，是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽。钛具有稳定的化学性质，有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气，而且钛放入海底20~50年均不会被腐蚀），亦有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度等优秀特性。 二、相关参数 1.钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2，钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性， 其“比强度”位于金属之首。 2.钛的密度为，熔点1668±4℃，熔化潜热千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热千卡/克原子， 临界温度4350℃，临界压力1130大气压。 3.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。在 25℃时，钛的热容为卡/克[5] 原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为卡/克原子·度。 4.金属钛是顺磁性物质，导磁率为。 5.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%。 三、钛的十大特性 1.密度小，比强度高，金属钛的密度为立方厘米，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，不受大气和海水的影响。在常温下，不会被7%以下盐酸、5%以下硫酸、硝酸、王水 或稀碱溶液所腐蚀。 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，在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了金属冷脆性。 5.抗阻尼性能强，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。 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，且无毒。 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，钛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，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。 四、应用领域
氟化物对纯钛及钛合金的腐蚀作用
氟化物对纯钛及钛合金的腐蚀作用 近年来，钛和钛合金广泛应用于口腔领域，是最常用的口腔材料之一。钛由于与氧具有很高的亲和力，拼在其表面形成了一层紧密而稳定的氧化膜而具有出色的耐腐蚀性。有研究表明氟离子在酸性环境下能破坏这层氧化膜，从而削弱钛的抗腐蚀能力。目前，含氟牙膏、正畸凝胶等含氟牙膏产品大量应用于口腔。钛及钛合金暴露于含氟的复杂口腔坏境中。在此情况下，钛及其合金的腐蚀行为受到氟化物本身浓度、环境酸碱度、口腔中蛋白质和钛合金的成分以及种植体材料表面微形貌等方面的影响。 1.氟化物腐蚀原理 钛材料良好的抗腐蚀性只要是由表面薄二致密稳定的氧化 膜产生，这层氧化膜在破坏后能在含氧环境中迅速形成。这使得氧化膜的破坏和修复（再钝化）维持在一个稳定的状态，保护内部的钛元素不被继续氧化。但有报道发现，钛表面氧化膜在氢氟酸溶液中会出现溶解。目前普遍认为氟化物对钛及钛合金的腐蚀原理是口腔中溶解的氟化物和氢离子结合形成氟化氢。氟化氢能优先吸附于钛表面氧化膜的某些点上，排挤掉氧原子，然后和氧化膜中的太离子结合形成可溶性氟化物，使钛发生点蚀。反应方
程如下： Ti2O3+6HF=2TiF3+3H2O, TiO2+4HF=TiF4+2H2O, TiO2+2HF=H2O+TiOF2. 表面氧化膜破坏发生多孔性改变后，导致深部钛的暴露。钛是一种活性很高的金属，在含氢或析氢腐蚀环境中会持续吸收氢，在钛晶面生成TiH2,促进腐蚀的进程，甚至形成微裂纹，最终导致钛材料修复失败。 2.氟化物腐蚀影响因素 2.1氟化物的浓度 口腔中氟化物主要来源于含氟牙膏和漱口水等口腔保健品，其浓度范围1000~10000Ppm不等，使用这些保健产品会导致口腔局部氟离子浓度增高。有研究发现在酸性溶液中，氟离子浓度达到30ppm时，钛表面的氧化膜即可出现破坏，说明低浓度的氟离子就减弱了钛材料的抗腐蚀性能。 （1）高浓度氟溶液对钛表面的腐蚀作用在弱酸环境中就能进行。Her-Hsiung Huang 溶液中能检测到更高的钛离子溶出量，这也间接说明了钛在酸蚀化电阻下降明显，抗腐蚀性能下降。马长柏等 （3）发现腐蚀产生的点状凹陷的分布范围和深度均随氟离
钛合金的十大性能
的十大性能来源: 作者:中国钛业联盟时间:2007-05-04 点击: 26 Tag:性能十大金属强度腐蚀合金氧化振动介 质 一、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。 二、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。 三、耐热性能好 新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。 四、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。 五、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。 六、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。
钛合金的特性及其应用(一)
钛合金的特性及其应用(一) 〔摘要〕综述了钛合金材料的应用及研究现状，着重介绍了钛及钛合金的主要特性，加工性能及其在航空航天、军事工业和汽车制造方面的应用，并在此基础上展望了钛合金的发展方向。 〔关键词〕钛合金特性加工性能应用领域 Ti在地壳中的丰度为0.56%(质量分数，下同)，在所有按元素中居第9位，而在可作为结构材料的金属中居第4位，仅次于Al、Fe、Mg，其储量比常见金属Cu，Pb，Zn储量的总和还多。我国钛资源丰富，储量为世界第一。钛合金的密度小，比强度、比刚度高，抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好，具有优良的综合性能，是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的结构材料。近年来，世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展，海绵钛、变形钛合金和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平，在航空航天领域、舰艇及兵器等军品制造中的应用日益广泛，在汽车、化学和能源等行业也有着巨大的应用潜力。 一、钛及钛合金的特性 钛及钛合金具有许多优良特性，主要体现在如下几个方面： 1.强度高。钛合金具有很高的强度，其抗拉强度为686—1176MPa，而密度仅为钢的60%左 右，所以比强度很高。 2.硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。 3.弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10－1.176×10MPa，约为钢和不锈钢的一半。 4.高温和低温性能优良。在高温下，钛合金仍能保持良好的机械性能，其耐热性远高于铝合金，且工作温度范围较宽，目前新型耐热钛合金的工作温度可达550—600℃；在低温下，钛合金的强度反而比在常温时增加，且具有良好的韧性，低温钛合金在－253℃时还能保持良好的韧性。 5.钛的抗腐蚀性强。钛在550℃以下的空气中，表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜，故在 大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中，其耐蚀性优于大多数不锈钢。 二、钛及钛合金的加工性能 1.切削加工性能 钛合金强度高、硬度大，所以要求加工设备功率大，模具、刀具应有较高的强度和硬度。切削加工时，切屑与前刀面接触面积小，刀尖应力大。与45钢相比，钛合金的切削力虽然只有其2/3—3/4，可是切屑与前刀面的接触面积却更小(只有45钢的1/2—2/3)，所以刀具切削刃承受的应力反而更大，刀尖或切削刃容易磨损；钛合金摩擦因数大，而热导率低(分别仅为铁和铝的1/4和1/16)；刀具与切屑的接触长度短，切削热积聚于切削刃附近的小面积内而不易散发，这些因素使得钛合金的切削温度很高，造成刀具磨损加快并影响加工质量。由于钛合金弹性模量低，切削加工时工件回弹大，容易造成刀具后刀面磨损的加剧和工件变形；钛合金高温时化学活性很高，容易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应，生成硬化层，同时进一步加剧了刀具的磨损；钛合金切削加工中，工件材料极易与刀具表面粘结，加上很高的切削温度，所以刀具易于产生扩散磨损和粘结磨损。 2.磨削加工性能 钛合金化学性质活泼、在高温下易与磨料亲和并粘附，堵塞砂轮，导致砂轮磨损加剧，磨削性能降低，磨削精度不易保证。砂轮磨损同时也增大了砂轮与工件之间的接触面积，致使散热条件恶化，磨削区温度急剧升高，在磨削表面层形成较大的热应力，造成工件的局部烧伤，产生磨削裂纹。钛合金强度高、韧性大，使磨削时磨屑不易分离、磨削力增大、磨削功耗相应增加。钛合金热导率低、比热小、磨削时热传导慢，致使热量积聚在磨削弧区，造成磨削
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[课外阅读]你知道钛元素吗 金属中的新秀－钛 金属铁、镁、铝、铅、锌、铜等广泛应用，为人们熟悉。然而近年来，随着科学技术的飞速发展，上述金属已不能满足现代科学技术的需要。钛却闪烁着时代的光辉，成为金属中的新秀。钛及钛的化合物、合金究竟有哪些特性和用途呢?是人们应该了解的问题。 一、钛的发现 早在1791年，英国门那新(Meneccin)山谷中静静地躺着一种黑色的矿砂，无人问津。牧师格利高尔（w.Gregor）是位矿物学的爱好者，当他在自己的教区内游览时，发现并带回了这种黑色的东西，经过分析，他宣称找到了一种未知的新金属。为了纪念黑色矿砂的发现地，格利高尔把这种金属称为Menaccin,把矿砂称为门那新矿（Menaccite），也就是现在所说的钛铁矿(FeTiO3) 1795年，德国科学家克拉普罗兹（铀的发现者）从匈牙利带回的矿物中成功地分离出一种新元素的氧化物，并很快确定他和格利高尔发现的是同一种元素。这种矿物就是钛的氧化物—金红石(TiO2)。 克拉普罗兹把此元素命名为titanium（钛）取自神话中的“泰坦”（Titans），意指大地之神的儿子。 二、钛的存在 钛在地壳中的丰度为0.63% ，居元素分布序列中的第十位，仅次于氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢，比常见的锌、铅、镍、
铜的总和还要多16倍，但大部分处于分散状态。主要的矿物有金红石（TiO2）和钛铁矿（FeTiO3)组成复杂的钒钛铁矿。我国钛蕴藏量居全球之首，仅四川攀枝花地区的矾钛铁矿，储量约15亿吨，占全国已探明储量的97% 。 三、钛的冶炼 钛在1791年被发现，而第一次制得纯净的钛却是在1910年，中间经历了一百余年。原因在于：钛在高温下性质十分活泼，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。 工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛，再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿（精矿），发生下面的化学反应： FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O 为了除去杂质Fe2(SO4)3，加入铁屑，Fe3+ 还原为Fe2+，然后将溶液冷却至273K以下，使得FeSO4·7H2O（绿矾）作为副产品结晶析出。 Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏钛酸沉淀，反应是： Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4 TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4 锻烧偏钛酸即制得二氧化钛：
钛及钛合金的特性及其用途(精)
钛及钛合金的特性及其用途 纯钛是银白色的金属,它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g/cm3,比钢轻43% ,比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K ,比钢高近500K。 钛属于化学性质比较活泼的金属。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下,钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜,可以抵抗强酸甚至王水的作用,表现出强的抗腐蚀性。因此,一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。液态钛几乎能溶解所有的金属,因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe 等生成填隙式化合物或金属间化合物。 钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100多人。制成的潜艇,既能抗海水腐蚀,又能抗深层压力,其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%。同时,钛无磁性,不会被水雷发现,具有很好的反监护作用。 钛具有“亲生物“’性。在人体内,能抵抗分泌物的腐蚀且无毒,对任何杀菌方法都适应。因此被广泛用于制医疗器械,制人造髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨,主动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时,这些钛骨就开始维系着人体的正常活动。钛在人体中分布广泛,正常人体中的含量为每70kg体重不超过15mg,其作用尚不清楚。但钛能刺激吞噬细胞,使免疫力增强这一作用已 被证实。 钛的化合物及用途:重要的钛化合物有:二氧化钛(TiO2、四氯化钛(TiCl4、偏钛酸钡(BaTiO3。纯净的二氧化钛是白色粉末,是优良的白色颜料,商品名称“钛白”。它兼有铅白(PbCO3的遮盖性能和锌白(ZnO的持久性能。因此,人们常把钛白加在油 漆中,制成高级白色油漆;在造纸工业中作为填充剂加在纸桨中;纺织工业中作为人造纤维的消光剂;在玻璃、陶瓷、搪瓷工业上作为添加剂,改善其性能;在许多化学反应中用作催化剂。在化学工业日益发展的今天,二氧化钛及钛系化合物作为精细化工产品,有着很高的附加价值,前景十分诱人。四氯化钛是一种无色液体;熔点250K、