材料科学概论论文—钛
β型钛合金论文：β型钛合金弹性模量第一性原理价电子浓度
β型钛合金论文：β型钛合金弹性模量第一性原理价电子浓度【中文摘要】传统的钛合金具有优良的生物相容性、综合的力学性能、以及形状记忆性能和超弹性被广泛的成功应用于生物医用移植材料。
但是近年来研究发现,传统钛合金由于弹性模量较高引发“应力屏蔽”效应,同时含有钒、铝以及镍元素,具有毒性引发过敏性反应。
因此,设计开发新型无毒、低弹性模量生物医用β钛合金成为人们的研究热点。
本论文运用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了新型β钛合金的弹性性能和相结构的稳定性,提出了新型无毒、低弹性模量β钛合金理论设计原则。
论文的主要结论如下:（1）二元β型Ti-Nb、Ti-Mo和Ti-Ta合金的β结构稳定性随着Nb、Mo和Ta 含量的增加逐步增加,当其含量大于等于8.08%,3.7%和12.5% （原子百分数）时,能得到β相稳定结构,Nb、Mo和Ta对β结构稳定性影响的强弱顺序是:Mo>Nb>Ta。
同时,三种二元合金的弹性模量E随着Nb、Mo和Ta含量的增加先减小后增加,当含量是25%时,三种合金系的弹性模量达到最小值,分别是37.5GPa、30.8GPa和37.9GPa。
同时,进一步确定了具有最低弹性模量的二元β型Ti-Nb和Ti-Ta合金价电子浓度为4.25,Ti-Mo合金为4.5。
（2） Ti6Mo2合金体系中的α、β和α”相的结构稳定性从强到弱的顺序是α”>β>α,α相在Ti6Mo2合金体系中的不能稳定存在,且三种合金相的弹性模量从大到小的顺序是α>α”>β。
（3） Mo、Sn、Ta和Zr对bcc结构的Ti12Nb4的结构稳定性和弹性模量的影响各不相同,Mo和Ta元素既能够起到稳定β-Ti12Nb4相的作用,又能增加其合金相的弹性模量;Sn对β-Ti12Nb4相稳定性影响较小,而Zr却降低了β-Ti12Nb4相稳定性,且Sn和Zr对弹性模量的影响较小。
【英文摘要】The traditional Ti alloys have been successfully applied as biomedical implant materials due to their superior biocompatibilty,mechanical property, shape memory property and superelasticity. However, the high elastic modulus of the traditional Ti alloys may cause the“stress shielding’’when they are impanted in human body. Moreover Ni, V and Al are cytotoxic, which may cause the adverse tissue reaction. Therfore, developing newβTi alloys with lowering the elastic moduli and promoting the safety of the alloys are a hot topic in this research field. In this thesis, the elastic characteristic and phase stability of the novelβTi alloys were investigated by the calculations from first-principles based on density functional theory, and the principle to design the newβTi alloys with a low modulus is suggested. The main conclusions are as follows:（1） The structural stability of βTi-Nb, Ti-Mo and Ti-Ta alloys increased with Nb, Mo and Ta content increasing. Theβphase appear in Ti-Nb, Ti-Mo and Ti-Ta alloys when the Nb, Mo and Ta content are 8.08%, 3.7% and 12.5% （in atom pesent）, respectively. The strength to stabilizeβphase of Nb, Mo and Ta is in the sequence of Mo>Nb>Ta. The elastic modulus ofβTi-Nb, Ti-Mo and Ti-Ta alloys first decrease and then increase with the increase of Nb, Mo and Ta content and the lowest value are achieved to be 37.5GPa、30.8GPa and 37.9GPa when the Nb, Mo and Ta content are about 25%, respectively. Moreover, the critical valence electronic number for realizing the lowest elastic modulus inβTi-Nb, Ti-Mo and Ti-Ta alloys are about 4.25 forβTi-Nb and Ti-Ta, and 4.5 for βTi-Mo.（2） The phase stability ofα、βandα” of Ti6Mo2 alloys followed the order ofα”>β>α, andαof Ti6Mo2 alloys wasn′t exist at 0K. The elastic modulus E ofα、βandα” of Ti6Mo2 alloys followed the order ofα>α”>β.（3） The effects of Mo, Sn, Ta and Zr elements on the structure stability and elastic properties of Ti12Nb4 were different. Mo and Ta can stabilize theβphase and increase the elastic modulus; Sn has less effect on the structure stability ofβphase. Zr can decrease theβphase stablility. Sn and Zr have little effect on the elastic modulus of theβ-phase Ti12Nb4.【关键词】β型钛合金弹性模量第一性原理价电子浓度【英文关键词】βTi alloys elastic modulus first-principles valence electron number【目录】β型钛合金相稳定性和弹性性能第一性原理研究摘要4-5Abstract5第1章绪论8-18 1.1 生物医用金属材料概述8-9 1.2 生物医用金属材料的发展9-11 1.2.1 贵金属系列9-10 1.2.2 医用不锈钢系列10 1.2.3 钴铬合金系列10 1.2.4 钛及钛合金系列10-11 1.3 生物医用钛及钛合金的发展11-14 1.3.1 Ti 和Ti-6Al-4V11-12 1.3.2 α+β型钛合金12 1.3.3 近β和β型钛合金12-14 1.4 生物医用钛合金弹性模量14-16 1.5 选题意义及主要研究内容16-18 1.5.1 选题意义16 1.5.2 主要研究内容16-18第2章理论方法和工具18-24 2.1 引言18 2.2 Hohenberg-Kohn 定理和密度泛函理论18-21 2.3 交换关联能近似21-22 2.4 赝势法22 2.5 系统的结构优化处理22-23 2.6 工具软件简介23-24第3章二元β钛合金的相稳定性和弹性性质的研究24-37 3.1 引言24-25 3.2 计算方法和结构模型25-26 3.3 结果和讨论26-36 3.3.1 晶格常数和结合能26-28 3.3.2 弹性常数28-32 3.3.3 C_(44)、C′和价电子浓度的关系32-34 3.3.4 态密度34-36 3.4 小结36-37第4章 TiMo 不同合金相的相稳定性和弹性性能研究37-43 4.1 引言37 4.2 计算方法和结构模型37-38 4.3 结果与讨论38-42 4.3.1 平衡结构性质和形成能38-39 4.3.2 弹性性质39-41 4.3.3 态密度41-42 4.4 小论42-43第5章合金元素对β-Ti_(12)Nb_4合金的结构稳定性与弹性性质的影响43-50 5.1 引言43 5.2 计算方法和结构模型43-44 5.3 结果及讨论44-49 5.3.1 平衡结构性质44-45 5.3.2 弹性常数和弹性性能45-47 5.3.3 价电子浓度的影响47-48 5.3.4 态密度48-49 5.4 小结49-50第6章总结与展望50-52 6.1 总结50 6.2 研究展望50-52参考文献52-57致谢57-58攻读硕士期间发表和完成的论文58【采买全文】1.3.9.9.38.8.4.8 1.3.8.1.13.7.2.1 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务.保过包发【说明】本文仅为中国学术文献总库合作提供，无涉版权。
钛基复合材料的性能及制备
钛基复合材料的性能及制备第一篇：钛基复合材料的性能及制备钛基复合材料的性能、制备及应用摘要钛拥有比其他任何结构材料更高的比强度，并且钛在中温是能比铝合金更好的保持强度。
所以广泛应用在航天航空领域。
如何降低制备成本成为钛基复合材料走向广泛市场应用的关键之一。
，颗粒增强钛基复合材料由于具有各向同性、制备较简单、易加工成型、成本较低等特点，受到人们的关注，成为新的研究热点。
关键词钛基复合材料，颗粒增强，制备技术1.前言钛基复合材料是复合材料中运用的较多的一种。
它的主要热点是高的比强度，比硬度，并且可以抗高温。
主要运用于超高音速飞机盒下一代的先进航空发动机。
由于航空航天技术对于轻量化和耐热性的需要，钛基复合材料从80年代开始就是材料科学的研究热点。
我国钛资源丰富，钛基复合材料虽已得道应用但研究仍然处于起步阶段。
2.钛基符合材料的性能钛拥有比其他任何结构材料更高的比强度，并且钛在中温是能比铝合金更好的保持强度。
除了高强耐热，钛合金还具有两个优点。
1钛合金的热膨胀系数比其他绝大多数结构材料小。
2再制造复合材料时，非纵轴的增强物的用量就可以减弱集体的需要量。
这也导致了钛合金备受关注。
钛合金的主要优点就是具有高的热强性，在300摄氏度以上就有特别的突出，针对高温钛合金应达到以下综合性能要求。
在工作温度范围内，合金需要有较高的瞬时和持久强度。
室温拉伸强度应大于100千克牛每平方毫米，400摄氏度，100小时持久强度应达到75千克牛每平方毫米，500摄氏度，100小时小时持久强度应达到65千克牛每平方毫米。
室温下需要具有较好的塑性，延伸率大于10%，断面收缩率大于30%，冲击韧性大于3千克牛米每平方厘米。
需要具有良好的热稳定性，合金在高温和应力的长时间作用下能保持自身的塑性，至少在20到500摄氏度的任何温度下保持100小时不发生脆化，最好是在整个工作寿命里都不发生脆化在室温和高温下都需要具有高的疲劳性能。
光滑式样的室温疲劳极限不应低于拉伸强度的45%，在400摄氏度不应低于该温度下拉伸强度的50%，疲劳性能对于受震动载荷的零件，例如压气机转子叶片，这点就特别重要。
材料科学基础论文
钛合金材料的结构、性能和应用范围一、基本简介1、物理性质钛属难熔稀有金属，原子序数为22，原子量为47.90，位于周期表IVB族。
钛有两种同素异形结构，转变温度为882.5℃，低温为密排六方结构的α-Ti；高温为体心立方的β-Ti。
纯钛的比密度为4.505，而钛合金的比密度一般在4.50~4.84之间，低于铁和铜，因此可归入轻金属。
钛的其他主要物理性能如表1所示。
表1 钛的部分物理性能2、机械性能钛的机械性能与其纯度及加工状态有密切关系。
用碘化法生产的高纯钛强度低，塑性高，布氏硬度值为400~600。
工业纯钛的抗拉强度提高到300~600MPa，但仍保持良好的塑形及韧性，其水平相当于碳钢、不锈钢、青铜及铜镍合金，可作为这类材料的代用品。
α-Ti虽属密排六方结构，但和其他六方结构的金属（镉、锌、钴、镁）相比，承受塑性变形的能力要高得多，其原因是一般六方晶体的滑移系少，只能沿基面{0001}滑移，而钛的主滑移面是棱柱面{10-10}及棱锥面{10-11}，同时基面也能参与滑移，滑移方向均为[11-20]，故滑移系明显增多。
且钛还易于进行孪生变形，从而保证了较高的塑形。
但加工中也需注意，钛的屈强比（材料的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值）较高，一般在0.70~0.95之间，多数钛合金趋于上限而且钛的弹性模量相对较低，只及刚的一半，因此加工变形的抗力大，回弹也比较严重，不易冷校形。
但有时也利用这一特性，将钛合金作为弹性材料使用。
表2列出了钛的典型机械性能数据。
表2 纯钛的典型机械性能数据纯钛的强度可借助冷作硬化或添加合金元素而提到，50%的冷变形可使强度提高60%，适当合金化并结合热处理，则抗拉强度可达1200~1400MPa，因此钛合金的比强度高于其他金属材料。
纯钛及某些高品位的钛合金尚具有良好的低温性能，即使在低达液氢或液氦温度下，亦能保持足够的塑形（表3），因此钛也是一种良好的低温材料。
表3 工业纯钛的低温机械性能在高温下，纯钛迅速软化，从20℃至250℃强度约下降2/3，因此纯钛不宜制造高温承力构件。
结构材料小论文
钛及其合金结构材料概述摘要：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。
文章结合钛及其合金的结构性能及发展历程，论述了钛及其合金在航空航天等工业领域的应用。
关键字：钛及其合金结构性能发展应用1 钛及其合金发展历程1795年德国科学家克拉普罗特在研究金红石（TiO2）时发现钛，并以希腊神话中的大力士神泰坦为其命名。
钛元素在地球上储量非常丰富，但由于活性很大在自然界中主要以金红石和钛铁矿（FeTiO2）形式存在。
直到1910年美国科学家马修·艾伯特在钢瓶中用Na还原TiCl4,首次获得含氧量低的纯钛。
1940年卢森堡化图1.海绵钛学家贾斯汀·克罗尔研发出镁还原法（Kroll法）,用Mg在惰性气体下还原提炼TiCl4大量纯钛。
此法后来成为工业界提炼钛金属的主流方法，此法提炼出之钛因多孔性有着海绵的外观，因此称为海绵钛。
1950年美国钛金属公司TMCA终于将镁还原法商业化并开始投入大量生产。
此后英国、日本、俄罗斯等国家相继开始生产海绵钛。
中国海绵钛产量于2007年超越日本，成为全球海绵钛第二生产国。
第二次世界大战之后，各国发现钛合金对国防工业发展的重要性。
1954年，美国研发出第一种钛合金Ti-6Al-4V，因其优异的综合特性成为后来钛合金工业中的重要合金。
目前全世界已研发出数百种钛合金，实际商业化的钛合金约40～50种，钛合金已成为航空、军事、船舶，甚至医用等领域的关键材料。
2 钛及其钛合金结构性能钛是同素异构体，利用钛的两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金（titanium alloys）。
室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：α合金,(α+β)合金和β合金。
钛及钛合金论文[整理版]
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金属钛的地理分布：世界钛矿资源总体状况：截至 1995 年底，世界金红石（包括锐钛矿）储量和储量基 础分别为 3330 万 t 和 16440 万 t，资源总量约 2.3 亿 t（TiO2 含量，下同），主要集中在南非、印度、斯 里兰卡、澳大利亚。世界钛铁矿（TiO2）储量和储量基础分别为 2.743 亿 t 和 4.353 亿 t，资源总量约 10 亿 t；主要集中在南非、挪威、澳大利亚、加拿大和印度。中国钛矿地理分布： 中国钛资源总量 9.65 亿 吨，居世界之首，占世界探明储量的 38.85%，主要集中在四川、云南、广东、广西及海南等地，其中攀西 （攀枝花西昌）地区是中国最大的钛资源基地，钛资源量为 8 ．7 亿吨。钛及钛合金论文钛及钛合金摘要：先进材料钛及钛合金的应用与前沿技术的发展一直是当前材料领域的热点研究课题之一。钛、钛合金及钛化合物的优良性能促使人类迫切需要它们。然而，生产成本之高，使应用受到限制。我们相信在不久的将来，随着钛的冶炼技术不断改进和提高，钛、钛合金产云瘤撒骆屯庭瓦蛮醋迷绰懂域脱潦斟疫灶狡薪挥典痕退摆掏拘颜够扮符技蘑阀诬蠕尾褐杆雍椿妙屯玖蚜扦咖悼桂贩拎伺褒瞬够疥挎甚挛匹署谷敝
钛和钛合金的发展过程： 钛是英国化学家格雷戈尔（Gregor R W ，1762—1817。）在 1791 年研究钛铁
矿和金红石时发现的。四年后，1795 年，德国化学家克拉普罗特(Klaproth M H ，1743—1817。）在分析
匈牙利产的红色金红石时也发现了这种元素。他主张采取为铀（1789 年由克拉普罗特发现的）命名的方法，
引用希腊神话中泰坦神族“Titanic”的名字给这种新元素起名叫“Titanium ”。中文按其译音定 名 为 钛 。钛及钛合金论文钛及钛合金摘要：先进材料钛及钛合金的应用与前沿技术的发展一直是当前材料领域的热点研究课题之一。钛、
钛及钛合金的研究
钛及钛合⾦的研究钛及钛合⾦的研究1.引⾔钛是 20 世纪 50 年代发展起来的⼀种重要的结构⾦属，因其具有质轻、⾼强、耐蚀、耐热、⽆磁等⼀系列优良性能，以及形状记忆、超导、储氢、⽣物相容性四⼤独特功能，被⼴泛应⽤在航空航天、舰船、军⼯、冶⾦、化⼯、海⽔淡化、轻⼯、环境保护、医疗器械等领域，并创造了巨⼤的经济和社会效益，在国民经济发展和国防中占有重要的地位和作⽤。
钛是⾦属材料王国中“全能的⾦属”、“海洋⾦属”、“太空的⾦属”，从⼯业价值、资源寿命和发展前景来看，钛被视为继铁、铝之后处于发展中的“第三⾦属”和“战略⾦属”。
根据在钛中加⼊β稳定元素的多少及退⽕后的组织，钛合⾦可分为α、近α、α+β、近β和β钛合⾦。
美、⽇、俄罗斯以及中国等许多国家都⾼度重视钛合⾦的发展，各国根据不同国情和需求进⾏了各⾃的研发，现已得到了⼴泛的应⽤[1~3]。
2.钛及钛合⾦的特点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)⽐强度⾼。
钛合⾦具有很⾼的强度,其抗拉强度为686~1 176 MPa,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@105~1.176@105MPa,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550~600e;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-253e时还能保持良好的韧性。
(5)钛的抗腐蚀性强。
钛在550e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。
此外,钛还具有形状记忆、吸氢、超导、⽆磁、低阻尼等优良特性。
纯钛及钛合⾦与其他材料有关性能的对⽐见表1。
材料工程与科学 论文
材料工程与科学论文——二氧化钛纳米薄膜材料经过八周的课程学习，我逐步了解到有关于材料的一些知识。
之前只是知道材料就是我们日常生活所接触到的东西，出此之外也没别的了。
在学习了材料工程与科学之后才发现自己的认识是多么的肤浅，特此我也从老师所要求的对一种材料进行分析。
下面我将会从二氧化钛纳米薄膜材料的原材料——二氧化钛的来源、化学结构、化学性质，二氧化钛纳米薄膜材料的制备、性质、应用来阐述二氧化钛纳米薄膜材料。
首先是二氧化钛纳米薄膜材料的原材料——二氧化钛的来源。
二氧化钛，化学式为TiO2，俗称钛白粉。
多用于光触媒、化妆品，能靠紫外线消毒及杀菌，现正广泛开发，将来有机会成为新工业。
二氧化钛可由金红石用酸分解提取，或由四氯化钛分解得到。
还可以用其他的矿石来提炼二氧化钛，比如板钛矿、锐钛矿等，得到八面体晶体结构的TiO2。
然后是二氧化钛的化学性质：二氧化钛的化学性质极为稳定，是一种偏酸性的两性氧化物。
常温下几乎不与其他元素和化合物反应，对氧、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用，不溶于水、脂肪，也不溶于稀酸及无机酸、碱，只溶于氢氟酸。
但在光作用下，钛白粉可发生连续的氧化还原反应，具有光化学活性。
这一种光化学活性，在紫外线照射下锐钛型钛白粉尤为明显，这一性质使钛白粉即使某些无机化合物的光敏氧化催化剂，又是某些有机化合物光敏还原催化剂。
接着便是二氧化钛纳米薄膜材料的制备，在众多薄膜制备方法中，溶胶凝胶法是最常用的制膜技术，具有纯度高、均匀性好、合成温度低、反应条件易于控制及可实现化学计量比等优点，特别是制备工艺简单，无需特殊贵重仪器，可在各种不同形状的基底，如平面、柱体、管状、球体等不规则的基底上沉膜，还可在不同耐温材料的基底上沉膜，如在聚合物、橡胶、塑料等不能用高温处理的基板上采用提拉、旋涂、喷涂或注入法等沉积均匀的TiO2薄膜，甚至还可在室温下制备光催化TiO2薄膜二氧化钛纳米薄膜材料主要性质有两点：光催化性，亲水亲油性。
钛及钛合金的性质及表面处理技术探讨
钛及钛合金的性质及表面处理技术探讨文章介绍了钛及钛合金的基本性质及组织结构，并且综述了强化钛及钛合金表面的各种处理技术，如渗氮、渗碳、渗硼、渗氧、激光表面处理等。
表明了各种表面处理技术都可以强化钛及钛合金的表面硬度及耐磨性，希望为相关工作提供参考。
标签：钛及钛合金；表面处理；强化前言钛自1791年被发现后，因其合金具有良好的耐蚀性能、比强度高等特点，广泛应用于军事工业、航空航天、建筑、石油化工、汽车、医学等领域中，但钛及钛合金存在着硬度低、耐磨性能差的缺点，限制了其进一步的应用发展。
为了提高钛及钛合金的表面硬度和耐磨性，许多研究者对其表面处理技术进行了广泛的研究。
文章介绍了各种对钛及钛合金的表面强化技术。
1 钛的性质1.1 钛及钛合金的物理性质钛的原子序数是22，原子量为47.90，密度为4.5g/cm3，熔点为1725℃，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。
金属钛具有两种同素异晶体，在低于882.5℃时呈密排六方结构，称为α-钛，而在882.5℃以上时为高温稳定态为体心立方结构，通常称为β-钛[1]。
钛合金具有强度、热强度高，低温性能好，耐蚀性好，化学活性大、导热弹性小等性能特点而被广泛用于各个领域，是20世纪50年代发展起来的重要的结构金属[2]。
1.2 钛的化学性质钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。
含碳量大于0.2%时则在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用会形成TiN硬质表层；在600℃以上时，钛吸收氧并形成硬度很高的硬化层；氢含量上升时，也会形成脆化层。
吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1～0.15mm，硬化程度为20%～30%。
钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生粘附现象。
钛对中性、氧化性、弱还原性介质耐腐蚀，如不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀；但对强还原性和无水强氧化性等介质不耐腐蚀，如氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等[2-3]。
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钛班班级级：：力力建建学学院院工工力力1111——三三班班 姓姓名名：： 学学号号：：原原子子结结构构钛钛位位于于元元素素周周期期表表中中ⅣⅣB B 族族，，原原子子序序数数为为2222，，原原子子核核由由2222个个质质子子和和2200--3322个个中中子子组组成成，，核核外外电电子子结结构构排排列列为为11S S 22 22S S 22 22P P 66 33S S 22 33P P 66 33D D 22 44S S 22。
原原子子核核半半径径55x x 1100--1133厘厘米米物物理理性性质质钛钛的的密密度度为为44..550066--44..551166克克//立立方方厘厘米米（（2200℃℃）），，比比强强度度位位于于金金属属之之首首，，是是不不锈锈钢钢的的33倍倍，，是是铝铝合合金金的的11..33倍倍。
熔熔点点11666688±±44℃℃，，熔熔化化潜潜热热33..77--55..00千千卡卡//克克原原子子，，沸沸点点33226600±±2200℃℃，，汽汽化化潜潜热热110022..55--111122..55千千卡卡//克克原原子子，，临临界界温温度度44335500℃℃，，临临界界压压力力11113300大大气气压压。
钛钛的的导导热热性性和和导导电电性性能能较较差差，，近近似似或或略略低低于于不不锈锈钢钢，，钛钛具具有有超超导导性性，，纯纯钛钛的的超超导导临临界界温温度度为为 00..3388--00..44K K 。
金金属属钛钛是是顺顺磁磁性性物物质质，，导导磁磁率率为为11..0000000044。
钛钛具具有有可可塑塑性性，，高高纯纯钛钛的的延延伸伸率率可可达达5500--6600%%，，断断面面收收缩缩率率可可达达7700--8800%%，，但但强强度度低低，，不不宜宜作作结结构构材材料料。
钛钛作作为为结结构构材材料料所所具具有有的的良良好好机机械械性性能能，，就就是是通通过过严严格格控控制制其其中中适适当当的的杂杂质质含含量量和和添添加加合合金金元元素素而而达达到到的的。
化化学学性性质质钛钛在在较较高高的的温温度度下下，，可可与与许许多多元元素素和和化化合合物物发发生生反反应应。
各各种种元元素素，，按按其其与与钛钛发发生生不不同同反反应应可可分分为为四四类类：：第第一一类类：：卤卤素素和和氧氧族族元元素素与与钛钛生生成成共共价价键键与与离离子子键键化化合合物物；；第第二二类类：：过过渡渡元元素素、、氢氢、、铍铍、、硼硼族族、、碳碳族族和和氮氮族族元元素素与与钛钛生生成成金金属属间间化化物物和和有有限限固固溶溶体体；； 第第三三类类：：锆锆、、铪铪、、钒钒族族、、铬铬族族、、钪钪元元素素与与钛钛生生成成无无限限固固溶溶体体；；第第四四类类：：惰惰性性气气体体、、碱碱金金属属、、碱碱土土金金属属、、稀稀土土元元素素（（除除钪钪外外）），，锕锕、、钍钍等等不不与与钛钛发发生生反反应应或或基基本本上上不不发发生生反反应应。
常常温温下下钛钛与与氧氧气气化化合合生生成成一一层层极极薄薄致致密密的的氧氧化化膜膜，，这这层层氧氧化化膜膜常常温温下下不不与与绝绝大大多多数数强强酸酸、、强强碱碱反反应应，，包包括括酸酸中中之之王王————王王水水。
它它只只与与氢氢氟氟酸酸、、热热的的浓浓盐盐酸酸、、浓浓硫硫酸酸反反应应，，因因此此钛钛体体现现了了抗抗腐腐蚀蚀性性。
十十大大性性能能密密度度小小，，比比强强度度高高金金属属钛钛的的密密度度为为44..5511g g //c c m m 33,,高高于于铝铝而而低低于于钢钢、、铜铜、、镍镍，，但但比比强强度度位位于于金金属属之之首首。
耐耐腐腐蚀蚀性性能能钛钛是是一一种种非非常常活活泼泼的的金金属属，，其其平平衡衡电电位位很很低低，，在在介介质质中中的的热热力力学学腐腐蚀蚀倾倾向向大大。
但但实实际际上上钛钛在在许许多多介介质质中中很很稳稳定定，，如如钛钛在在氧氧化化性性、、中中性性和和弱弱还还原原性性等等介介质质中中是是耐耐腐腐蚀蚀的的。
这这是是因因为为钛钛和和氧氧有有很很大大的的亲亲和和力力，，在在空空气气中中或或含含氧氧的的介介质质中中，，钛钛表表面面生生成成一一层层致致密密的的、、附附着着力力强强、、惰惰性性大大的的氧氧化化膜膜，，保保护护了了钛钛基基体体不不被被腐腐蚀蚀。
即即使使由由于于机机械械磨磨损损也也会会很很快快自自愈愈或或重重新新再再生生。
这这表表明明了了钛钛是是具具有有强强烈烈钝钝化化倾倾向向的的金金属属。
介介质质温温度度在在331155℃℃以以下下钛钛的的氧氧化化膜膜始始终终保保持持这这一一特特性性。
为为了了提提高高钛钛的的耐耐蚀蚀性性，，研研究究出出氧氧化化、、电电镀镀、、等等离离子子喷喷涂涂、、离离子子氮氮化化、、离离子子注注入入和和激激光光处处理理等等表表面面处处理理技技术术，，对对钛钛的的氧氧化化膜膜起起到到了了增增强强保保护护性性作作用用，，获获得得了了所所希希望望的的耐耐腐腐蚀蚀效效果果。
针针对对在在硫硫酸酸、、盐盐酸酸、、甲甲胺胺溶溶液液、、高高温温湿湿氯氯气气和和高高温温氯氯化化物物等等生生产产中中对对金金属属材材料料的的需需要要 ，，开开发发出出钛钛--钼钼、、钛钛--钯钯、、钛钛--钼钼--镍镍等等一一系系列列耐耐蚀蚀钛钛合合金金。
钛钛铸铸件件使使用用了了钛钛--3322钼钼合合金金，，对对常常发发生生缝缝隙隙腐腐蚀蚀或或点点蚀蚀的的环环境境使使用用了了钛钛--00..33钼钼--00..88镍镍合合金金或或钛钛设设备备的的局局部部使使用用了了钛钛--00..22钯钯合合金金,,均均获获得得了了很很好好的的使使用用效效果果。
耐耐热热性性能能好好新新型型钛钛合合金金可可在在660000℃℃或或更更高高的的温温度度下下长长期期使使用用。
耐耐低低温温性性能能好好钛钛合合金金T T A A 77（（T T i i --55A A l l --22..55S S n n ）），，T T C C 44((T T i i --66A A l l --44V V ))和和T T i i --22..55Z Z r r --11..55M M o o 等等为为代代表表的的低低温温钛钛合合金金,,其其强强度度随随温温度度的的降降低低而而提提高高，，但但塑塑性性变变化化却却不不大大。
在在--119966--225533℃℃低低温温下下保保持持较较好好的的延延性性及及韧韧性性，，避避免免了了金金属属冷冷脆脆性性，，是是低低温温容容器器，，贮贮箱箱等等设设备备的的理理想想材材料料。
抗抗阻阻尼尼性性能能强强金金属属钛钛受受到到机机械械振振动动、、电电振振动动后后，，与与钢钢、、铜铜金金属属相相比比，，其其自自身身振振动动衰衰减减时时间间最最长长。
利利用用钛钛的的这这一一性性能能可可作作音音叉叉、、医医学学上上的的超超声声粉粉碎碎机机振振动动元元件件和和高高级级音音响响扬扬声声器器的的振振动动薄薄膜膜等等。
无无磁磁性性、、无无毒毒钛钛是是无无磁磁性性金金属属，，在在很很大大的的磁磁场场中中也也不不会会被被磁磁化化，，无无毒毒且且与与人人体体组组织织及及血血液液有有好好的的相相溶溶性性，，所所以以被被医医疗疗界界采采用用。
抗抗拉拉强强度度与与其其屈屈服服强强度度接接近近钛钛的的这这一一性性能能说说明明了了其其屈屈强强比比（（抗抗拉拉强强度度//屈屈服服强强度度））高高，，表表示示了了金金属属钛钛材材料料在在成成形形时时塑塑性性变变形形差差。
由由于于钛钛的的屈屈服服极极限限与与弹弹性性模模量量的的比比值值大大，，使使钛钛成成型型时时的的回回弹弹能能力力大大。
换换热热性性能能好好金金属属钛钛的的导导热热系系数数虽虽然然比比碳碳钢钢和和铜铜低低，，但但由由于于钛钛优优异异的的耐耐腐腐蚀蚀性性能能，，所所以以壁壁厚厚可可以以大大大大减减薄薄，，而而且且表表面面与与蒸蒸汽汽的的换换热热方方式式为为滴滴状状冷冷凝凝，，减减少少了了热热组组，，太太表表面面不不结结垢垢也也可可减减少少热热阻阻，，使使钛钛的的换换热热性性能能显显著著提提高高。
弹弹性性模模量量低低钛钛的的弹弹性性模模量量在在常常温温时时为为110066..44G G M M P P a a ,,为为钢钢的的5577%%。
吸吸气气性性能能钛钛是是一一种种化化学学性性质质非非常常活活泼泼的的金金属属，，在在高高温温下下可可与与许许多多元元素素和和化化合合物物发发生生反反应应。
钛钛吸吸气气主主要要指指高高温温下下与与碳碳、、氢氢、、氮氮、、氧氧发发生生反反应应。
新进展高温钛合金世界上第一个研制成功的高温钛合金是Ti-6Al-4V，使用温度为300-350℃。
随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550、BT3-1等合金，以及使用温度为450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。
目前已成功地应用在军用和民用飞机发动机中的新型高温钛合金有.英国的IMI829、IMI834合金；美国的Ti-1100合金；俄罗斯的BT18Y、BT36合金等。
表7为部分国家新型高温钛合金的最高使用温度[26]。
近几年国外把采用快速凝固/粉末冶金技术、纤维或颗粒增强复合材料研制钛合金作为高温钛合金的发展方向，使钛合金的使用温度可提高到650℃以上[1,27,29,31]。
美国麦道公司采用快速凝固/粉末冶金技术戚功地研制出一种高纯度、高致密性钛合金，在760℃下其强度相当于目前室温下使用的钛合金强度。
钛铝化合物为基的钛合金与一般钛合金相比，钛铝化合物为基钠Ti3Al（α2）和TiAl（γ）金属间化合物的最大优点是高温性能好（最高使用温度分别为816和982℃）、抗氧化能力强、抗蠕变性能好和重量轻（密度仅为镍基高温合金的1/2），这些优点使其成为未来航空发动机及飞机结构件最具竞争力的材料。
目前，已有两个Ti3Al为基的钛合金Ti-21Nb-14Al和Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo在美国开始批量生产。
最近，TiAl3为基的钛合金开始引起注意，如Ti-65Al-10Ni合金。
高强高韧β型钛合金β型钛合金最早是20世纪50年代中期由美国Crucible公司研制出的B120VCA合金（Ti-13v-11Cr-3Al）。
β型钛合金具有良好的冷热加工性能，易锻造，可轧制、焊接，可通过固溶-时效处理获得较高的机械性能、良好的环境抗力及强度与断裂韧性的很好配合。
新型高强高韧β型钛合金最具代表性的有以下几种[26,30]：Ti1023（Ti-10v-2Fe-#al），该合金与飞机结构件中常用的30CrMnSiA高强度结构钢性能相当，具有优异的锻造性能；Ti153（Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn），该合金冷加工性能比工业纯钛还好，时效后的室温抗拉强度可达1000MPa以上；β21S（Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si），该合金是由美国钛金属公司Timet分部研制的一种新型抗氧化、超高强钛合金，具有良好的抗氧化性能，冷热加工性能优良，可制成厚度为0.064mm 的箔材；日本钢管公司（NKK）研制成功的SP-700（Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe）钛合金，该合金强度高，超塑性延伸率高达2000%，且超塑成形温度比Ti-6Al-4V低140℃，可取代Ti-6Al-4V合金用超塑成型-扩散连接（SPF/DB）技术制造各种航空航天构件；俄罗斯研制出的BT-22（TI-5v-5Mo-1Cr-5Al），其抗拉强度可达1105MPA以上。