神奇的钛PPT
第一部分钛的发现格雷戈尔 ( Reverend William Gregor,1762—1817):1791年,钛以含钛矿物的形式在英格兰的康沃尔郡被发现...
第一部分钛的发现格雷戈尔 ( Reverend William Gregor,1762—1817):1791年,钛以含钛矿物的形式在英格兰的康沃尔郡被发现,发现者是英格兰业余矿物学家格雷戈尔(Reverend William Gregor),当时正业为负责康沃尔郡的克里特(Creed)教区的牧师他在邻近的马纳坎(Manaccan)教区中小溪旁找到了一些黑沙,后来他发现了那些沙会被磁铁吸引,他意识到这种矿物(钛铁矿)包含着一种新的元素。经过分析,发现沙里面有两种金属氧化物:氧化铁(沙受磁铁吸引的原因)及一种他无法辨识的白色金属氧化物。意识到这种未被辨识的氧化物含有一种未被发现的金属,格雷戈尔对康沃尔郡皇家地质学会及德国的《化学年刊》发表了这次的发现克拉普罗特 (Martin Heinrich Klaproth ,1743—1817):1795年德国化学家克拉普罗特在分析匈牙利产的红色金红石时也发现了这种氧化物他主张采取为铀(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。当他听闻到格雷戈尔较早前的发现之后,克拉普罗特取得了一些马纳坎矿物的样本,并证实它含钛。亨特 [4] (Matthew A. Hunter):格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛,而不是金属钛因为钛的氧化物极其稳定,而且金属钛能与氧、氮、氢、碳等直接激烈地化合,所以单质钛很难制取。直到1910年才被美国化学家亨特第一次用钠还原TiC钛具有可塑性第二部分钛的资源储量全球钛资源储量分布据美国地质调查局(USGS)2015年公布的数据表明,全球锐钛矿、钛铁矿和金红石的资源总量超过20亿吨,其中钛铁矿储量约为7.2亿吨,占全球钛矿的92%,金红石储量约为4700万吨,二者合计储量约7.67亿吨。全球钛资源主要分布在澳大利亚、南非、加拿大、中国和印度等国家。中国钛资源储量分布情况我国钛资源非常丰富,是世界钛资源大国,其储量位于世界前列。我国钛矿床的矿石工业类型比较齐全,既有原生矿也有次生矿,原生钒钛磁铁矿为我国的主要工业类型。钛铁矿占我国钛资源总储量的98%,金红石仅占2%。根据2015年美国地质调查局(USGS)公布的数据,我国钛铁矿储量2亿吨,占全球储量28%,排名全球第一我国钛矿床的矿石工业类型比较齐全,既有原生矿也有次生矿,原生钒钛磁铁矿为我国的主要工业类型。在钛铁矿型钛资源中,原生矿占97%,砂矿占3%;在金红石型钛资源中,绝大部分为低品位的原生矿,其储量占全国金红石资源的86%,砂矿为14%。全国原生钛铁矿共有45处,主要分布在四川攀西和河北承德,2011年我国原生钛铁矿储量2.46亿吨,是我国最主要的钛矿资源钛铁砂矿资源有85处,主要分布在海南、云南、广东、广西等地,储量500万吨,也是我国重要的钛矿资源。相比之下,金红石矿资源较少,资源产地41处,主要分布在河南、湖北和山西等地,储量200万吨第三部分钛的应用高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,但收缩强度低(即收缩时产生的力度)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l4制得纯度达99.9%的金属钛钛有良好的抗腐蚀性能,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;只有氢氟酸、浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。不含水的氟化氢液体只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。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。纯钛是银白色的金属,它具有许多优良性能。钛的密度比钢小43% ,比久负盛名的轻金属镁稍大一些。钛的强度大,纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2,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。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。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——氮化钛,浮在钢水表面,这样钢锭就比较纯净了。当超音速飞机飞行时,它的机翼的温度可以达到500℃。如用比较耐热的铝合金制造机翼,一到二三百度也会吃不消,必须有一种又轻、又韧、又耐高温的材料来代替铝合金而钛恰好能够满足这些要求。钛还能经得住零下一百多度的考验,在这种低温下,钛仍旧有很好的韧性而不发脆。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