钛
百科名片钛是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.87。能在氮气中燃烧，熔点高。钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工业和航海工业。
目录
简介 
基本字义 
原子结构 
物理性质 
化学性质 
与化合物的反应 
HF和氟化物 
HCl和氯化物 
硫酸和硫化氢 
金属钛的物理性质 
金属钛的化学性质
发展历程 
基本信息 
元素来源 
元素用途 
辅助资料 
中国钛矿地理分布 
世界钛矿资源总体状况 
钛的冶炼 
主要特性 
钛设备制造 
钛的十大性能 
密度小，比强度高 
耐腐蚀性能 
耐热性能好 
耐低温性能好 
抗阻尼性能强 
无磁性、无毒 
抗拉强度与其屈服强度接近 
换热性能好 
弹性模量低 
吸气性能
简介
基本字义
原子结构
物理性质
化学性质
与化合物的反应 
HF和氟化物 
HCl和氯化物 
硫酸和硫化氢 
金属钛的物理性质 
金属钛的化学性质
发展历程
基本信息
元素来源
元素用途
辅助资料
中国钛矿地理分布
世界钛矿资源总体状况
钛的冶炼
主要特性
钛设备制造
钛的十大性能 
密度小，比强度高 
耐腐蚀性能 
耐热性能好 
耐低温性能好 
抗阻尼性能强 
无磁性、无毒 
抗拉强度与其屈服强度接近 
换热性能好 
弹性模量低 
吸气性能
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编辑本段简介
钛 拼音：tài　 
　　部首：钅，部外笔画：4，总笔画：9，繁体部首：金，部外笔画：4：总笔画：12 
　　汉字源流：“钛”是形声字，“钅”是形旁，“太”是声旁。本义指一种元素符号为Ti的金属元素。 
　　五笔86&98：QDYY　仓颉：XXCKI　 
　　笔顺编号：311151344　四角号码：84730　UniCode：CJK 统一汉字 U+949B 
编辑本段基本字义
　　从发现钛元素到制得纯品，历时一百多年。而钛真正得到利用，认识其本来的真面目，则是20世纪40年代以后的事情了。 
　　地球表面十公里厚的地层中，含钛达千分之六，比铜多61倍，在地壳中的含量排第十位（地壳中元素排行：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛）。随便从地下抓起一把泥土，其中都含有千分之几的钛，世界上储量超过一千万吨的钛矿并不稀罕。 
　　海滩上有成亿吨的砂石，钛和锆这两种比砂石重的矿物，就混杂在砂石中，经过海水千百万年昼夜不停地淘洗，把比较重的钛铁矿和锆英砂矿冲在一起，在漫长的海岸边，形成了一片一片的钛矿层和锆矿层。这种矿层是一种黑色的砂子，通常有几厘米到几十厘米厚。 
钛矿石
钛没有磁性，用钛建造的核潜艇不必担心磁性水雷的攻击。 
　　1947年，人们才开始在工厂里冶炼钛。当年，产量只有2吨。1955年产量激增到2万吨。1972年，年产量达到了 20万吨。钛的硬度与钢铁差不多，而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半，钛虽然稍稍比铝重一点，它的硬度却比铝大2倍。现在，在宇宙火箭和导弹中，就大量用钛代替钢铁。据统计， 目前世界上每年用于宇宙航行的钛，已达一千吨以上。极细的钛粉，还是火箭的好燃料，所以钛被誉为宇宙金属，空间金属。 
　　钛的耐热性很好，熔点高达1668。在常温下，钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。就连最凶猛的酸——王水，也不能腐蚀它。钛不怕海水，有人曾把一块钛沉到海底，五年以后取上来一看，上面粘了许多小动物与海底植物，却一点也没有生锈，依旧亮闪闪的。 
　　现在，人们开始用钛来制造潜艇——钛潜艇。由于钛非常结实，能承受很高的压力，这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行。 
编辑本段原子结构
　　钛位于元素周期表中B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。 
编辑本段物理性质
　　钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米（20），高于铝而低于铁、铜、镍。但比强度位于金属之首，是不锈钢的3倍，是铝合金的1.3倍。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。 
编辑本段化学性质
　　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。 
编辑本段与化合物的反应
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.doc