还记得《星球大战》里边超炫的铠甲和飞船吗?你当时一定幻想着也能拥有一身这样炫酷的钛合金铠甲并驾驶着飞船遨游太空。也许你当时还会和小伙伴们一块查字典了解什么是钛合金变身铠甲。
我们知道,人类想要进入太空,所使用的航天器除了一定要在保证足够强度的情况下尽量减少自身的重量外,同时还要经得起由于与大气层发生摩擦而产生的高温考验。那么,用什么材料制造航天器能够担此重任呢?钛由于具有稳定的化学性质,如耐高温(熔点1668℃)、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密度(4.51g/cm3),成为了一种使人类走向太空时代的战略性金属材料,在航空航天及军工领域得到了广泛的应用,并被誉为“太空金属”。因此,越是先进的、体型庞大的飞机和航天器,用钛量就越多。可以说,钛合金几乎是构成新型飞机机身的最主要材料。空客A380大型客机(见图14-1)就用到了大量的钛合金,实现了我们千百年来飞天梦的神州八号航天飞船(见图14-2)上也大量采用了钛合金。
虽然钛是一种十分活泼的金属,极易与氧气发生反应生成二氧化钛,但是,钛一旦被氧化后,就会在其表面生成一层极其致密并且完整的纳米级厚度的氧化膜,这层氧化膜可以防止氧化的继续进行。不仅如此,即使氧化膜遭到了破坏,暴露出来的钛也会再次进行“自修复”,重新使氧化膜变得致密、完整(这也是钛最神奇的地方之一),因此钛具有非常优秀的耐蚀性。正因如此,钛合金现也被广泛应用于海洋工程,如俄罗斯台风级核潜艇(见图14-3)的双层外壳的外层通体采用了钛合金来制作,用量达到了9000t。另外,在刚刚刷新了下潜深度的“蛟龙号”潜艇上,钛合金也是功不可没的。
图14-1 空客A380大型客机
图14-2 神州八号航天飞船(www.daowen.com)
为了减轻战车重量,增加其机动性和抗击打能力,许多国家更是在军事装备上大量采用了钛金属,如美国制造的“布雷德利”步兵战车(见图14-4)就使用了多达1t的钛。
图14-3 俄罗斯制台风级核潜艇
图14-4 “布雷德利”步兵战车
钛合金由于其优越的化学性质而被人们广泛应用。从天上到地下处处都能看到钛金属的身影,它既可以用在太空领域,又可用在陆地上,还可用在海洋中,是当之无愧的“海陆空金属”。
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