一 鈦是一種金屬元素，化學符號Ti，密度 4.54g/cm3【輕！】。

二 重量輕、強度高、有良好的抗腐蝕能力。由於其穩定的化學性質，良好的耐高溫、耐低溫、抗強酸、抗強鹼，以及高強度、低密度，被美譽為“太空金屬”。

三 鈦最常見的化合物是二氧化鈦(俗稱鈦白粉)，其他化合物還包括四氯化鈦及三氯化鈦。鈦是地殼中分佈最廣和豐度最高的元素之一，佔地殼質量的0.16%，居第九位。鈦的礦石主要有鈦鐵礦和金紅石。

四 鈦最為突出的三大優點是比重輕，比強度高和耐腐蝕性強，這就決定了鈦必然在航空航天、武器裝備、能源、化工、冶金、建築和交通等領域應用前景廣闊。儲量豐富為鈦的廣泛應用提供了資源基礎。

五 鈦合金因其生物相容性優異，繼316L之後被用於醫用領域，在鈦合金之後被理論與實踐證明醫用級生物金屬就是鈷鉻金屬了～所以鈦以及鈷鉻金屬的另外用途就是飾品用材質。

六 中國鈦儲存量是多是少就不知道了。

　　

　　金屬鈦是一種銀白色的金屬，而用金屬鈦製造飛機是從本世紀50年代才開始的。隨著航空、航天工業的發展，它的用途是越來越大，是製造飛機、火箭、飛船、導彈、衛星等最好的材料。鈦和鈦合金的韌性特別好，硬度可以跟鋼鐵匹敵，所以它們的機械強度明顯地優於其他的合金材料，相比較而言，是最理想的高強度材料。

　　鈦的密度比較小，屬於輕金屬，只有鋼鐵的一半左右，用鈦合金來代替目前飛機結構中大量使用的合金鋼材，可以減輕重量40%左右。這又是鈦的一個優越性。鈦在常溫下十分穩定，不怕強酸強鹼的腐蝕，耐腐蝕的效能是所有金屬中最好的，即使把它浸在王水裡，它也毫不在乎。所以，鈦合金有著比不鏽鋼更強的抗腐蝕效能。

　　

　　鈦和鈦合金還有一種特殊的耐縫隙腐蝕的效能。相同的金屬或不相同的金屬，以及金屬跟非金屬之間，連線在一起時，它們之間的縫隙往往特別容易被腐蝕，致使連線著的零件鬆動，整個裝置遭到損壞。如採用鈦和鈦合金，則可以避免這種縫隙腐蝕。當鈦合金被焊接後，在焊接的接頭點，鈦合金的效能基本上沒有改變。即使是薄片形狀的鈦合金也是這樣。

　　要把一架飛機裝配起來，需要鋼製螺釘和鉚釘上萬個。如果換成鈦合金的螺釘和鉚釘，除了重量明顯的減輕，在緊固效能、焊接效能和強度上都有明顯的提高。有人曾經作過試驗，一架飛機經過1669次起落，飛行時間1469小時以上，飛機上鈦鉚釘的效能仍然完全良好。

　　

　　鈦和鈦合金除了有以上的各種效能外，它們的最大優點，還表現在它有極大的熱穩定性。由於鈦在1725℃才熔化，是高熔點的金屬，所以用鈦做航空發動機就十分合適。航空發動機的零部件工作需在高溫、高壓、高轉速條件下必須達到幾千小時的工作壽命，這航空材料的要求非常高。經長期研究，中國在新型航空航天材料鈦合金方面取得重大跨越性突破，而鈦合金主要用於製造航空發動機壓氣機葉片、盤和機匣等零件。這些零件要求材料在高溫300℃～600℃的工作條件下具有較高的比強度、高溫蠕變抗力、疲勞強度、持久強度和組織穩定性。

　　中國鈦的儲存量不是少，而是資源十分的豐富;資料顯示中國鈦資源總量9.6億噸，居世界之首，佔世界探明儲量的38.8%，主要集中在四川、雲南、廣東、廣西及海南等地，現在落後的主要是在鈦材料的深加工上。

鈦白粉及其應用

鈦白粉學名二氧化鈦（TiO2），是一種十分穩定的氧化物，具有優良的光學和顏料效能，主要用作白色無機顏料。它的無毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被認為是目前世界上效能最好的一種白色顏料，廣泛應用於塗料、塑膠、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業。鈦白粉工業生產方法有硫酸法和氯化法兩種：硫酸法生產工藝成熟，裝置簡單，但缺點是生產流程長，對環境汙染嚴重；氯化法技術先進，產能大，產品質量高，白度和粒度分佈範圍窄，同時，氯氣還可以迴圈使用，缺點就是對原料要求太嚴格，原料必須是TiO2含量 90%-95%的天然或人造金紅石或鈦渣。二氧化鈦有三種晶體形態，分別為金紅石型、銳鈦型和板鈦型。其中板鈦型不能用作顏料使用，在工業中作為顏料使用的主要是銳鈦型和金紅石型鈦白粉。銳鈦型鈦白粉具有純度高、粒子細小均勻、光學效能好、折射力強、消色力高、遮蓋力強，且吸油量低、水分散性高等優點，主要用於塗料、油墨、化纖、橡膠、玻璃、化妝品、肥皂、塑膠和造紙等工業。金紅石型鈦白粉除具有銳鈦型鈦白粉的優點外，還具有更好的耐候性和遮蓋力，主要用於高階工業顏料、有光乳膠塗料、塑膠，有較高消色力和耐曬要求的橡膠材料、高階紙張塗料層和蠟紙等。從顏料效能看，金紅石型鈦白粉優於銳鈦型鈦白粉，金紅石型鈦白粉中又以經表面包覆處理的產品居多。2010年，中國金紅石型鈦白粉佔鈦白粉總量的57%，遠低於世界90%的水平。未來中國金紅石型鈦白粉比重還有較大的提升空間。目前，鈦白粉行業正在經歷三大調整：（1）世界鈦白粉產量增長相對緩慢，而亞太地區尤其是中國的鈦白粉產量快速增長，世界鈦白粉行業向亞太地區尤其是中國進行轉移的態勢非常明顯；（2）隨著下游對鈦白粉效能提出更高的要求，對鈦白粉進行包膜處理成為重要手段，各種專用型鈦白粉不斷湧現，鈦白粉行業由通用品向專用品方向發展方興未艾；（3）鈦白粉分為銳鈦型和金紅石型兩種型別，銳鈦型鈦白粉儘管因其較高的價效比仍舊佔據部分市場份額，但是金紅石型鈦白粉以其優異的效能仍是行業未來發展的大趨勢。在中國鈦白粉產品結構中，金紅石型鈦白粉所佔的比例不斷提升，約佔57%，但是仍然遠遠低於世界90%的比例。中國鈦白粉產品結構正積極向金紅石型鈦白粉方向轉變。綜上所述，中國鈦白粉行業尤其是專用金紅石型鈦白粉前景依然看好。

鈦金屬和鈦合金應用

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金具有密度低、比強度高、耐蝕性好、導熱率低、無毒無磁、可焊接、生物相容性好、表面可裝飾性強等特性，廣泛應用於航空、航天、化工、石油、電力、醫療、建築、體育用品等領域。世界上許多國家都已經認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，並得到了實際應用。2011年，全球商業航空的消費比例達到46%，軍用鈦材比例為9%(主要為軍用航空)，整個航空領域消耗鈦材比例超50%；工業消耗鈦材比例為43%，新興市場消費鈦材比例為2%。鈦製品需求結構在地區上存在明顯差異。在擁有發達的航空航天和軍工國防工業的北美和歐盟地區，尤其是美國，大約50%以上的鈦製品需求來自於航空航天和軍工國防領域。而在日本，來自化工等行業的工業用鈦佔據了需求的主導地位。據日本鈦協會統計，航空航天只佔到日本鈦需求的2%-3%。與日本的情況頗為類似，中國鈦製品需求大部分來自化工和能源領域，航空航天只佔到10%。雖說中國已成為全球最大的鈦金屬生產國和消費國之一，不過大部分生產一直侷限於等級較低的鈦，用於腳踏車架、Golf球杆或化工行業使用的防腐管材。 但是近年來航空航天用鈦量在亞洲地區出現明顯增長，可見，鈦市場的前景比較光明。

航空航天領域

航空航天領域用鈦大國集中在西方國家，尤其是美國，60%的鈦材都應用到這個領域。亞洲國家，日本和中國在此領域中鈦的投入量均在10%左右。但是近年來隨著亞洲航空航天的飛速發展，鈦在航空航天領域的消費量將會隨之增長。從全球角度來看，航空業對鈦市場起著決定性的作用，從歷史上看，鈦行業大的週期輪迴都和航空業的冷暖密切相關。2011年，全球鈦材產量達到14.8萬噸，其中商用航空用鈦材約6.4萬噸，未來全球經濟增長對航空運輸的需求量依然巨大，預計未來20年新增飛機需求約在3萬架左右，同時，新型飛機對鈦的需求量高於老式飛機，預計20年內商用飛機對鈦材的平均需求量將達到40噸/架；據此推算，未來20年全球商用航空領域新增鈦材需求約120萬噸，年複合增長率約17%，平均每年新增6萬噸鈦材需求，民用航空用鈦材領域將呈現快速增長。軍用航空領域也將出現新的機會；由於全球地緣政治形勢緊張，全球各國軍費開支增加，軍用航空領域也有望出現新的需求。民用客機鈦合金在飛機的主要用途如下：(1)減輕結構重量、提高結構效率：先進的戰技效能(如超音速飛機)要求飛機具有比較低的結構重量係數(即：機體結構重量/飛機正常起飛重量)，而鈦合金具有強度接近中強鋼但密度小的特點，代替結構鋼和高溫合金，能大幅度減輕結構重量，同時也能節省費用；以發動機為例，有統計資料顯示，飛機發動機的質量每降低一公斤，使用費用可降低約220-440美元。(2)符合高溫部位的使用要求：鈦合金具有耐熱性好的特點，如常用的Ti-6Al-4V能在350℃下長期工作，因此在飛機的高溫部位(如後機身等)可取代因高溫使用效能不能滿足要求的鋁合金；TC11能在500℃下長期工作，在發動機的壓氣機部位可取代高溫合金和不鏽鋼。(3)符合與複合材料結構相匹配的要求：為減輕結構重量和滿足隱身要求，先進飛機大量使用複合材料，鈦合金與複合材料的強度、剛度匹配較好，能獲得很好的減重效果。同時，由於二者電位比較接近，不易產生電偶腐蝕，因此相應部位的結構件和緊韌體宜採用鈦合金。(4)符合高抗蝕性和長壽命的要求：鈦合金具有較高的疲勞壽命和優良的耐腐蝕效能，可以提高結構的抗腐蝕能力和壽命，滿足先進飛機、發動機高可靠性和長壽命的要求。軍事飛機軍用武器的開發與採購不斷向著輕便、靈活方向發展，為了滿足戰鬥機對戰鬥效能要求，除了採用先進的設計技術外，還必須採用額效能優良的材料以及先進的工藝製造技術。大量選用鈦合金、提高先進鈦合金應用水平就是重要措施之一。自20世紀60年代以來，國外軍用飛機的鈦量逐年增加，當前歐美設計的各種先進軍用戰鬥機和轟炸機中鈦合金用量已經穩定在20%以上，並且新機型的用鈦量佔比正在大幅提升。

汽車行業

降低燃油消耗、減少有害廢棄物（CO2、NOX 等）排放已經成為汽車行業技術進步的主要動力和方向之一。研究表明，輕量化是實現節省燃料、減少汙染的有效措施。汽車的質量每降低10%，燃料消耗可節省8%-10%，廢氣排放可減少10%。在駕駛方面，汽車輕量化後加速效能提高，車輛控制穩定性、噪音、振動方面也都有改善。從碰撞安全性考慮，汽車輕量化後，碰撞時慣性小，制動距離減少。汽車輕量化的首選途徑就是用高比強度的輕質材料，如

鋁

、鎂、鈦等替代傳統的汽車材料（鋼鐵）。2009年全球汽車用鈦量已達3000噸。鈦在賽車上的應用已有許多年的歷史目前賽車幾乎都使用了鈦材，日本汽車用鈦已超過600噸，隨著全球汽車工業的發展，汽車用鈦還在快速增加。汽車使用鈦的優點有：減輕重量，降低燃料消耗；改善動力傳輸效果，降低噪音；減少振動，減輕部件載荷；提高車的永續性及環境保護。

醫療行業

鈦在醫療領域有著廣泛的應用。鈦與人體骨骼接近，對人體組織具有良好的生物相容性、無毒副作用。人體植入物是與人的生命和健康密切相關的特殊的功能材料。同其它金屬材料相比較，使用鈦及鈦合金的優勢主要有以下幾點：1 質輕；2 彈性模量低；3無磁性；4 無毒性；5 抗腐蝕性；6 強度高、韌性好。外科植入物中的鈦合金用量正以每年5%-7%的速度增長。採用鈦及鈦合金製造的股骨頭、髖關節、肱骨、顱骨、膝關節、肘關節、肩關節、掌指關節、頜骨以及心辨膜、腎辨膜、血管擴張器、夾板、假體、緊固螺釘等上百種金屬件移植到人體中，取得了良好的效果，被醫學界給予了很高的評價。

化工行業

鈦具有優良的耐腐蝕效能、力學效能和工藝效能，被廣泛應用於國民經濟許多部門。特別是在化工生產中，用鈦代替不鏽鋼、

鎳

基合金和其它稀有金屬作為耐腐蝕材料。這對增加產量，提高產品質量，延長裝置使用壽命，減少消耗，降低能耗，降低成本，防止汙染，改善勞動條件和提高勞動生產率等方面都有十分重要的意義。鈦金屬已成為化工裝備中主要的防腐蝕材料之一，並在化工裝置中已確立了他的耐腐蝕地位。作為化工裝置中的理想材料，鈦也愈來愈引起工程技術人員的重視。經過多年的推廣，鈦及其合金已作為一種優異的耐腐蝕結構材料在化工生產中得到了廣泛應用。目前鈦裝置的應用已從最初的純鹼與燒鹼工業擴充套件到氯酸鹽、氯化銨、尿素、有機合成、染料、無機鹽、農藥、合成纖維、化肥、和精細化工等行業，裝置種類已從小型、單一化發展到大型、多樣化。

調查結果表明鈦換熱器佔57%，鈦陽極佔20%，鈦容器佔16%，其他佔7%。在化學工業中以“兩鹼”為主，化工裝置中鈦換熱器用量最大。

近年來，中國鈦材的生產技術提高迅速，航空航天用鈦，軍事用鈦，汽車用鈦等增長都很迅速，尤其是航空航天領域，有趕超化工用鈦的趨勢。總體而言，化工用鈦的技術含量小，產品附加值低，化工用鈦比例不可避免會逐步下降。

海洋工程

隨著科學技術的發展和陸地資源日趨枯竭，人類開發利用海洋已經提到日程上來了。鈦對於海水有優異的耐蝕效能，大量運用於海水淡化、艦船、海洋熱能開發和海底資源開採等領域。早在20世紀60年代，中國就已經開始了對鈦及鈦合金在船舶及海洋工程裝備上的應用研究，並做了大量工作，已基本形成了牌號較多、效能各異、品種規格齊全的船用鈦合金體系。由於鈦及鈦合金自身所具備的特性，使其在艦船以及海工裝備的應用上具有得天獨厚的優勢，因而被廣泛應用於核潛艇、深潛器、原子能破冰船、水翼船、氣墊船、掃雷艇以及螺旋槳推進器、海水管路、冷凝器、熱交換器等。在艦船應用方面，目前中國艦船用鈦量非常少，佔船舶總重量的比例不超過1%，艦船及海工裝備用鈦及鈦合金領域發展潛力巨大。此外，在海水淡化以及濱海電站方面，由於中國目前海水淡化以及濱海電站市場需求巨大，在進一步降低鈦合金成本以及提高產品質量穩定性的情況下，鈦的市場應用前景將非常廣闊。

日常生活

鈦在日常生活中的應用非常廣泛，可謂無處不在，例如Golf球頭、腳踏車車架、網球拍、輪椅、眼鏡架等都會應用到鈦。鈦以其輕質、強度高的特性在體育用品中的應用，從最早的網球拍、羽毛球拍逐步擴充套件到了Golf球頭、球杆以及賽車等。2008年中國體育休閒佔總消費量的13%，其中僅Golf球頭和球杆的用鈦量就超過了1000噸。鈦合金做成的腳踏車車架也頗受歡迎，目前有近50價公司生產鈦腳踏車，美國早已是最大的鈦腳踏車生產商和消費國。鈦輕質的特點也應用到眼鏡架中，而且鈦又不易與皮膚髮生過敏，並且鈦表面經陽極處理可有絢麗色彩，因此從20世紀80年代初就開始應用於鏡架中。近幾年，鈦在人類日常生活中的應用在不斷擴充套件，且發展速度很快，應用技術也更趨成熟、完善。在鈦的日常生活品應用方面，美國和日本走在前面。

鈦在地球上含量很多，但很分散，與其他礦物混雜，提純困難，到目前為止，還是要用金屬鎂置換，即所謂科洛法，需真空冶煉，代價很高，所以價格較貴，強度很高，用於航空航天作機體材料，人造關節，鈦合金腳踏車，高階鏡架等

鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低於882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點，新增適當的合金元素，使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金（titanium alloys）。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金,(α+β)合金和β合金。

α鈦合金

它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩定，耐磨性高於純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變效能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。

β鈦合金

它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效後合金得到進一步強化，室溫強度可達1372～1666 MPa；但熱穩定性較差，不宜在高溫下使用。

α+β鈦合金

它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形效能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合金強化。熱處理後的強度約比退火狀態提高50%～100%；高溫強度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩定性次於α鈦合金。

三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α+β鈦合金；α鈦合金的切削加工性最好，α+β鈦合金次之，β鈦合金最差。α鈦合金代號為TA，β鈦合金代號為TB，α+β鈦合金代號為TC。鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強合金、耐蝕合金（鈦-鉬，鈦-鈀合金等）、低溫合金以及特殊功能合金（鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金）等。

鈦合金別稱“空間金屬”，它重量輕，強度大，耐高溫，特別適合製造各種飛機和航天器。目前世界上的鈦和鈦合金，四分之三都用於航空航天，許多原來用鋁合金的部件都改用了鈦合金。鈦合金在軍機上的比例是50%，在民機上也有20%。

Ti-6Al-4V是宇航工業最主要的老牌鈦合金，用作蒸汽渦輪葉片。

Ti-10-2-3用於飛機起落架（波音777和C-17）等結構件。

Ti-15Mo-5Zr-3Al是神戶制鋼所開發的、具有高強度、在非氧化性介質中耐蝕性比工業純鈦更好的鈦合金。

Ti-10Zr，Ti-22V-4Al等新型鈦合金目標是民用汽車、眼鏡架、鐘錶和Golf球頭等。

中國的鈦資源居世界首位，國內外已發現鈦資源總儲量近20 億噸，中國約佔48%。全國有20個省市自治區有鈦礦，其中98.9%是鈦鐵礦，僅1%左右是金紅石礦。在鈦鐵礦中又以原生巖礦佔絕大多數（96.3%），較難選礦，次生礦很少。

由於鈦的活性較大，製取困難，從原礦到海綿鈦的生產工藝較複雜，其產能低、能耗高、回收率低。全世界目前生產海綿鈦的工藝基本一致，只在具體的某一工序上方法略有不同，例如，美國使用高品位天然金紅石，日本使用高品位天然金紅石和人造金紅石，而只有中國和俄羅斯使用高鈦渣作為海綿鈦的主要原料。鈦精礦的電爐熔鍊，國外普遍採用密閉或半密閉電爐，中國全部為敞口電爐，存在電耗高、成本高、生產能力小等缺點。中國雖然屬於鈦資源大國，但因鈦礦丰度小、開採難度大、生產技術水平不高、管理落後、投資不利等種種原因，鈦資源仍屬短缺。

鈦被認為是一種稀有金屬，這是由於在自然界中其存在分散並難於提取。但其相對豐富，在所有元素中居第十位。

鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石，廣佈於地殼及岩石圈之中。鈦亦同時存在於幾乎所有生物、岩石、水體及土壤中。

鈦是較為活潑的金屬之一，它和氮、氧、碳都有極強的親和力，鈦和硫的親和力也強於鐵，因此它是一種良好的脫氧劑。加入適量的鈦能夠改變鋼的品質和提高機械效能，能提高耐熱鋼的抗氧化性和熱強性，提高不鏽鋼的耐蝕性，並對鋼的焊接也很有利。