钛是建造舰船、潜艇的优选材料

发布时间：2021-01-30

　　人类在广泛使用金属的历史进程中，经历了从远古时代的青铜器到铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属元素是哪一种呢﹖ 这种金属已被科学家预言为钛。这是因为钛具有熔点高、硬度大、可塑性强、密度小、耐腐蚀等优点。现在，人们对钛的称誉很多，“新兴金属”、“时髦金属”、“健康金属”--“钛坦克”“钛潜艇”“钛炮”“钛枪”……种种“钛式武器”已经在世界上出现。可以说，钛潜艇称得上是最大的“钛式武器”装备，这也是钛的魅力之所在。

　　钛材加工：

　　由于熔炼工艺复杂、加工难度大，目前世界上仅有美国、俄罗斯、日本、中国四个国家掌握完整的钛工业生产技术，形成四强称雄的格局。此外欧洲虽然没有海绵钛工业，但是钛加工材和应用技术处于世界先进水平。钛加工材生产国主要包括中国、美国、俄罗斯、日本、欧洲。自2010 年以来，中国钛加工材产量已居世界第一位。世界各国由于军事、经济及工业水平的不同，其钛应用状况有较大的差异。在消费结构方面，美国和俄罗斯以军事为主航空航天分别占70%和60%，民用工业占30%和40%；中国和日本以民用为主，约占80~90%，而航空及军工占10~20%。美国是航空航天大国，也是世界上最大的军事强国。近年来其钛加工材的55%用于航空（包括军用及民用航空器）、9%用于非航空军工，25%用于工业，11%民用。与美国不同，日本钛工业以民用为主。其钛材消费结构为：化工32%、销售业20%、汽车14%、民用11%、电力及海水淡化约10%、飞机6%、建筑、土木及海洋约3%，及其他4%。目前，俄罗斯钛材主要用于航空和舰船，分别占65%及26%。欧洲钛应用主要集中在航空工业和民用工业，前者占60%左右，后者占40%左右。主要消费领域是化工（约占52%）、电力（13%）、航空航天（11%）、体育休闲（5%）、冶金（6%）和真空制盐（4%）等行业。根据30 家企业的统计，2015 年中国共生产钛加工材48646t，从钛产品结构方面来看，板材占46.8%，棒材22.3%，管材13.2%，锻件8.7%，钛丝占0.9%、铸件占3.3%，其他占4.8%。由于钛在高温条件下化学性质十分活泼，易与氧、氮、碳、氢等元素发生反应，对提取纯钛造成极大影响，所以在钛冶金史上生产海绵钛的工艺一直比较复杂。至今海绵钛的生产工艺出现过很多种，但真正大规模工业化生产的只有Kroll 法和Hunter 法，其他的方法或已淘汰，或仍停留在实验室阶段。

　　海洋工程用材料，要求必须具有高强度、耐海水热液腐蚀、抗硫化腐蚀、抗微生物附着、高韧性等特点。而钛金属质轻、高强、耐蚀，特别对盐水或海水和海洋大气环境的侵蚀有免疫能力，是优质轻型结构材料，被称为“海洋金属”，是重要的战略金属材料。我国从事钛材在舰船上的应用研究起步并不晚，早在20世纪60年代便已开始，40多年来，我国船用钛合金从研制开发到船舶及海洋工程的建设等方面做了大量的工作，对舰船的动力推进系统、深潜器耐压壳体、声纳导流罩等应用领域进行了研究，取得了一些进展。但在舰船制造业大量应用钛还进展缓慢，目前处于发展阶段，这与我国国防科技的发展是不相称的。我国的舰艇装备与俄罗斯、美国等发达国家相比还比较落后。因此，近年来，我国钛工业有了长足的发展，钛材的应用领域不断扩大，钛材也为人们越来越多地了解。由于钛材的优异性能，耐磨、轻质、比强度高等特点，钛在舰船领域的应用已成为我国钛工业工作者多年来为之努力的方向。

　　随着人们对钛的开发利用，发现钛不光是航空器材的理想材料，而且也是建造舰船、潜艇的优选材料。钛有“潜海金属”之美誉。钛合金是登天的英雄，是潜海的好汉。潜艇在深海中航行时，要承受巨大的压力。下潜得愈深，承受的压力愈大。核潜艇的外壳采用钛合金制造，其下潜深度是一般潜艇的两倍以上。这就好比我们到海南旅游学潜水一样，身体素质好的可以潜到10米甚至更深，身体素质差的潜到5米就喊受不了只得浮出水面叹息。

来源：搜钛网

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