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鈦合金的基本物理特性
2025-10-20
一、核心物理特性及表現 低密度，輕量化 鈦合金的密度約為 4.51g/cm3，僅為鋼的 60% 左右，比鋁略高（鋁約 2.7g/cm3）。這一特性讓它在航空航天、高端裝備領域優勢顯著，能在保證結構強度的同時大幅減輕重量，降低能耗。 高強度，高比強度 其抗拉強度可達 686-1176MPa，且強度隨溫度變化穩定，在 - 253℃（低溫）至 600℃（中高溫）區間內，仍能保持較高的力學性能。同時，它的 “比強度”（強度與密度的比值）遠高于鋼和鋁合金，是制造高強度輕量化構件的首選材料 優異的耐腐蝕性 鈦在空氣中會形成一層致密的氧化膜（二氧化鈦），這層膜能阻止內部金屬進一步被腐蝕，且受損后可自行修復。因此，鈦合金在海水、強酸（如硫酸、鹽酸）、強堿環境中，耐蝕性遠超不銹鋼和鋁合金，廣泛用于海洋工程、化工設備。 良好的耐高溫與低溫性能 耐高溫：在 600℃以下，鈦合金的強度和抗氧化性優于多數金屬材料，可用于航空發動機的壓氣機葉片、燃燒室等高溫部件。 耐低溫：在超低溫環境（如 - 253℃的液氫溫度）下，鈦合金不會像鋼那樣變脆，仍能保持良好的韌性，適合制造航天飛行器的低溫容器。 二、其他重要特性 生物相容性：鈦合金無毒、無致敏性，且能與人體骨骼、組織良好結合（骨整合性），是目前人工關節、牙科種植體的主流材料。 導熱性差：鈦合金的導熱系數約為鋼的 1/5、鋁的 1/10，散熱效率較低。這一特性在某些場景（如需要隔熱的部件）是優勢，但在需要快速散熱的領域（如散熱器）則需特殊設計。 無磁性：鈦合金屬于無磁材料，不會被磁場吸引，可用于磁共振成像（MRI）設備的外殼、精密電子儀器等對磁場敏感的場景。 |