钛 (正體)

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钛的特性
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钛在元素周期表中的位置
总体特性
名称, 符号, 序号 钛、Ti、22
系列 过渡金属
, 周期, 元素分区 4族, 4, d
密度硬度 4507 kg/m3、6
颜色和外表 银色
地壳含量 0.41 %
原子属性
原子量 47.867 原子量单位
原子半径(计算值) 140(176)pm
共价半径 136 pm
范德华半径 无数据
价电子排布 []3d24s2
电子在每能级的排布 2,8,10,2
氧化价(氧化物) 4(两性的)
晶体结构 六方密排晶格
物理属性
物质状态 固态
熔点 1941 K(1668 °C
沸点 3560 K(3287 °C)
摩尔体积 10.64×10-6m3/mol
汽化热 4.21 kJ/mol
熔化热 15.45 kJ/mol
蒸气压 0.49 (1933K)
声速 4140 m/s(293.15K)
其他性质
电负性 1.54(鲍林标度
比热 520 J/(kg·K)
电导率 2.34×106/(米欧姆)
热导率 21.9 W/(m·K)
第一电离能 658.8 kJ/mol
第二电离能 1309.8 kJ/mol
第三电离能 2652.5 kJ/mol
第四电离能 4174.6 kJ/mol
第五电离能 9581 kJ/mol
第六电离能 11533 kJ/mol
第七电离能 13590 kJ/mol
第八电离能 16440 kJ/mol
第九电离能 18530 kJ/mol
第十电离能 20833 kJ/mol
最稳定的同位素
同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量
MeV
衰变产物
44Ti 人造 63年 电子捕获 0.268 44Sc
46Ti 8.0 % 稳定
47Ti 7.3 % 稳定
48Ti 73.8 % 稳定
49Ti 5.5 % 稳定
50Ti 5.4 % 稳定
核磁共振特性
47Ti 49Ti
核自旋 -5/2 -7/2
灵敏度 0.00209 0.00376
在没有特别注明的情况下使用的是
国际标准基准单位单位和标准气温和气压

是一种化学元素,化学符号为Ti,原子序数22,其特征为重量轻、强度高、具金属光泽,亦有良好的抗腐蚀能力,是一种银白色的过渡金属,由于其良好的耐高温,耐低温,抗强酸,抗强碱,以及高强度,低密度,稳定的化学性质,被美誉为“太空金属”。

钛的矿石有钛铁矿、金红石和含钛铁砂,含钛量各约30、60、20%左右,广布于地表之中,有两种同素异形体和五种天然的同位素,其中以48Ti的含量最多(73.8%)。钛最重要的特征是其强度与钢接近,但密度却约只有钢的6成,以相同重量而言,钛的强度比要来的好,其化学性质及物理性质和接近。

目录

特性

钛的特性中,令人称道的是它拥有相当良好的抗腐蚀能力,它的抗蚀性几乎和接近,可以抵抗酸、气,甚至在大名鼎鼎的王水中也完好无损。此外,钛的另一个特性是拥有很高的强度-重量比,他是一种重量轻,却拥有高强度的金属。纯钛的延性良好,容易加工,表面呈银白色金属光泽。熔点高,是良好的耐火金属材料。

历史

1791年,英格兰矿物学家威廉·格里戈尔(Reverend William Gregor)在钛铁矿中辨识出这种新的元素,命名它为menachite。大约就在同时,乔瑟夫·穆勒(Franz Joseph Muller)也制造出类似的物质,但却无法辨识它。一直到1795年,德国化学家克拉普罗特(Martin Heinrich Klaproth)在金红石中再度发现到这种物质,并以拉丁文命名其为Earth[即希腊神话中的泰坦(Titans)]。

钛这种金属,很难从矿物之中提炼出来,历史上最早备制出纯钛(99.9%),一直要到1910年,美国的冶金学家亨特(Matthew A. Hunter)将四氯化钛和钠一起加热还原,提炼出来高纯度的钛,但是这时的钛还是属于实验室的阶段,1946年克罗尔(William Justin Kroll)利用镁将四氯化钛还原以提炼出钛后,钛金属才真正有商业用途。钛的抗拉强度 = 220MPa 降伏强度是 140MPa

用途

钛与氮、碳的合金是氮化钛、碳化钛。耐热本领比纯钛高一倍,用来制切削刀具。金黄色的氮化钛是一种装饰品。纯钛是制造飞机、坦克、军舰、潜艇、导弹、宇宙飞船不可缺少的金属。


参见

外部链接

注解




 







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