1791年，英国的格列高尔发现了一种新元素。1795年，法国化学家克拉普罗特以日耳曼神话中女神坦的名字为它命名，译成中文就是“钛”。
钛是一种银白色金属，密度为4.5g／cm3，熔点为1660℃，沸点为3287℃。钛的强度高，耐高温、耐超低温，容易加工，具有良好的耐蚀性，不受大气和海水的影响，在常温下不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液腐蚀，只有氢氟酸、热的浓盐酸和浓硫酸才与它反应。钛的氧化物是二氧化钛（钛白），具有无毒、良好的物理化学稳定性、折射指数高、着色力和遮盖力强、耐温性、抗粉化等特征，被称为颜料之王。
钛的蕴藏量十分丰富，其丰度为0.61％，在所有金属元素中排第七位。但由于它在高温下的性质特别活泼，很难提纯，因此直到20世纪40年代金属钛才生产出来。第二次世界大战后首次在真空炉中成功地用镁还原四氯化钛获得了海绵钛，随后工业上开始少量应用。冶炼技术一经突破并投入工业生产后，这种新材料迅速受到人们的重视。由于它具有一系列优异特性，被广泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中，它被誉为现代金属。
钛合金具有许多其他合金无法匹敌的功能———记忆功能。钛镍合金在一定环境温度下具有单向、双向和全方位的记忆效应，被公认是最佳记忆合金。钛合金还具有超导性能，铌钛合金在温度低于临界温度时，呈现出零电阻的超导功能。钛铁合金具有吸氢的特性，把大量的氢安全的贮存起来，在一定的环境中又把氢释放出来。
随着人们对钛合金更加深入的了解，它的应用也越来越广泛，钛最主要用于航空和宇航部门。与合金钢相比，钛合金可使飞机的质量减轻40％。其他，如制造人造卫星外壳、飞船蒙皮、火箭发动机壳体、导弹等，钛合金都可大显身手。钛合金现在已成为了一种使人类走向太空时代的战略性金属材料，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2-22）就用到了大量的钛合金，实现了我们千百年来飞天梦的神舟八号航天飞船（见图2-23）上也大量采用了钛合金。
图2-22 空客A380大型客机
图2-23 神舟八号航天飞船
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，钛合金现今也被广泛应用于海洋工程，如俄罗斯台风级核潜艇（见图2-24）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2-24 俄罗斯台风级核潜艇
为了减轻战车的质量，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2-25）就使用了多达1t的钛。(www.xing528.com)
图2-25 “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”。另外，由于钛合金强度高、抗疲劳性能好、加工工艺简单、性价比高，在医学方面也发挥了巨大的作用，被用于制作人造关节、内固定板、牙根种植体和固定螺钉等。在钛合金加工过程中，钛板冲压成形时必须采取表面保护及减摩措施，这是由于钛及钛合金的抗磨损性很低，钛和其他金属在滑动接触状态下，很容易“焊接”在一起，如图2-26所示。即使正压力和相对滑动都很小，部分表面也会粘住。如果强行将其拆开，就会严重地破坏表面质量。正因为这样，钛材不宜制作螺纹和齿轮。
图2-26 钛合金的抗磨损性示意图
钛合金分为α钛合金、近α钛合金、β钛合金、α+β钛合金和海绵钛五类。
海绵钛是金属热还原法生产出的海绵状金属钛，如图2-27所示。海绵钛中钛的质量分数为99.1％～99.7％，它是钛材、钛粉及其他钛构件的原料。海绵钛生产是钛工业的基础环节，把钛铁矿（见图2-28）变成四氯化钛，再放到密封的不锈钢罐中，充以氩气，使其与金属镁反应，就得到海绵钛。这种多孔的海绵钛是不能直接使用的，还必须将其在电炉中熔化成液体，才能铸成钛锭。
图2-27 海绵钛
图2-28 钛铁矿
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