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(3)20世紀(jì)之初人們發(fā)明了飛機(jī),從此開啟了人類的航空航天的新時(shí)代。解決鈦金屬生物材料的弊端在保留鈦金屬的原有優(yōu)越性的基礎(chǔ)上,對(duì)鈦及鈦合金進(jìn)行強(qiáng)化,解決生物相容性、耐磨性、抗性等,可以有效的提高植入體的使用期和功能,更好的治患者病壞組織器。應(yīng)用鈦從發(fā)現(xiàn)至今,科學(xué)家們一直對(duì)其的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行探索和試驗(yàn),以便造福人類,使其成為有助于人類文明發(fā)展的一項(xiàng)重要資源。截止到目前,鈦金屬的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)領(lǐng)域。
目前,以鈦合金為主制造的飛機(jī)在航空領(lǐng)域所占的比重已經(jīng)具有了壓倒性優(yōu)勢(shì),尤其是美國(guó)軍方的飛機(jī)大都是鈦合金產(chǎn)物。比如它的高超音速的偵察機(jī)SR一71。此飛機(jī)中鈦合金的質(zhì)量占了全機(jī)總質(zhì)量的92%,而且次采用了B鈦合金。再比如,美國(guó)的第四代的戰(zhàn)斗機(jī)F一22,太空飛機(jī),鈦的所占比例也都達(dá)到了50%~60%。還有,F(xiàn)一14、F一15、F一18大黃蜂、F一117、B一1炸機(jī)、B一2炸機(jī)內(nèi)鈦的比例依次為24%、27%、13%、25%、22%、和26%。在超音速飛機(jī)的重量構(gòu)成中,用鈦量要占到95%以上。
該方法目前正在開展半工業(yè)級(jí)規(guī)模實(shí)驗(yàn),但實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)還面臨著大型電解槽的設(shè)計(jì),大尺度可溶陽(yáng)極的加工以及穩(wěn)定電解等方面的問(wèn)題。與 USTB 工藝不同的是,MER 工藝中采用低氧化鈦或碳化鈦?zhàn)鳛殡娊怅?yáng)極。
2.5 集氯化-電解于一體的熔鹽電解工藝
東北大學(xué)趙坤等在傳統(tǒng)熔鹽電解與 TiCl4 熔鹽電解的基礎(chǔ)上,研究開發(fā)了一種集氯化和電解為一體的生產(chǎn)金屬鈦的方法。該工藝以二氧化鈦為原料,以石墨為陽(yáng)極,鉬為陰極,電解質(zhì)采用 NaCl-KCl 熔鹽體系。
鈦有天然防腐這一特性使其不單單可以用于飛機(jī)上,還可以用于暴露在高度腐蝕性鹽水的海底部件之中,例如,潛艇的螺旋槳幾乎都是由鈦制成的,潛艇內(nèi)部的壓載系統(tǒng)和管道系統(tǒng)以及暴露在海水中的部件都是如此。4、鈦可以存在于人體的各個(gè)部位鈦金屬表面那一層薄薄的二氧化鈦具有特別大的作用,除了之前提到的防腐蝕外,它也是無(wú)毒的、無(wú)過(guò)敏的,因此鈦可以很好的與人體組織相融合,這一發(fā)現(xiàn)讓鈦成為了植入人體的材料,鈦就可以存在于人體的各個(gè)部位之中了,而且相當(dāng)?shù)陌踩?