鑫海选矿服务
网站首页 新闻动态 选矿知识 什么是钛片 钛片介绍

什么是钛片 钛片介绍

发表于:2025-04-18 16:29:00 作者:Lynn 浏览次数:8

钛片是以纯钛或钛合金为原料经过轧制加工而成的薄板材料,通常厚度在0.1-5mm之间(特殊用途可达10mm)。这种银灰色的金属材料因其出色的强度重量比(抗拉强度可达900MPa以上)和独特的生物相容性,在航空航天、医疗植入和化工设备领域具有不可替代的优势。需要特别注意的是,工业级钛片(TA1-TA4)与医用级钛片(Gr1-Gr5)在杂质含量和机械性能上存在显著差异。

在物理特性方面,商业纯钛片的密度约为4.51g/cm³,仅为钢的57%却能达到相近的强度。其耐腐蚀性能尤为突出,能抵抗海水、氯化物及多数酸碱介质腐蚀(耐蚀性超过不锈钢5-10倍),这主要归功于表面形成的致密氧化膜(TiO₂)。特别是在高温环境下(300-400℃),钛片仍能保持良好的机械性能,这是铝材和不锈钢难以企及的。

生产工艺上,钛片需要通过真空自耗熔炼(VAR法)获得铸锭,再经过多达20道次的热轧(850-950℃)和冷轧工序。由于钛的加工硬化倾向明显(冷作硬化系数0.15-0.25),中间需要穿插退火处理(700-800℃真空退火)。目前主流产品包括α型纯钛片(TA系列)、α+β型钛合金片(TC4即Gr5)以及β型高强钛合金片(TB8),其中TC4钛片(含6%铝4%钒)占到航空用钛量的80%以上。

医用领域对钛片的要求最为严苛,植入级钛片需满足ASTM F67/F136标准,要求铁含量低于0.25%、氧含量控制在0.13%以下。这类钛片制成的骨钉、牙种植体能够与人体组织形成骨整合(osseointegration),其弹性模量(110GPa)更接近人骨(30GPa),相比钴铬合金(230GPa)能有效减少应力屏蔽效应。近年来3D打印用的钛粉片(厚度0.02-0.05mm)发展迅速,采用等离子旋转电极法(PREP)制备的球形钛粉粒径可控制在15-53μm范围内。

选购钛片时需要重点考虑三个核心参数:首先是强度级别(如Gr1为240MPa、Gr5为895MPa),其次是尺寸公差(冷轧钛片厚度公差通常±0.02mm),最后是表面状态(包括酸洗面、光亮退火面或磨砂面)。目前中国已能生产幅宽达3000mm的宽幅钛带卷(宝钛集团),打破了长期依赖进口的局面。随着环保要求提高,钛片在海水淡化(耐氯离子腐蚀)、新能源汽车(电池托盘轻量化)等新兴领域的应用正在快速拓展。