钛镉合金是一种将钛(Ti)与镉(Cd)通过特殊工艺结合形成的金属复合材料，具有独特的物理化学性质。这种合金通常采用真空熔炼或粉末冶金工艺制备，其中镉含量控制在5%-20%范围内(Wt%)，以确保材料在保持钛基体高强度特性的同时，获得镉元素带来的特殊性能提升。需要特别注意的是，由于镉属于重金属元素，这类合金的生产和应用都需严格遵守环保标准，特别是在电子工业和医疗器械领域。
从微观结构来看，钛镉合金呈现典型的α+β双相组织，其晶格常数会随镉含量变化而产生0.2-0.5%的波动。这种结构特征使得材料在常温下具有750-950MPa的抗拉强度，同时延伸率仍能保持在12-18%区间。特别值得关注的是其耐腐蚀性能，在3.5%NaCl溶液中的年腐蚀速率仅为纯钛的1/3左右，这主要归功于镉元素促进了更致密氧化膜的形成。
在功能特性方面，钛镉合金表现出两个显著优势：其热电转换效率达到8-12%(温差100℃时)，远超常规钛合金；同时具备形状记忆效应，相变温度可控制在50-80℃范围。这些特性使其在航天器热控系统、医疗器械温度传感器等领域具有特殊应用价值。不过需要注意，这类合金的加工硬化指数高达0.35-0.45，因此冷加工时需要进行中间退火处理。
当前钛镉合金面临的主要挑战在于成本控制，其原材料价格是普通钛合金的3-5倍，这主要源于高纯度镉(99.99%)的提纯难度。但随着气相沉积等新工艺的发展，有望将生产成本降低30%以上。在未来的发展趋势中，纳米晶钛镉合金和梯度功能材料可能成为研究重点，特别是在需要兼具生物相容性与功能特性的植入器械领域。
