鈦的形成及被人類應(yīng)用的發(fā)展歷史

這樣看來，這坨海綿鈦絕非等閑之輩了。那么，它是什么來頭呢？大約150億年前，宇宙源于一次大爆炸，然后便有了物質(zhì)。最原始的元素H和He產(chǎn)生之后，星系開始孕育，恒星開始形成，太陽系稍后出現(xiàn)，距今46億年前地球誕生了，鈦元素大約就是那個時候來到了地球?；蛟S更早，在地球沒有誕生之前，鈦已經(jīng)由一些較輕的元素聚變而生成。

在鈦元素生成之后的漫長歲月里，它是怎么跟其他元素反應(yīng)而生成礦石的，這個大概沒人說的清楚，地質(zhì)學(xué)家能講清楚的，是在某個地質(zhì)年代，地殼劇烈運動，火山猛烈噴發(fā)，金紅石，鈦鐵礦這些鈦的礦物質(zhì)便從地表以下翻騰出來，經(jīng)風(fēng)化，沖蝕，沉積的作用，在全球各地形成了巨大的礦床。

鈦是生性活波的元素，跟大多數(shù)元素都能發(fā)生反應(yīng)，而它的命運也因這活潑的個性注定坎坷不平。鈦的生性活波，冶煉異常困難，是稀有的貴金屬大約3000年前，人類已經(jīng)掌握了冶鐵技術(shù)，金屬元素鐵便早早的進入了人類文明史，見證人類農(nóng)耕文明的興衰，參與工業(yè)文明的蓬勃發(fā)展，直到現(xiàn)代，鋼鐵仍是最為顯赫的金屬族元素，沒有之一。與鐵的榮耀相比，鈦則顯得默默無聞，在漫長的歲月里，它只是靜靜的躺在礦床上，似乎永遠沒有被人類發(fā)現(xiàn)的可能。時間終于來到了距今200余年前的1791年，英國的一個名叫格雷戈爾的牧師第一次發(fā)現(xiàn)了它，但是那哥們卻忘了給它起名字，四年后的1795年，德國人克拉普魯斯，在研究金紅石的時候，又發(fā)現(xiàn)了鈦，并以希臘神話中的大力神泰坦(Titans)給它命名。前面說到鈦的化學(xué)性質(zhì)活波，因此從礦物中將其分離提純異常困難，這大概也是人類很晚才發(fā)現(xiàn)它的一個重要原因。好在這個德國人最終分離出了純鈦，德國人定是花了很大的力氣，才完成了這一壯舉，否則他怎么會將鈦起名為大力神呢？

鈦這個大力神雖被德國人費了九牛二虎之力分離了出來，但卻仍舊默默無聞了許久。這依然跟它的天性有關(guān)，性格決定命運。因為鈦的活波個性，冶煉異常困難，又因為當(dāng)時的已知儲量很少，所以一直被認為是稀有的貴金屬。戰(zhàn)爭促進科技的進步，這是有著自殘傾向的人類語言。但是無論如何卻在鈦的身上應(yīng)驗了，兩次世界大戰(zhàn)，飛機扮演了越來越重要的角色，誰搶占了制空權(quán)，誰將贏得戰(zhàn)役的勝利。為此，美國軍方不惜血本，要造出更高性能的戰(zhàn)機。那為什么要選擇價格昂貴的鈦合金來制造飛機呢？(鈦合金是純鈦經(jīng)過合金化冶金的產(chǎn)物，如果把海綿鈦比作豬肉原料的話，鈦合金類似于豬肉經(jīng)過烹飪加佐料而做成的毛氏紅燒肉)，這當(dāng)然是因為它超乎尋常的優(yōu)異性能，這次，鈦的命運開始改變了！他在材料世界，將一鳴驚人。

鋼鐵作為結(jié)構(gòu)材料，雖然結(jié)實抗造，強度很高，然而密度太大，用在飛行器上過于笨重。鋁合金作為結(jié)構(gòu)材料，雖然密度小，抗氧化，做出的零件輕巧耐用，但是強度不高，耐熱性能不好，飛機巡航速度達到一定高度便會軟化，不能委以重任。鈦合金卻綜合了兩者的優(yōu)點，巧妙的避開了兩者的不足，強度高，密度小，又具有良好的耐熱和耐低溫性能，且耐腐蝕性能優(yōu)異，幾乎永不生銹，選用鈦合金制造飛機，不僅能減輕機身重量，節(jié)省燃料，而且可以提高飛行性能，延長壽命，在當(dāng)時，這樣的金屬簡直是為制造飛機而生的(斗轉(zhuǎn)星移，如今航空領(lǐng)域叱咤風(fēng)云的還有復(fù)合材料)。

鑒于鈦無與倫比的優(yōu)異性能，針對鈦的冶煉和加工技術(shù)從未停止。第二次世界大戰(zhàn)后的1948年，美國人終于用鎂還原法制出了2噸海綿鈦，從此拉開了鈦工業(yè)化的帷幕。鈦被大規(guī)模應(yīng)用之后，其優(yōu)異性能日益得到人們的青睞，不僅飛機工業(yè)越來越離不開他，建造宇宙飛船，發(fā)射火箭、導(dǎo)彈離了他也是萬萬不能的。不僅在天上大顯身手，因為鈦耐海水腐蝕的優(yōu)異性能，他被更多的應(yīng)用于建造艦船，核潛艇，接受驚濤駭浪的洗禮。隨著鈦在軍工領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，鈦的冶煉和加工制造成本也因為技術(shù)的進步而逐漸降低，鈦的價格終于不像原來那么高不可攀，民用領(lǐng)域也漸漸瞄上了他，體育器材，醫(yī)療器械，環(huán)境工程等領(lǐng)域都越來越多的出現(xiàn)了他的身影。