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[[File:钛管.jpg|350px|缩略图|右|<big>钛管</big>[http://img.jdzj.com/UserDocument/2015a/jml201411/Picture/2015812153555.jpg 原图链接][http://www.jdzj.com/p29/2015-8-12/101130.html 来自 机电之家 的图片]]]

'''钛'''('''英語: titanium''' )，是化学[[元素]]，化学符号Ti，原子序数22，是银白色[[过渡金属]]，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，亦有良好的抗腐蚀能力（包括[[海水]]、[[王水]]及[[氯气]]）。由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，常用来制造火箭及宇宙飞船，因此获美誉为“太空金属”。钛于1791年由[[威廉•格雷戈尔|格雷戈尔]]于英国[[康沃尔郡]]发现，并由[[马丁•海因里希•克拉普罗特|克拉普罗特]]用[[希腊神话]]的[[泰坦]]为其命名。

钛被认为是一种[[稀有金属]]，这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰度在所有元素中居第十位。钛的矿石主要有[[钛铁矿]]及[[金红石]]，广布于[[地壳]]及[[岩石圈]]之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。从主要矿石中萃取出钛需要用到[[克罗尔法]]或[[亨特法]]。钛最常见的化合物是[[二氧化钛]]，可用于制造白色颜料。其他化合物还包括[[四氯化钛]]（TiCl<sub>4</sub>，作[[催化剂]]及用于制造[[烟幕]]或{{link-en|空中文字|Skywriting}}）及[[三氯化钛]]（TiCl<sub>3</sub>，用于催化[[聚丙烯]]的生产）。

钛能与[[铁]]、[[铝]]、[[钒]]或[[钼]]等其他元素熔成[[合金]]，造出高强度的轻合金，在各方面有着广泛的应用，包括宇宙航行（[[喷气发动机]]、[[导弹]]及[[航天器]]）、军事、工业程序（化工与[[石油]]制品、[[海水淡化]]及造纸）、汽车、农产食品、医学（[[义肢]]、骨科移植及牙科器械与填充物）、运动用品、[[珠宝]]及[[手机]]等等。

钛最有用的两个特性是，抗腐蚀性，及金属中最高的强度－重量比。在非合金的状态下，钛的强度跟某些[[钢]]相若，但却还要轻45%。有两种[[同素异形体]]和五种天然的[[同位素]]，由<sup>46</sup>Ti到<sup>50</sup>Ti，其中[[丰度]]最高的是<sup>48</sup>Ti（73.8%）。钛的化学性质及物理性质和[[锆]]相似，这是因为两者的[[价电子]]数目相同，并于[[元素周期表]]中同属一[[族 (化学)|族]]。

==特性==

===物理性质===

在[[金属]][[元素]]中，钛的[[比强度]]很高。它是一种高强度但低质量的金属，而且具有相当好的[[延展性]]（尤其是在无[[氧]]的环境下）。钛的表面呈银白色金属光泽。它的熔点相当地高（超过1,649[[摄氏度]]），所以是良好的耐火金属材料。它具有[[顺磁性]]，其[[电导率]]及[[热导率]]皆甚低。

商业等级的钛（纯度为99.2%）具有约为434[[兆 (前缀)|兆]][[帕斯卡]]的极限[[抗拉强度]]，与低等级的钢合金相若，但比钢合金要轻45%。钛的[[密度]]比铝高60%，但强度是常见的6061-T6[[铝合金]]的两倍。然而，当钛被加热至430摄氏度以上时，强度会减弱。

尽管比不上高等级的热处理钢，钛仍具有相当的硬度。钛不具磁性，同时是不良的导热及导电体。用机械处理时需要注意，因为如不采用锋利的器具及适当的冷却手法，钛会软化，并留有压痕。像钢结构体一样，钛结构体也有[[疲劳极限]]，因此在某些应用上可保证持久耐用。钛合金的[[比劲度]]一般不如铝合金及[[碳纤维]]等其他物料，所以较少应用于需要高刚度的结构上。

钛具有两种[[同素异形体]]，在882摄氏度时，就会从六方最密堆积的α型转变成体心立方的β型。在到达临界温度前，α型的[[比热]]会随着升温而暴增，但到达后会下降，然后在β型下不论温度地保持基本恒定。跟[[锆]]和[[铪]]类似，钛还存在一种ω态，在高压时热[[力学]]稳定，但也可能在常压下以{{link-en|介稳态|Metastability}}存在。此态一般是六边形（理想）或三角形（扭曲），在软性纵波声频[[光子]]导致β型（111）[[原子]]平面倒塌时能被观测到。

===化学性质===

钛的特性中，最为人称道的就是它优良的抗腐蚀能力——它的抗蚀性几乎跟[[铂]]一样好，钛不受稀[[硫酸]]、稀[[盐酸]]、氯气、氯溶液及大部份有机酸的腐蚀，但仍可被浓酸溶解。虽然以下的[[电位-pH图]]指出钛在热力学上是一种活性很高的金属，但是它与水及空气的反应是非常缓慢的。

钛在曝露在高温空气中时，会生成一层[[钝化|钝]]氧化物保护膜，阻止氧化持续。在最初形成时，保护层只有一至二纳米厚，但会缓慢地持续增厚；四年间可达25纳米厚。但当钛被置于高温空气中时，便很容易与氧产生反应。

这个反应在空气温度达1200摄氏度时便会发生，而在纯氧中最低只需610摄氏度，生成二氧化钛。因此不能在空气中熔掉钛，因为在到达熔点前钛会先燃烧起来，所以只能在惰性气体或真空中熔化钛。在550摄氏度时，钛会与氯气结合。钛亦会与其他卤素结合，并吸收氢气。

钛也是少数会在纯氮气中燃烧的元素，达800摄氏度就会燃烧起来，生成一氮化钛，导致脆化。

实验指出，天然钛在受到氘核轰击后会具有放射性，主要释放出[[正电子]]及硬性[[γ射线]]。

===天然含量===
<div style="float:right; margin-left:0.5em; text-align:center;">
{| class="wikitable"
|+ 2003年二氧化钛的产量</small>
! 出产地 !! 产量（千吨） !! 占总产量%
|-
|{{AUS}}
|1291.0
|30.6
|-
|{{RSA}}
|850.0
|20.1
|-
|{{CAN}}
|767.0
|18.2
|-
|{{NOR}}
|382.9
|9.1
|-
|{{UKR}}
|357.0
|8.5
|-
|其他国家
|573.1
|13.6
|-
|'''全世界'''
|'''4221.0'''
|'''100.0'''
|}
<small>由于四舍五入的关系，数值总和并不等于100%。</small></div>

自然中的钛总是与其他元素结合成化合物。它是[[地壳]]中含量第九高的元素（[[质量]]占地壳0.63%）。实际上，在[[美国地质调查局]]分析过的801种火成岩中，784种含有钛钛大约占土壤的0.5至1.5%。。

它分布很广，主要[[矿物]]为[[锐钛矿]]、{{link-en|板钛矿|Brookite}}、[[钛铁矿]]、[[钙钛矿]]、[[金红石]]、[[榍石]]及大部分[[铁]]矿石。这些矿物中，只有金红石和钛铁矿具有经济价值，但即使是这两种矿物，它们的高浓度矿源仍是很难找。铁钛矿的重要矿源主要分布于[[澳洲]]西部、[[加拿大]]、[[中国]]、[[印度]]、[[莫桑比克]]、[[新西兰]]、[[挪威]]及[[乌克兰]]。[[北美洲]]及[[南非]]亦有大量开采金红石，促使钛金属的年产量至九万[[吨]]及二氧化钛至四百三十万吨。据估计，钛的贮藏量超过六亿吨。

钛可以在[[陨石]]中找到，并且已在[[太阳]]及[[恒星光谱|M型]][[恒星]]处侦测到钛；M型恒星是温度最冷的恒星，表面温度为3,200摄氏度。在[[阿波罗17号]]任务从[[月球]]带回的[[岩石]]中，二氧化钛含量达12.1%。{{fact|钛还可以在[[煤]]灰、植物，甚至[[人体]]中找到。}}

海中的钛浓度大约是4x10−12M。在100°C，pH=7的水中，钛浓度估计小于10−7M。钛只有4+氧化态在空气中是稳定的，但由于含钛物种对水溶解度过低，且缺乏灵敏的光谱分析法，其在水溶液中之特性仍然未知。只有极少生物会累积高浓度的钛，目前没有证据显示钛在生物体的作用为何。

=== 同位素 ===

天然生的钛有五种稳定的[[同位素]]：<sup>46</sup>Ti、<sup>47</sup>Ti、<sup>48</sup>Ti、<sup>49</sup>Ti及<sup>50</sup>Ti，其中最常见的是<sup>48</sup>Ti（[[丰度|天然丰度]]为73.8%）。现时已知钛共有十一种[[放射性同位素]]，其中比较稳定的有<sup>44</sup>Ti（[[半衰期]]63年）、<sup>45</sup>Ti（半衰期184.8分钟）、<sup>51</sup>Ti（半衰期5.76分钟）及<sup>52</sup>Ti（半衰期1.7分钟）。而剩下的其他[[放射性]]同位素，半衰期最长只有33秒，而大部份的半衰期更在半秒以下。

钛各同位素的原子重量，最轻有39.99[[原子质量单位|u]]（<sup>40</sup>Ti），最重有57.966u（<sup>58</sup>Ti）。最常见的稳定同位素，<sup>48</sup>Ti，其主要[[衰变模式]]为[[电子捕获]]，[[衰变产物]]为元素21（[[钪]]）的同位素；而其次的衰变模式为[[β衰变]]，产物为元素23（[[钒]]）的同位素。

钛用[[氘核]]轰击后会变成放射性物质，主要放射[[正子]]和短[[γ射线]]。

==化合物==

钛主要以[[氧化数]]+4存在，但是[[氧化数]]+3的钛化合物也很常见。通常，钛在其错合物中是[[八面体形分子构型]]，但是四氯化钛为四面体结构，属于特例。+4价钛化合物具有高度的[[共价键|共价性]]。和大部分过渡金属不同，简单的+4价钛[[水错合物]]还未被发现。

=== 氧化物，硫化物和醇盐 ===

最重要的钛氧化物是二氧化钛。二氧化钛以三种主要的[[同质异形体|晶形]]存在：[[锐钛矿]]、[[板钛矿]]、[[金红石]]。这些都是反磁性固体，但在矿物中的外观可能颜色较暗（请见[[金红石]]）。锐钛矿、金红石的晶型结构主要由相互连接的TiO2八面体组成，TiO2八面体是以Ti为中心，周围环绕六个氧原子。

星彩[[蓝宝石]]及[[红宝石]]的来自于它们所含的二氧化钛杂质。[[钛酸盐]]是以二氧化钛为原料的化合物。[[钛酸钡]]具有[[压电效应|压电性]]，因此可以被用于制造[[声]][[光]][[换能器|转换器]]。[[酒精]]与四氯化钛反应会生成钛[[酯]]，可被用于制作防水[[纺织品|纤维]]。

目前已知有各种的钛[[低氧化物]]，我们主要利用热喷涂来减少所获[[二氧化钛]]的数目。五氧化三钛，是一种紫色的半导体，含有+3价及+4价钛，可在高温下用氢气还原二氧化钛制得，并当表面需要用二氧化钛气相涂覆时，在工业上使用：它像纯一氧化钛一样会蒸发，而二氧化钛会像钛氧化物的混合物一般，蒸发并沉淀出具有可变折射率的涂层。另外还有[[三氧化二钛]]，为[[刚玉]]型结构，以及一氧化钛，为岩盐结构，不过其经常是非整比化合物。

=== 氮化物和碳化物 ===

[[氮化钛]]是耐火过渡金属氮化物的一员，且展现与其共价化合物类似的特性，包括：耐温、超高硬度、导电导温、高熔点。

[[氮化钛]]（TiN）具有与[[蓝宝石]]及[[碳化硅|金刚砂]]相当的硬度（[[摩氏硬度]]9.0），因此可作为各种切割工具的涂层，例如钻头。它的其他应用还包括装饰用金色涂料及[[半导体器件制造]]中。

===卤化物===

[[四氯化钛]]（氯化钛（IV），TiCl<sub>4</sub>）是一种无色液体，也是二氧化钛颜料制造过程的[[反应中间体|中间体]]。作为一种[[刘易斯酸]]，四氯化钛在[[有机化学]]反应中有广泛应用，例如[[向山羟醛反应]]。钛另有一种[[氧化数]]较低的氯化物，[[三氯化钛]]（氯化钛（III），TiCl<sub>3</sub>），用作[[还原剂]]。

=== 有机金属化合物 ===

[[二氯二茂钛|二氯化二茂钛]]是一种重要的碳－碳键形成[[催化剂]]。[[异丙醇钛]]用于[[夏普莱斯不对称环氧化反应]]。其他化合物还包括[[溴化钛]]（用于冶金术、[[超合金]]及高温用电线线路及涂层）和[[碳化钛]]（用于高温切割工具及涂层）。

===抗癌治疗===

在[[顺铂|含铂药物]]化疗成功之后，钛（IV）化合物是首批用于癌症治疗的非铂化合物。钛化合物的优点在于其高效和低毒性。在生物环境中，水解产生安全且不活泼的二氧化钛。尽管有这些优点，但第一批候选化合物未通过临床试验。进一步的发展导致可能具备有效性，选择性和稳定性的含钛药物之产生。其作用方式现在尚不清楚。

==历史==

1791年，钛以含钛[[矿物]]的形式在[[英格兰]]的[[康沃尔郡]]被发现，发现者是英格兰业余矿物学家[[威廉•格雷戈尔|格雷戈尔]]（Reverend William Gregor），当时正业为负责[[康沃尔郡]]的[[克里特]]（Creed）教区的牧师。他在邻近的[[教区]]中小溪旁找到了一些黑沙，后来他发现了那些沙会被[[磁铁]]吸引，他意识到这种矿物（钛铁矿）包含着一种新的元素。经过分析，发现沙里面有两种金属氧化物；[[氧化铁]]（沙受磁铁吸引的原因）及一种他无法辨识的白色金属氧化物（45.25%）。意识到这种未被辨识的氧化物含有一种未被发现的金属，格雷戈尔对及德国的《{{link-en|化学年刊|Crell's Annalen}}》发表了这次的发现。

大约就在同时，[[弗朗茨-约瑟夫•米勒•冯•赖兴施泰因|米勒•冯•赖兴斯泰因]]（Franz-Joseph Müller von Reichenstein）也制造出类似的物质，但却无法辨识它。直到1795年，普鲁士化学家[[马丁•克拉普罗特|克拉普罗特]]（Martin Heinrich Klaproth）独立地从[[匈牙利]]的金红石中再度发现到这种氧化物。克拉普罗特发现到它含有一种新的物质，并以[[希腊神话]]中的[[泰坦]]（Titans）为其命名

从各种含钛矿物中提炼钛的过程既费工又昂贵；不能像对其他金属地用碳去还原钛，因为钛与碳加热时会生成[[碳化钛]]。历史上最早制备出纯钛（99.9%），一直要到1910年，[[美国]][[伦斯勒理工学院]]的[[马修•艾伯特•亨特|亨特]]（Matthew A. Hunter）将[[四氯化钛]]和[[钠]]一起加热至700－800摄氏度，提炼出高纯度的钛，这种方法被称为[[亨特法]]。但是这时钛的应用仍只限于实验室，直到1932年[[克罗尔]]（William Justin Kroll）证明出可以利用[[镁]]将四氯化钛还原以提炼出钛。八年后他改良了这个过程，当中使用镁甚至是钠来还原钛，后来被称为[[克罗尔法]]。尽管研究如何能更有效及便宜地提炼钛的工作仍然持续（例如[[FFC剑桥法]]），但是钛金属的商业提炼还在使用克罗尔法<ref>[http://blog.sina.com.cn/s/blog_6962249401014kcm.html 钛的历史和制备]，新浪博客，2012-08-27</ref>。

1925年，[[范•艾克|范•亚克]]（Anton Eduard van Arkel）及{{link-en|德•波耳|Jan Hendrik de Boer}}（Jan Hendrik de Boer）发现了[[晶棒法]]（又称碘化物精炼法），即与碘反应后再用热灯丝从蒸气中分离出纯金属，利用这个方法可生产出少量的超纯钛。

在1950年代至60年代年间，[[苏联]]率先将钛用于军事及潜艇用途（[[K-222潜艇|661型潜艇]]、[[705型核潜艇]]、[[M级核潜艇]]），作为对[[冷战]]的部份规划。{{fact|自1950年代初起，钛开始被用于各种军事航空用途，尤其是制造高性能喷射机，最初的机体包括[[F-100超级军刀战斗机|F-100超级军刀]]及[[A-12侦察机|洛克希德A-12]]。}}

在美国，[[美国国防部|国防部]]意识到钛这种金属的战略重要性，并支持了钛早期的商业化行动。在整个冷战时期期间，钛一直被美国政府视为战略材料，{{link-en|国家防御储备中心|Defense National Stockpile Center}}内有大量海锦钛库存，直至2005年用尽为止。现时世界最大的钛生产商，是俄罗斯的{{link-en|VSMPO-Avisma|VSMPO-Avisma}}，据估计这家公司的全球市场占有率达29%。

2006年美国国防部[[国防高等研究计划署]]向两家公司联合拨款五百七十万美元，研发制造钛金属[[粉末冶金|粉末]]的新方法。在热力与压力下，这种粉末可用于制作各种强度高且重量轻的对象，从装甲敷板到宇宙航行、运输、化工用组件。

==制备==

处理钛金属主要分四个步骤：一、把钛矿石还原成“海绵体”（一种透气的形态）；二、制造铸锭，熔化海绵体（或用海绵体加一种母合金）来形成铸锭；三、初步制造，把铸锭制成一般机械制品，如坯、棒、板、片、条及管；四、加工制造，把机械制品进一步加工成型。

由于钛在高温时会与氧气反应的关系，所以不能用[[还原反应]]来从氧化物中提炼钛。因此商业上提炼钛金属要用到[[克罗尔法]]，一种既繁复又昂贵的分批处理法。（钛的市价相对地高，是因为在提炼的过程中，需要氧化另一种昂贵的金属——镁。）在克罗尔法中，氧化物首先经过[[碳热反应|碳氯化]]，转化成氯化物，过程中[[氯气]]会在有碳的情况下，通过红热的[[金红石]]或[[钛铁矿]]，生成[[四氯化钛]]（TiCl<sub>4</sub>）。氯化物经[[分馏|分馏法]]浓缩及提纯后，在800摄氏度的[[氩气]]中被熔[[镁]][[还原反应|还原]]成钛。

一种最近开发的提炼法，[[FFC剑桥法]]，{{fact|日后有可能完全取代克罗尔法。此法的原料是粉末状的[[二氧化钛]]（一种精炼过的[[金红石]]），而最后成品则会是钛粉末或海绵体。假如在原料的粉末中混入粉末状的氧化物，那么成品就会是廉价钛合金，这样做比使用一般的多步熔化法要便宜得多。FFC剑桥法使钛不像从前那样的如此稀少和昂贵，可为[[航天]]工业及奢侈品市场提供更多的选择，同时可取代一些制品中的[[铝]]或特殊等级的[[钢]]。}}

一般钛[[合金]]是由还原反应所造出来的。例如，铜钛合金（把加了铜的金红石还原而成）、碳钛铁合金（把钛铁矿和焦炭用电炉还原而成）和锰钛合金（[[金红石]]加锰或氧化锰）都是经还原而成的。

::2 [[钛铁矿|FeTiO<sub>3</sub>]] + 7 [[氯|Cl<sub>2</sub>]] + 6 [[碳|C]] —<u><sup>900℃</sup></u>→ 2 [[四氯化钛|TiCl<sub>4</sub>]] + 2 [[三氯化铁|FeCl<sub>3</sub>]] + 6 [[一氧化碳|CO]]
::[[四氯化钛|TiCl<sub>4</sub>]] + 2 [[镁|Mg]] —<sup><u>1100℃</u></sup>→ 2 [[氧化镁|MgCl<sub>2</sub>]] +  Ti

现时钛与钛合金共有大约50种指定[[品位]]，尽管市面上能容易买到的就只有六种。[[美国材料和试验协会|美国材料试验协会]]（ASTM）承认31种钛金属及合金品位，其中1至4号品位在商业上属纯钛（非合金）。这四种品位以它们不同的抗拉强度区分，也就是含氧百分比，其中1号品位韧性最佳（抗拉强度低，含氧量0.18%），4号最差（抗拉强度高，含氧量0.40%）。其余品位皆为合金，每一种配方都有其特定的用途，例如韧性、强度、硬度、电阻、抗[[蠕变]]及抗[[腐蚀]]（特定某种介质或同时多种）。

美国材料试验协会所指定的品位及其他合金，亦会按照各种规格生产，例如宇宙航行及军事规格（SAE-AMS, MIL-T）、ISO标准、各国的特定标准以及用家所需的规格（宇宙航行、军事、医学及工业用）。

至于加工方面，钛的所有[[焊接]]必需在[[氩]]或[[氦]]其中一种惰性气体中进行，否则钛会被空气中的氧、[[氮]]或[[氢]]等气体污染。污染会引起各种情况，包括脆化，而脆化会减低焊接后的整体性，并导致连接失败。商业纯钛的扁平产品（片、板）制造起来很容易，但处理时必须注意钛金属有“记忆”特性，有弹回原形的倾向。有几种高强度合金更尤其如此。钛金属一般可以用跟[[不锈钢]]一样的机器及方法处理。

==用途==

钛是[[钢]]的一种合金用元素（{{link-en|钛铁|Ferrotitanium}}），钛会缩小钢的[[晶粒]]尺寸，同时作为{{link-en|脱氧剂|Deoxidization}}的钛会减低钢的含氧量；在[[不锈钢]]中加钛会减低含碳量。钛常与其他金属制成合金，这些金属有铝（改良晶粒大小）、[[钒]]、[[铜]]（硬化）、[[镁]]及[[钼]]等。{{fact|钛的机械制品（片、板、管、线、锻件、铸件）在工业、宇宙航行、休闲及[[新兴市场]]上都有应用。钛粉在[[烟火制造术|烟火制造]]上用于提供明亮的燃烧颗粒。}}

=== 颜料、添加剂及涂料 ===

从地球表面被开采的钛矿石中，约95%都被送往提炼成[[二氧化钛]]（Ti[[氧|O]]<sub>2</sub>），俗称钛白(粉)，一种超白的持久[[颜料]]，性质安定、无毒且覆盖力佳，常被用于制造[[涂料]]、[[纸|纸张]]、[[牙膏]]及[[塑料]]，也是[[立可白]]的主要成分。二氧化钛也被用于[[水泥]]、[[宝石]]、[[造纸厂|造纸]]用遮光剂{{fact|及石墨复合鱼杆、高尔夫球杆的强化剂。}}

粉末状的Ti[[氧|O]]<sub>2</sub>化学上具惰性，阳光下不褪色，而且很不透光：就是这些性质，使得它能够为制造家用塑料的灰色或棕色化学品带来艳丽的纯白色。在自然中，二氧化钛这种化合物可在[[锐钛矿]]、{{link-en|板钛矿|brookite}}及金红石这几种[[矿物]]中找到。用二氧化钛制成的涂料能够耐高温，轻度阻止尘污积聚，及抵受海洋环境带来的影响。纯二氧化钛的[[折射率]]非常高，而且对[[光的色散|光学色散]]能力比[[钻石]]还高。除了作为一种很重要的颜料之外，二氧化钛还会吸收紫外线，可用于防晒化妆品中。

奈米级二氧化钛也会吸收紫外线，可制成[[光触媒]]产品，有除臭、杀菌及消毒的功能。

最近，它还被用在[[空气净化器]]（过滤器涂层），及贴在建筑物窗上的薄膜，这种薄膜在接触到[[紫外线]]（太阳或人工）或空气中的水份时，会产生带高度活性的氧化还原物种，如羟基，能净化空气或保持窗面清洁。

===宇宙航行及航海===

由于它的高[[抗拉强度]]－密度比、优良的抗腐蚀性、抗疲乏性、抗裂痕性及能够在没有[[蠕变]]的情况下抵受适度高温，钛合金被用于[[航空器]]、[[装甲|装甲敷板]]、[[海军]]舰只、[[航天器]]与[[导弹]]。在这些应用中，钛与铝、钒及其他元素所制成的合金，用于制造各种组件，包括关键的架构部件、防火墙、[[起落架]]、排气管（直升机）及液压系统。事实上，约三分二的钛金属生产量被用于制造宇宙飞船引擎及构架。[[SR-71黑鸟式侦察机|SR-71“黑鸟”]]是最早在架构上广泛使用钛的机体，为现代军用及商用机体的钛应用铺好了路。据估计，生产[[波音777]]要用59吨钛，[[波音747]]要44吨，[[波音737]]要18吨，[[空中客车A340]]要32吨，[[空中客车A330]]要18吨，[[空中客车A320]]要12吨。[[空中巴士A380]]可能要用146吨，其中引擎要26吨。在引擎应用上，钛被用于[[转子]]、压缩机叶片、液压系统组件及{{link-en|短舱|Nacelle}}。在航空应用的钛合金中，[[钛-6铝-4钒]]占几乎50%。

由于不易被[[海水]]腐蚀，钛被用于制造螺桨轴、索具及用于[[海水淡化|海水淡化厂]]的[[换热器]]；还被用于咸水[[水族馆]]的冷热水器、钓鱼线及潜水用刀。钛被用于制造海洋监视部署的住房及其他组件，及用于以及科学用或军用的监察仪。前[[苏联]]研发出主要用钛制造[[潜艇]]的技术。

===工业===

化工及石油化工领域需要用到焊钛制的管道及加工设备（换热器、槽、加工用容器、阀），主要原因是钛的抗腐蚀性。井内与[[镍]]{{link-en|湿法冶金|Hydrometallurgy}}应用要用到特定的几种合金，如钛βC，因为需要高强度、高抗腐蚀性或两者同时。[[造纸业|制纸业]]某些会面对腐蚀性介质的生产设备会用到钛，这些腐蚀性介质包括次氯酸钠或湿氯气（用于漂白）。其他应用包括：[[超声波焊接]]、{{link-en|熔锡波焊|Wave soldering}}及[[溅镀]]靶材。

[[四氯化钛]]（TiCl<sub>4</sub>）是一种无色液体，在生产二氧化钛的过程中的是一种重要的中间物，可用于生产[[齐格勒-纳塔催化剂]]及制造镀铱[[玻璃]]，还由于它在湿气中会产生浓烟，所以可以用四氯化钛来制造烟幕。

===消费品及建材===

钛金属被用于汽车，尤其是赛车（汽车或摩托），在这领域减低重量，但同时不失强度及刚度是极其重要的。一般来说，钛金属对普罗大众的消费市场来说太昂贵了，很难会有销路，所以它的主要市场是高档产品，尤其是竞赛用／高性能市场。最新款的[[雪佛兰Corvette|Corvette]]跑车可选配钛制排气系统。

钛被用于各种体育用品：[[球拍|网球拍]]、[[高尔夫球杆]]杆头、[[袋棍球]]棒手柄；[[板球]]、[[曲棍球]]、袋棍球及[[美式足球]]的头盔上的护架；以及[[自行车]]的骨架及组件。尽管钛并不是自行车生产的主流材料，但仍有运动选手及自行车冒险爱好者使用钛制的自行车。钛合金亦被用于制造[[眼镜]]框架，虽然这种镜框会有点昂贵，但是它重量轻又很经久耐用，而且不会造成皮肤敏感。许多野外[[背包客]]都有钛制的装备，包括煮食用具、餐具、提灯及帐蓬的标桩。虽然比传统的钢或铝制的同类稍贵，这些钛制品要轻得多但强度不减。{{link-en|蹄铁匠|Farrier}}也偏好使用钛，因为钛制的[[马蹄铁]]比钢制的更轻且更耐用。

由于它的耐久性，钛制的名牌[[珠宝]]（尤其是{{link-en|钛戒指|Titanium ring}}）开始普遍起来。钛的惰性成了要选择它的原因，特别是对有皮肤敏感或会在特定环境中（如游泳池）佩戴首饰的人。钛的耐久性、轻重量、防凹性及耐腐蚀性，使它成为生产[[手表]]外壳与表带的理想材料。有些艺术家用钛来制作艺术品，例如雕塑、装饰品及家具。

钛偶尔会被用在有关建筑的应用上：位于[[莫斯科]]高40米的加加林纪念柱，为纪念第一名航天员[[尤里•加加林]]而建造，就是以钛建成的，选用钛的原因是因为它吸引的颜色以及跟火箭技术的关连。西班牙的[[毕尔包古根汉美术馆]]及美国[[喜瑞都]]的千禧图书馆分别是欧洲和北美最早使用钛壁板护层的建筑。其他使用钛壁板护层的建筑还有位于美国[[科罗拉多州]][[丹佛]]艺术博物馆的汉密顿楼，及位于[[莫斯科]]高107米的[[莫斯科航天博物馆|征服太空纪念碑]]。

比起枪支传统上用的金属（钢、[[不锈钢]]及铝），钛的强度低质量较为优胜，加上在金属制造上的发展，用钛来制造枪支开始变得普遍。主要用途包括[[手枪]]支架及[[左轮手枪]]的转轮。基于同样的理由，笔记本计算机的主体也会用到钛（例如[[苹果公司|苹果]]的[[PowerBook]]系列。而2017年推出的智能手机[[Essential Phone]]将钛合金作为手机边框，是首部由钛合金所组成机身的手机。

{{fact|有些高价位市场卖的工具，既轻量又耐腐蚀，例如铲子及手电筒，也会用钛合金制造。}}

===珠宝===

由于其耐久性，钛已成为更受设计师欢迎的珠宝（尤其是钛戒指）。它的低活性使其成为过敏症患者，或会在游泳池等环境中佩戴首饰的人之理想选择。钛与金合铸可生产出能以24K金标示销售的合金。此合金之硬度大约相当于14K金，且比纯24K金更耐用。

钛的耐久度、较轻的重量、耐凹性以及耐蚀性使其很适合作为[[手表|表]]壳的材料。有些艺术家会使用钛制作雕塑、装饰物和家具。

钛可经[[阳极氧化]]以改变表面氧化物的厚度，从而产生光学[[干涉]]条纹和各种鲜艳的颜色。由于这种着色和低活性，钛常被用作[[身体穿洞|身体部位穿环]]。

钛在制造非流通硬币和奖牌上用途较少。 于1999年，直布罗陀在千禧年庆典发布了世界上第一个钛币。澳大利亚橄榄球联盟的黄金海岸泰坦队（Gold Coast Titans）为他们的年度最佳球员颁发了纯钛奖牌。

===医学===

由于它的生物兼容性（无毒及不被人体排斥），钛在医学上有广泛应用，当中包括外科用具及植入物，例如替换髋骨框及球关节，最长可用20年或6%铝加4%钒制成合金<ref>[https://www.sohu.com/a/282579049_117959 既能刷墙也能涂脸,更是高精尖:盘点金属钛那些神奇的性质]，搜狐，2018-12-18 </ref>。

钛有一种固有的{{link-en|骨整合|Osseointegration}}特性，活性生骨细胞会直接在钛金属表面上沉积钙化为新生骨组织，最后会如同树根与土壤一般结合得极为牢固，使得钛制的[[牙科植入物]]能在原位上逗留50年之久。这种特性对{{link-en|整形植入物|Internal fixation}}而言亦相当有用

由于钛不具[[铁磁性]]，有钛植入物的病人能安全地接受[[核磁共振成像]]的检查（这对有长期植入物的人士来说是很方便的）。准备植入人体的钛要经过[[等离子]]弧的高温加热，移除表面原子，新露出的表面随即被氧化。

{{fact|钛被制成{{link-en|图像导引手术|Image-guided surgery}}用的{{link-en|外科器具|Surgical instrument}}，还有轮椅、丁形拐杖及其他需要高强度低重量的产品。}}

===核废料储存===

由于其耐蚀性，钛已被研究用以制成储存核废料之容器。可使用超过10万年的容器被认为可透过最小化材料瑕疵的条件来制造。钛「滴水罩」也可以安装在其他类型的容器上，以延长其使用寿命。

==生物修复==

「[[硬柄小皮伞]]」、「[[橙黄褐任伞]]」这两种真菌可以把钛污染泥土中之钛金属进行生物转换。

==危害==

钛没有毒性，即使大剂量时也是如此，钛在人体中不会发生任何自然作用。据估计，人每天会摄取约0.8毫克钛，但大部分都在没有被吸收的情况下通过。然而，含有[[硅土]]的组织会出现[[生物累积性|生物累积]]钛的倾向。在[[植物]]中，一种未知的机制可能会用钛来刺激[[碳水化合物]]的生产并促进生长。这可能解释到为何大部分植物的含钛量约为[[百万分率|百万分之1]]（ppm），而食用植物的含钛量则约为2ppm，[[木贼]]及[[荨麻]]更最高可达80ppm。

粉末状的钛及刨削下来的钛薄片很容易引起火灾，而且在[[空气]]中会因加热而发生爆炸。水及[[二氧化碳]]类的灭火法对燃烧中的钛无效；必须改为使用[[火灾分类|D类]]干粉灭火剂<ref>[https://www.cndzys.com/shenghuoyangsheng/changshi/913656.html 钛到底对人体有害吗]，大众养生网，2015-12-25</ref>。

当生产或处理[[氯气]]时，必须小心注意钛只能用在周围没有干氯气的地方，否则会引起钛／氯火灾。即使是湿氯气也是火灾隐患，因为在异常的天气状况下湿氯气可能会意外地变干。

钛未经氧化的新表面与[[液态氧]]接触后可能会起火。{{fact|这种表面可以由经氧化的钛表面跟硬物碰撞后所形成，或在力学[[应变]]导致的裂痕内形成。因此在液态氧的系统内使用钛很可能有限制，例如宇宙航行工业就会有这种系统。}}

==视频==
===<center> 钛 相关视频</center>===
<center>钛的纪录片-全片 </center>
<center>{{#iDisplay:w0553k3goem|560|390|qq}}</center>
<center>钛是什么？这是一个关于钛的科普贴 </center>
<center>{{#iDisplay:s01889um5bm|560|390|qq}}</center>

==参考资料==

[[Category:340 化學總論]]