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金屬鈦合金在建筑材料中有哪些應用

2020-10-23 15:10:34

鈦合金目前已廣泛應用于國民經濟各個行業和領域,發揮著巨大的作用。作為21世紀矚目的新興結構建筑材料——鈦及鈦合金,具有無可比擬的物化性能優越性: 比強度高,質輕,韌性、焊接性較好,還具有卓越的耐腐蝕性能,無需特別維護綜合應用壽命可達百年以上。此外鈦金屬的裝飾性能也很優越。鈦及鈦合金經氧化處理能形成二氧化鈦膜層,鈦板廠家在生產的時候由于光的干涉作用,不同厚度的膜層呈現出各種顏色,形成彩色鈦合金板。鈦的一系列優異特性使之能完全滿足建筑材料的許多性能要求,因而倍受建筑師和建筑業的青睞。但由于材料與施工成本高,以前主要被應用于公共建筑,如國際會議中心、大型體育場、博物館等。隨著建筑業的發展與城市建筑物美觀性要求的提高,鈦材料近年來也逐漸被應用于一般民間建筑上,由于鈦板價格合理,除Z早的屋頂應用外,并逐漸擴展于外墻、頂棚、內墻壁飾、橋梁、紀念碑、雕塑、管道、欄桿、標志牌等。

鈦板價格

傳統的金屬建材,尤其是屋頂材料的發展是依銅、表面處理過的鋼板、鋁、不銹鋼和彩鋼板的順序發展的。隨著時代的前進,人們對城市建筑物的要求,尤其對建筑物的美觀性要求越來越高; 伴隨建筑工業的發展,近年來建筑師追求使用比傳統材料更高級的建筑材料。作為新興的建筑材料,鈦及鈦合金主要有以下優點。

(1)能滿足建材輕量化的要求

    鈦的密度小,約為鋼的60%,銅的50%,但具有和普通鋼幾乎相同的強度,作為建筑可以減重70%~ 75%,容易吊裝,并可使建筑物的重心下移,提高建筑物的整體抗震能力。

(2)加工性、焊接性能好

    鈦及鈦合金冷、熱加工性能好,能夠采用通用的焊接工藝進行組件之間的連接,而且鈦材表面可自我恢復的氧化膜可以防止焊接受到破壞。此外,根據客戶的需要還可以采用多種二次加工技術和手段對鈦材的表面進行加工,諸如蝕刻、壓花、旋壓、噴砂、噴丸、電鍍和打孔等。

(3)抗蝕性能好

    鈦在空氣中很快在其表面原位生成一層堅固的氧化物薄膜,而不需要鍍一層防腐膜,使其在氧化性酸、堿、鹽介質,特別是在濕氯氣和海水中,具有優異的抗腐蝕性能,能抵御城市污染、工業輻射和極端的侵蝕,非常適合于建筑物的屋頂和墻面。

(4)熱膨脹系數低

    與其它金屬建筑材料相比,鈦的熱脹系數小,約為不銹鋼的50%,鋁的30%,與玻璃、磚塊、水泥和石頭的接近,適于其共用。鈦的熱應力非常低,是不銹鋼的1 /2,鋁的1 /3,可作為整體材料使用,不需要接縫來補嘗熱脹冷縮。

(5)無環境污染

    由于鈦耐蝕性好,鈦及鈦合金材料可以100%回收,不會污染環境,可稱得上綠色環保材料。

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