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金属钛合金在建筑材料中有哪些应用

2020-10-23 15:10:34

钛合金目前已广泛应用于国民经济各个行业和领域,发挥着巨大的作用。作为21世纪瞩目的新兴结构建筑材料——钛及钛合金,具有无可比拟的物化性能优越性: 比强度高,质轻,韧性、焊接性较好,还具有卓越的耐腐蚀性能,无需特别维护综合应用寿命可达百年以上。此外钛金属的装饰性能也很优越。钛及钛合金经氧化处理能形成二氧化钛膜层,钛板厂家在生产的时候由于光的干涉作用,不同厚度的膜层呈现出各种颜色,形成彩色钛合金板。钛的一系列优异特性使之能完全满足建筑材料的许多性能要求,因而倍受建筑师和建筑业的青睐。但由于材料与施工成本高,以前主要被应用于公共建筑,如国际会议中心、大型体育场、博物馆等。随着建筑业的发展与城市建筑物美观性要求的提高,钛材料近年来也逐渐被应用于一般民间建筑上,由于钛板价格合理,除最早的屋顶应用外,并逐渐扩展于外墙、顶棚、内墙壁饰、桥梁、纪念碑、雕塑、管道、栏杆、标志牌等。

钛板价格

传统的金属建材,尤其是屋顶材料的发展是依铜、表面处理过的钢板、铝、不锈钢和彩钢板的顺序发展的。随着时代的前进,人们对城市建筑物的要求,尤其对建筑物的美观性要求越来越高; 伴随建筑工业的发展,近年来建筑师追求使用比传统材料更高级的建筑材料。作为新兴的建筑材料,钛及钛合金主要有以下优点。

(1)能满足建材轻量化的要求

    钛的密度小,约为钢的60%,铜的50%,但具有和普通钢几乎相同的强度,作为建筑可以减重70%~ 75%,容易吊装,并可使建筑物的重心下移,提高建筑物的整体抗震能力。

(2)加工性、焊接性能好

    钛及钛合金冷、热加工性能好,能够采用通用的焊接工艺进行组件之间的连接,而且钛材表面可自我恢复的氧化膜可以防止焊接受到破坏。此外,根据客户的需要还可以采用多种二次加工技术和手段对钛材的表面进行加工,诸如蚀刻、压花、旋压、喷砂、喷丸、电镀和打孔等。

(3)抗蚀性能好

    钛在空气中很快在其表面原位生成一层坚固的氧化物薄膜,而不需要镀一层防腐膜,使其在氧化性酸、碱、盐介质,特别是在湿氯气和海水中,具有优异的抗腐蚀性能,能抵御城市污染、工业辐射和极端的侵蚀,非常适合于建筑物的屋顶和墙面。

(4)热膨胀系数低

    与其它金属建筑材料相比,钛的热胀系数小,约为不锈钢的50%,铝的30%,与玻璃、砖块、水泥和石头的接近,适于其共用。钛的热应力非常低,是不锈钢的1 /2,铝的1 /3,可作为整体材料使用,不需要接缝来补尝热胀冷缩。

(5)无环境污染

    由于钛耐蚀性好,钛及钛合金材料可以100%回收,不会污染环境,可称得上绿色环保材料。

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