歷史長河中鈦金屬是如何發(fā)現(xiàn)并生成海綿鈦

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。

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)風化，沖蝕，沉積的作用，在全球各地形成了巨大的礦床。

十八世紀末期，英國牧師兼業(yè)余礦物學家威廉·格列戈爾（William Gregor）和德國化學家M·H·克拉普羅特（M·H·Klaproth）先后于1791年和1795年分別從一種黑色的磁鐵礦砂（后來知道這就是鈦磁鐵礦）和一種非磁性的氧化物礦（后來明白它就是天然金紅石礦）中發(fā)現(xiàn)了一種新元素，被他們分別稱為“墨納昆”（發(fā)現(xiàn)鈦磁鐵礦的地名）和“鈦土”。幾年后證明，從這兩種礦物中發(fā)現(xiàn)的所謂“墨納昆”和“鈦土”其實是同一種元素的氧化物，并以希臘神話中的大力神泰坦（Titans）來命名這種新元素為“鈦”（Titanium）。

從鈦元素的發(fā)現(xiàn)到第一次制得較純的金屬鈦經(jīng)歷了120年的歷程。又由實驗室第一次獲得純鈦到首次進行工業(yè)生產(chǎn)，又花費了近40年的時間。許多研究者做了大量的探索，遭受一次又一次失敗，終于在1948年杜邦公司取得了成功，生產(chǎn)出了噸位級的海綿鈦。

海綿鈦用途是生產(chǎn)精煉金屬鈦的基本原料。將海綿鈦進一步精煉，可制成鈦錠、鈦板等金屬鈦材。將海綿鈦進行機械研磨，可以生產(chǎn)鈦粉末。鈦粉末作為鍍膜材料，被廣泛用于機械設(shè)備表面的處理，電子和精密儀表部件的處理，與其它金屬可合成鈦合金粉末等。

金屬熱還原法生產(chǎn)出的海綿狀金屬鈦。純度%(質(zhì)量)一般為99.1～99.7。雜質(zhì)元素%(質(zhì)量)總量為0.3～0.9，雜質(zhì)元素氧%(質(zhì)量)為0.06～0.20，硬度(HB)為100～157，根據(jù)純度的不同分為WHTiO至MHTi4五個等級。為制取工業(yè)鈦合金的主要原料。 海綿鈦生產(chǎn)是鈦工業(yè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，它是鈦材、鈦粉及其他鈦構(gòu)件的原料。把鈦鐵礦變成四氯化鈦，再放到密封的不銹鋼罐中，充以氬氣，使它們與金屬鎂反應(yīng)，就得到“海綿鈦”。這種多孔的“海綿鈦”是不能直接使用的，還必須把它們在電爐中熔化成液體，才能鑄成鈦錠。