钛在军事及核工业中的应用

1、钛合金在航空武器上的应用

现在，钛和钛合金主要用来制造火箭、导弹的燃料和氧化剂的储存箱以及其他高压容器。另外，大量的钛被用来制造火箭，导弹的外壳，及宇宙飞船的船舱等。

通过固溶强化α相研制出的高温钛合金，可以在600℃以下长期使用，800℃以下短时间使用。当飞机的飞行速度马赫数高于2.7以上，其发动机的盘、叶片、后机身、导向器、进气机匣等部件都采用高温钛合金。

火箭、人造卫星和宇宙飞船在宇宙航行中，飞行速度比飞机要快得多，并且工作环境变化更大，所以对材料的要求也更高、更严格。比如，用火箭把载人的宇宙飞船运到月球上去，要经历从高温到超低温的过程。在返回地面的时候，又从超低温进入高温，当飞船进入大气层的时候，飞船表面温度上升到540℃~650℃。制造宇宙飞船的材料，必须适应这样剧烈的温度变化，而钛合金能满足这些要求。

从1957年开始，钛材料大量在宇宙航行上使用，主要用来作火箭的发动机壳体，人造卫星的外壳、紧固件、燃料储箱、压力容器等；还有飞船的船舱、骨架、内外蒙皮等。在宇宙航行上，使用了钛以后，可以大大减轻飞行器的重量。从经济效果来看，由于结构重量的减轻，能够大量节省燃料，同时可以大大降低火箭和导弹的建造和发射费用。

对于上天的火箭、导弹和宇宙飞船来说，重量实在是特别需耍精细计算的。在火箭、导弹、宇宙飞船上使用钛和钛合金代替钢材后，体重可以减轻几十到几百公斤，这样一点点的“减轻”就能很好改善它们的飞行性能。比如，远程导弹每减轻一公斤，可以增加射程七点七公里，末级火箭每减轻一公斤，可以减少三十到一百公斤的发射总重量，射程可增加十五公里以上。由于重量减轻，还能节省大量昂贵的高级燃料，降低建造和发射的费用。而这，正是应用了钛合金高的比强度、比断裂韧性、疲劳强度和抗裂纹能力等优秀性能。因此，钛及其合金在军事中的广泛应用也不奇怪了。

2、钛及其合金在地面武器的应用

Ti-6Al-4V具有良好的抗弹性能，既可以增加坦克，装甲车，防弹衣等护甲的厚度，减小子弹冲击力，又可以减轻重量。

在轻武器上，可以大幅度减轻机枪，自动步枪等武器重量，可以让士兵快速行进，转移。用钛合金作高射机枪的制退器，可减少质量和后坐力。

钛还可作为高能炸药，威力比TNT炸药大许多。

钛合金的记忆效应还可以活动尾翼从而可以精确制导。Ti-3Al-2.5V和工业纯钛作为喷火器的材料，可喷70米以上。当钛粉和氧气迅速结合而燃烧的时候，能够产生强烈的高温和光辉。焰火不但可以在节日里增强欢乐的气氛，而且可以作为军事上的信号弹，用来指示目标或传达命令。

3、钛及钛合金在海洋军事中的应用

当代军事，都是海陆空一体，甚至太空的卫星也对战争有着重要作用。而钛及钛合金在军事中的应用不只体现在航空航天，陆地武器装备上，在潜艇，舰船等海洋军事工业中也有着不可替代的作用。

钛合金在海洋条件下有着极其优良的耐腐蚀性能、高的比强度、无磁等特点。日前，钛在舰船上已应用的部位有：耐压壳体、螺旋桨和桨轴、通海管路、阀及附件、各类管接头、热交换器、冷却器、冷凝器、发动机零部件、升降装置及发射装置、声学装置零部件、系泊装置等。

在常温下，钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。就连最凶猛的酸——王水，也奈何不了它。特别在对海水的耐蚀性方面，钛的能力更强，可与大名鼎鼎的白金相媲美。有人曾经把一块钛片沉到海底，五年以后取出来一看，上面粘了许多小动物和海底植物，却一点也没生锈，依旧亮闪闪的。

大家都知道，船舰终年航行在茫茫的大海上，水下部分必须是除锈涂漆的，否则很快就会变成“破铜烂铁”。而如果用钛和钛合金来制造军舰、潜艇、船舶的部件，那就可以避免这类麻烦和损失。用钛制造的潜水艇，重量减轻了，可比不锈钢制造的潜水艇潜水的深度增加百分之八十，达到四千五百米以上。

钛合金抗高速海水冲刷，在流速13m/s条件下使用也不会出现冲刷腐蚀现象，特別适用于工作介质为高压，高流速，动海水的管路。用钛材制造舰船的通海管路和阀还能减少管径，减薄管壁。

由于钛合金是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化。这一特性可使钛合金应用于磁控设备中，钛制舰艇外壳可以避免磁性雷的爆炸。

4、钛及钛合金在核工业中的应用

由于钛及钛合金的线膨胀系数小，故而用来作热核聚变装置中的超导线圈再合适不过。还有，某些钛合金对中子有反射作用，因此用这些合金来作核反应堆的保护罩可以大幅度减少核辐射。

核电站放射性废物蒸发器的操作温度高于130℃，浓缩时还有产生沉积物而发生缝隙腐蚀的可能性。因此，蒸发器的最佳材料应是T6-AL-4V，在承受高压的情况下可以选用Ti-15Al-2.5Sn。