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鈦材與建筑
發布時間:2020-11-02 10:50:25

鈦是1791年英國科學家從礦石中發現的,但直到1936年才用鎂還原法生產出海綿鈦,1948年開始工業生產,目前已廣泛應用開國民經濟各領域,發揮著巨大的作用。

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、不銹鋼和鈦的順序發展的。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。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。

一、建筑鈦的使用性能

建筑師們選擇鈦作建材,雖然是考慮了多種因素,但主要是基于鈦的一系列可用作建材的特性。

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%,鋁的1.7倍,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.抗蝕性能好

鈦具有良好的耐蝕性:能抵御城市污染、工業輻射和極端的侵蝕。因此,適合在海洋氣候環境中使用。

3 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、水泥和石頭的接近,適于其共用,并可在設計上突出鈦與玻璃的特點。鈦的熱應力非常低,是不銹鋼的1/2,鋁的1/3。鈦可作為整體材料使用,不需要接縫來補嘗熱脹冷縮。

4.無環境污染

隨著社會發展,人們對環保的要求越來越高,對回歸大自然的愿望越來越強烈,由于鈦耐蝕性好,可以100%回收,不會污染環境,符合環保要求,可稱得上綠色環保材料。

5 使用壽命長

鈦用作建筑材料、裝飾材料,能抗百年腐蝕而不用維護和修理。從這一角度講明顯優于其它金屬。這種優點在高度腐蝕環境(如濱海城市和工業區)尤為突出??紤]到鈦的壽命周期長,它的長期成本性能超過所有不銹鋼,鈦建材是不需要維護材料,鈦建筑物也就無須保養措施。

6.加工性、焊接性能好

鈦易加工成薄板,焊接性能好。鈦本身具有閃亮的銀白色光澤,通過處理,可獲得更加光亮的表面。為了達到更加漂亮的裝飾效果,可通過刻蝕、陽極氧化處理獲得不同的圖案和色彩,并可根據需要,把屋頂做成各種形狀,再加上彩色的色彩,會使整個建筑物成為一個完美的藝術品。

二、鈦在建筑領域中的應用實例

建筑用鈦方面,日本處于領先地位。建筑用鈦在日本已有28年歷史,有上百例建筑物。在各種各樣的鈦建筑中,除屋項外,還有大廈的外壁、幕墻、封檐板、天棚、港灣設施、橋梁、海底隧道、裝飾物、紀念碑、欄桿、管道、防蝕包覆等。鈦在建筑領域開辟了新的發展空間。

作為全球最大的鈦公司Timet推動了鈦在建筑領域應用的進程,不僅能提供各種各樣的產品,而且還提出了100年質量保證。

目前,美國、西班牙、荷蘭、加拿大、英國、比利時、瑞士、法國均有建筑物使用了鈦作屋頂和幕墻。瑞典、新加坡和埃及等國家的一些新的用鈦建筑也在建設中。阿布扎比機場也先用了鈦,且用量近百噸。該機場是世界上第一個用鈦作為建筑結構材料的應用范例。


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