金属矿物-“金红石”心中有“钛”度
纯净的钛和钢看起来有很大的相似度,同样银灰色金属光泽,在物理性能上,钢跟它相比就差的多了。金属钛的“比强度”很大,所谓“比强度”就是材料的抗拉强度与材料表观密度之比,比强度越高表明达到相应强度所用的材料质量越轻。体积相等的情况下钛的重量只有钢的一半,。北京的国家大剧院,设计了奇特的曲面屋顶,它全部采用钛金属板制作,钛金属板的数量高达18000多块,坚固耐用而且美观。其实,在我们的生活中也随处可见钛合金工艺品和实用品等。

倘若将钛合金用于航空航天领域,如钛合金制造的飞机机身,可将其重量大大减轻、燃料消耗减少却不削弱其机械性能。正因为如此,金属钛被人赞誉为“太空金属”,主要用来制造飞机压气机叶片、火箭发动机外壳导弹的燃料罐等部件。

在自然界中,二氧化钛有三种同质多象的晶体,分别为金红石、锐钛矿和板钛矿,它们的物质成分相同,但晶体结构有所差别,所以外观及物理性质也有所不者之间、金红石的稳定性最高,在水中溶解度极小、极难分解,单从矿藏数量上来看,锐钛矿和板钛矿远远少于金红石,金红石既可以形成于火成岩中、也可以在高温高压条件下由钛铁矿分解形成于变质岩中,还有些产于砂矿中,是含有金红石的岩石遭受了风化破坏之后堆积形成的,如美国佛罗里达州的滨海砂矿中,金红石就是一种重要的矿产资源。

由于二氧化钛性质稳定,具有很高的折射率,色散能力很强,可保持长久的白色,所以金红石不仅可以用以冶炼金属钛,还可以制成白色涂料,即钛白粉,这是目前性能最优良的白色颜料,用途十分广泛。1948年,人类第一次用化学方法合成了非常纯净的金红石,对光线具有很高的折射率,而且还有耀眼的金刚光泽、无色透明者与钻石极其相似,曾一度当作钻石的代用品甚至假冒品。某些金红石单晶可以作为宝石出售,但数量极少,只因它的硬度较低,莫氏硬度为6,不耐磨易损坏。然而,金红石又与宝石有着密切的关系。在水晶的家族中,有一个特殊的品种,原本晶莹剔透的水晶中包含着许多方向不规则的针状矿物,看起来就像是笔直的发丝一样,所以得名“发晶”。


