如果有人問(wèn)，飛機(jī)是用什么制造的？你一定會(huì)毫不猶豫地回答：是鋁鎂合金。

　　是的，鋁鎂合金又輕又結(jié)實(shí)，在飛機(jī)制造業(yè)上耐實(shí)立下了汗馬功勞，直到現(xiàn)在，它還是制造許多飛行工具的主要材料。

　　但是，隨著航空工業(yè)的發(fā)展，飛機(jī)的飛行速度越來(lái)越快，與飛機(jī)表面相接觸的一層空氣，由于摩擦生熱而使飛機(jī)表面的速度越升越高。這時(shí)候，鋁鎂合金就吃不消了，強(qiáng)度將迅速降低。事實(shí)證明，允許最高工作溫度僅攝氏二百度左右的鋁合金，根本不能用來(lái)制造飛行速度超過(guò)音速兩倍半的噴氣式飛機(jī)；而用耐熱的不銹鋼來(lái)制造又太笨重。

　　那究竟用什么材料呢？

　　唯一的選擇就是我們下面要結(jié)識(shí)的主角——鈦和它的合金。一般來(lái)說(shuō)，飛行速度超過(guò)二三倍音速的飛機(jī)，就要用鈦合金來(lái)制造，其他的金屬很難勝任。

　　那么，鈦都有哪些優(yōu)異的性能呢？

　　鈦?zhàn)钫滟F的特點(diǎn)是比重小，強(qiáng)度大，這方面它的性能比鈹還要優(yōu)越。舉例來(lái)說(shuō)，鈦比鐵強(qiáng)韌得多，比重卻只有鐵的一半多一點(diǎn)，而且不會(huì)生銹。鈦比鋁稍微重一點(diǎn)，強(qiáng)度卻比鋁大三倍，它的耐熱本領(lǐng)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋁。鈦的比強(qiáng)度——強(qiáng)度和比重的比值——是不銹鋼的三倍半，鋁合金的一點(diǎn)三倍，鎂合金的一點(diǎn)六倍，是目前所有金屬材料中最高的。

　　鈦合金既能經(jīng)受住攝氏四五百度以上高溫的鍛煉（這點(diǎn)鋁合金和不銹剛差遠(yuǎn)了，鋁在攝氏一百五十度、不銹鋼在攝氏三百一十度時(shí)都會(huì)喪失原來(lái)的優(yōu)良性能），又能抗得起攝氏零下一百多度低溫的考驗(yàn)。因此，鈦和鈦合金已經(jīng)成為制造飛機(jī)、槍炮、船艦等現(xiàn)代武器不可映少的材料。

　　比如，現(xiàn)代超音速?lài)姎馐斤w機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)以及機(jī)身中的防火壁、機(jī)架、艙蓋等，大部分就是用鈦合金來(lái)制造的，一架巨型噴氣式運(yùn)輸機(jī)上有上百萬(wàn)個(gè)緊固件，其中用鈦量可達(dá)幾噸甚至幾十噸。有些超音速遠(yuǎn)程截?fù)魴C(jī)，用鈦量占它結(jié)構(gòu)總量的百分之九十五，所以得到了“鈦飛機(jī)”的稱(chēng)號(hào)。

　　既輕便又強(qiáng)韌的鈦和鈦合金，還可用來(lái)制造自動(dòng)步槍、迫擊炮以及裝甲車(chē)、坦克的某些零件。這樣做有很多好處，比如用鈦合金代替鋼材制造坦克的懸吊裝置和履帶之后，一下子就可以減輕重量百分之四十，這對(duì)提高坦克的作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)能力不是太有用了嗎？

　　飛機(jī)之外，火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船等對(duì)制作材料提出了更多更高更嚴(yán)格的要求。在這方面，又是既輕又強(qiáng)韌，并且在高、低溫條件都具有良好性能的鈦發(fā)揮了作用。

　　這些年來(lái)，人們研究和試制了許多新型的鈦合金，抗拉強(qiáng)度都在每平方毫米一百公斤之上。這類(lèi)高強(qiáng)度的鈦合金究竟用來(lái)干什么呢？

　　現(xiàn)在，鈦和鈦合金主要用來(lái)制造火箭、導(dǎo)彈的燃料和氧化劑的儲(chǔ)存箱以及其他高壓容器。另外，大量的鈦被用來(lái)制造火箭，導(dǎo)彈的外殼，及宇宙飛船的船艙等。

　　你們也許知道，對(duì)于上天的火箭、導(dǎo)彈和宇宙飛船來(lái)說(shuō)，重量實(shí)在是特別需耍精細(xì)計(jì)算的。在火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船上使用鈦和鈦合金代替鋼材后，體重可以減輕幾十到幾百公斤，這樣一點(diǎn)點(diǎn)的“減輕”就能很好改善它們的飛行性能。比如，遠(yuǎn)程導(dǎo)彈每減輕一公斤，可以增加射程七點(diǎn)七公里，末級(jí)火箭每減輕一公斤，可以減少三十到一百公斤的發(fā)射總重量，射程可增加十五公里以上。由于重量減輕，還能節(jié)省大量昂貴的高級(jí)燃料，降低建造和發(fā)射的費(fèi)用。這樣你就明白了，把鈦稱(chēng)之為“空間金屬”是當(dāng)之無(wú)愧的。

　　你們手上都戴著手表，表殼閃閃發(fā)亮，無(wú)論多久也不會(huì)黯然失色。這是為什么呢？原來(lái)表殼是用抗蝕性很強(qiáng)的鎳鉻不銹鋼做的。

　　鈦的抗蝕本領(lǐng)比不銹鋼強(qiáng)多了。在常溫下，鈦可以安然無(wú)恙地躺在各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿的溶液中。就連最兇猛的酸——王水，也奈何不了它。特別在對(duì)海水的耐蝕性方面，鈦的能力更強(qiáng)，可與大名鼎鼎的白金相媲美。

　　有人曾經(jīng)把一塊鈦片沉到海底，五年以后取出來(lái)一看，上面粘了許多小動(dòng)物和海底植物，卻一點(diǎn)也沒(méi)生銹，依舊亮閃閃的。

　　鈦耐腐蝕，所以在化學(xué)工業(yè)上常常要用到它。過(guò)去，化學(xué)反應(yīng)器中裝熱硝酸的部件都用的是不銹鋼。不銹鋼也怕那強(qiáng)烈的腐蝕劑——熱硝酸，每隔半年，這種部件都要統(tǒng)統(tǒng)換掉。部件本身倒不貴，但每次更換時(shí)所花的費(fèi)用和因停工而帶來(lái)的損失，要比部件的價(jià)格高許多倍。現(xiàn)在，用鈦來(lái)制造這些，雖然成本比不銹鋼貴一些，但是它可以連續(xù)不斷地工作五年，計(jì)算起來(lái)反而劃算得多。

　　大家都看過(guò)電影，可你們知道嗎，在電影的底片和正片制作中，要經(jīng)過(guò)多道工序，需用多種強(qiáng)酸強(qiáng)堿藥物，它們對(duì)洗印設(shè)備腐蝕十分嚴(yán)重。１９８０年西安電影制片廠首先在洗印設(shè)備上試用鈦材，結(jié)果，過(guò)去幾個(gè)月就被腐蝕平的送片齒輪，改用鈦制齒輪后，運(yùn)轉(zhuǎn)一年多時(shí)間，絲毫沒(méi)有腐蝕。

　　大家都知道，船艦終年航行在茫茫的大海上，水下部分必須是除銹涂漆的，否則很快就會(huì)變成“破銅爛鐵”。而如果用鈦和鈦合金來(lái)制造軍艦、潛艇、船舶的部件，那就可以避免這類(lèi)麻煩和損失。用鈦制造的潛水艇，重量減輕了，可比不銹鋼制造的潛水艇潛水的深度增加百分之八十，達(dá)到四千五百米以上。

　　鈦對(duì)液體和固體的東西都不感興趣，王水也奈何不了它，然而，鈦對(duì)氣體卻十分投緣，喜歡跟氮、氧、氫、二氧化碳、水蒸氣、甲烷等許多氣體相結(jié)合。

　　這個(gè)“怪脾氣”可以為我們服務(wù)。

　　你不是已經(jīng)不止一次地欣賞過(guò)節(jié)日夜晚五光十色的焰火嗎？這里就有鈦的一份功勞。當(dāng)鈦粉和氧氣迅速結(jié)合而燃燒的時(shí)候，能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的高溫和光輝。焰火不但可以在節(jié)日里增強(qiáng)歡樂(lè)的氣氛，而且可以作為軍事上的信號(hào)彈，用來(lái)指示目標(biāo)或傳達(dá)命令。在弧光燈中加進(jìn)適量的鈦的化合物，可以增加它的亮度。

　　利用鈦對(duì)空氣的強(qiáng)大吸收力，可以除去空氣，造成真空。比如說(shuō)，利用鈦制成的真空泵，可以把空氣抽到只剩下十萬(wàn)萬(wàn)萬(wàn)分之一。

　　在冶金工業(yè)中，加少量的鈦到鋼或其他金屬里，“吃掉”里面的氣體和雜質(zhì)，能夠起到很好的脫氧除氮的作用，還能消除硫的有害影響，從而改善鋼和其他合金的機(jī)械性能，提高它們的抗蝕能力。

　　教室的墻壁是白的，雪是白的，紙張是白的，世界上有很多東西是白的，可你們知道世界上最白的東西是什么嗎？

　　世界上最白的東西是二氧化鈦，它是一種雪白的粉末，是最好的白色顏料，俗稱(chēng)鈦白。以前，人們開(kāi)采鈦礦，主要目的便是為了獲得二氧化鈦。鈦白有很強(qiáng)的粘附力，在常溫下很穩(wěn)定，永遠(yuǎn)是雪白雪白的，特別可貴的是鈦白無(wú)毒，不會(huì)對(duì)人體造成傷害。

　　一克二氧化鈦可以把四百五十多乎方厘米的面積涂得雪白。它比常用的白顏料——鋅鋇白還要白五倍，因而是調(diào)制白油漆的最好顏料。世界上用作顏料的二氧化鈦，一年多到幾十萬(wàn)噸。二氧化鈦可以加在紙里，使紙變白而且不透明，因此，鈔票紙和美術(shù)用品紙中都要加二氧化鈦。在橡膠工業(yè)上，二氧化鈦還被用作為白色的橡膠的填料。

　　喜歡讀課外書(shū)的同學(xué)也許會(huì)知道：在海洋里，魚(yú)類(lèi)一般都是成群結(jié)隊(duì)地游來(lái)游去。當(dāng)漁民駕駛著漁船來(lái)到時(shí)，它們便躲到了水下，然而，漁民卻對(duì)它們躲的地方清清楚楚，準(zhǔn)確地撒下了魚(yú)網(wǎng)。那么，漁民是怎么知道魚(yú)群躲的地方呢？

　　說(shuō)來(lái)也簡(jiǎn)單，漁民有一個(gè)“寶貝”，它有一雙銳利的“水下眼睛”，能透過(guò)海水“看到”魚(yú)群的位置，再把這個(gè)消息報(bào)告給漁民，它的名字叫魚(yú)群探測(cè)儀。

　　為什么魚(yú)群探測(cè)儀會(huì)有這么一雙銳利的“水下眼睛”呢？

　　原來(lái)，魚(yú)群探測(cè)儀里有一種叫作鈦酸鋇的物質(zhì)，鈦酸鋇的晶體有這么一個(gè)特別的脾氣：當(dāng)人們把它放在超聲波中時(shí)，由于超聲波對(duì)物體會(huì)產(chǎn)生一定的壓力，它受到壓力就會(huì)產(chǎn)生電流；相反，當(dāng)人們給它通電時(shí)，它又可以產(chǎn)生超聲波。它的脾氣真是怪極了。

　　利用鈦酸鋇的這個(gè)怪脾氣，人們制成了魚(yú)群探測(cè)儀。漁民先讓高頻電流通過(guò)鈦酸鋇的晶體，就產(chǎn)生了超聲波，超聲波可以在水中傳播，當(dāng)超聲波碰到魚(yú)群的時(shí)俟，它們中的一部分就被魚(yú)群擋了回來(lái)，鈦酸鋇接收到返回的超聲波后，就會(huì)產(chǎn)生電流。這時(shí)，記時(shí)裝置會(huì)記下超聲波往返的時(shí)間，乘上超聲波的速度，就可以計(jì)算出魚(yú)群與漁船之間的距離。魚(yú)群探測(cè)儀就是這樣發(fā)現(xiàn)魚(yú)群的位置的。

　　此外，用鈦酸鋇還可以做成水底探測(cè)儀，它也有銳利的“水下眼睛”，它不只能看到魚(yú)群，而且還可以看到水底下的暗礁、冰山和敵人的潛水艇等。