有一種金屬，具有銀灰色光澤、外形似鋼，卻擁有高強(qiáng)度、低密度、防腐蝕等鋼和其他許多金屬不可比擬的優(yōu)勢(shì)。這種金屬在航空、航天、航海、醫(yī)療等領(lǐng)域不可或缺，享有“未來(lái)金屬”“太空金屬”等美譽(yù)。

　　這種能上天入海的金屬，就是鈦。

　　上天入海

　　美國(guó)SR-71“黑鳥”飛機(jī)以無(wú)人能及的飛行高度和速度聞名世界，它曾創(chuàng)下時(shí)速3529.56公里（約3.3馬赫，即音速的3.3倍）的速度紀(jì)錄和25929米的高度紀(jì)錄。但很多人不知道，這型飛機(jī)的研發(fā)與建造，也推動(dòng)了人類材料科學(xué)的進(jìn)步。

△“黑鳥”的研制推動(dòng)了人類材料科學(xué)的進(jìn)步（圖：unsplash.com）

　　高速飛行時(shí)，飛機(jī)表面會(huì)與空氣劇烈摩擦而產(chǎn)生大量熱量，且速度越快熱量越高。鋁合金是制造飛行器的常用材料，但耐熱性較差，150攝氏度就可能失去強(qiáng)度。以3倍音速飛行，飛機(jī)表面溫度超過300攝氏度，遠(yuǎn)超鋁合金的承受極限，嚴(yán)重影響飛行安全。

　　因此，打造“黑鳥”，需要硬度高、熔點(diǎn)高、質(zhì)量輕的新材料。經(jīng)過大量試驗(yàn)，一種金屬進(jìn)入工程師的視野，那就是鈦。

　　為了滿足性能要求，每架“黑鳥”上鈦合金的用量足足有30噸，超飛機(jī)結(jié)構(gòu)總重九成。目前為止還沒有其他飛機(jī)能夠達(dá)到這一比例，因此有人把“黑鳥”稱為“純鈦飛機(jī)”。

　　而在航海領(lǐng)域，人類在“走向深藍(lán)”的過程中，對(duì)艦船裝備的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)金屬材料已無(wú)法完全滿足需求。

　　這時(shí)，鈦金屬也進(jìn)入了工程師的視野，他們發(fā)現(xiàn)，鈦不僅極耐海水腐蝕，抗沖擊性也十分優(yōu)異。如今，鈦被公認(rèn)為航海裝備領(lǐng)域極具應(yīng)用前途的金屬材料，被各國(guó)廣泛應(yīng)用于水面艦艇、水下潛艇、深潛器、水中兵器等領(lǐng)域。

△鈦金屬耐腐蝕抗沖擊，是建造潛艇等各類艦艇的優(yōu)異材料（圖：unsplash.com）

　　戰(zhàn)略金屬

　　早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，中國(guó)就已在農(nóng)業(yè)、手工業(yè)中使用鐵器，鋁的大規(guī)模應(yīng)用也有100多年歷史。相比之下，鈦1791年才被人類發(fā)現(xiàn)，工業(yè)化生產(chǎn)1948年才開始。因此鈦也被稱為“嬰兒金屬”。

　　那么，性能優(yōu)異的鈦，為何被人類大規(guī)模應(yīng)用的歷史如此短暫？

　　事實(shí)上，鈦廣泛分布于地殼及巖石中，在幾乎所有生物、水體中也同時(shí)存在。其在大陸上地殼的豐度達(dá)0.44%，在所有元素中名列第九位，遠(yuǎn)高于鋅、銅等常見的金屬。

　　鈦金屬之所以珍貴，主要在于復(fù)雜的冶煉工藝和高昂的加工成本。鈦性質(zhì)活潑，在高溫下易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，須在真空或充滿惰性氣體的環(huán)境中冶煉，對(duì)工藝和設(shè)備要求極高。此外，鈦的冶煉還需多次進(jìn)行電解、加熱，會(huì)消耗大量能源。

△鈦性能優(yōu)異卻冶煉困難，被不少國(guó)家視為“戰(zhàn)略金屬”

　　業(yè)內(nèi)專家指出，鈦已經(jīng)成為工程技術(shù)及高科技領(lǐng)域的關(guān)鍵材料及支撐材料，并成為評(píng)判國(guó)家綜合實(shí)力強(qiáng)弱的重要標(biāo)志。正因如此，不少國(guó)家將鈦視為“戰(zhàn)略金屬”

　　放眼全球，目前僅少數(shù)國(guó)家掌握完整的鈦工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。值得驕傲的是，中國(guó)便為其中之一。

　　我國(guó)鈦工業(yè)起步于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過七十余年發(fā)展，產(chǎn)能、產(chǎn)量均居世界第一，生產(chǎn)技術(shù)也處于世界領(lǐng)先水平，是名副其實(shí)的鈦業(yè)大國(guó)。從神舟系列載人飛船、C919大飛機(jī)，到蛟龍?zhí)?、奮斗者號(hào)載人潛水器，鈦金屬在大國(guó)重器上發(fā)揮著不可替代的作用。

　　革命性飛躍

　　這些年，在高精尖領(lǐng)域大放異彩的鈦，也在民用領(lǐng)域嶄露頭角。

　　例如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，鈦密度低、強(qiáng)度大，與人體相容性好，是醫(yī)學(xué)植入的理想材料，被廣泛運(yùn)用于人工骨關(guān)節(jié)、斷骨固定器、人工心臟瓣膜等。

　　市面上的保溫杯多為不銹鋼材質(zhì)，不僅重量重，外觀大多也平平無(wú)奇。一些人會(huì)用保溫杯裝茶水，但不銹鋼耐腐性一般，高溫茶水可能與保溫杯內(nèi)膽產(chǎn)生反應(yīng)，讓茶湯帶上“金屬味道”。

　　而鈦的運(yùn)用，能為保溫杯帶來(lái)“革命性”飛躍。八馬茶業(yè)就以高純度鈦（鈦含量≥99.6%）打造了新一代高端燜泡保溫杯——鈦晶隨身燜茶杯。

△八馬茶業(yè)新一代高端燜泡保溫杯——鈦晶隨身燜茶杯

　　得益于鈦的加持，這款燜茶杯堅(jiān)如磐石，卻身輕如燕。鈦上可飛天，下可深潛，堅(jiān)固耐用，卻比同體積不銹鋼輕約一半。這只鈦杯杯身有多重？掂量一下手上的手機(jī)，大概就是這個(gè)重量。

　　更重要的是，鈦杯不僅能夠抑菌，更可以保持飲品原味。鈦是親生物金屬，常被用作醫(yī)學(xué)植入材料，安全性不言而喻。第三方權(quán)威檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)出具的報(bào)告顯示，這款鈦杯的抑菌率超過99%。

　　而鈦杯內(nèi)膽表面覆蓋的氧化鈦膜，不僅可以有效抵御強(qiáng)酸堿物質(zhì)的侵蝕，還可以防止飲品與內(nèi)膽發(fā)生反應(yīng)。

　　這種特性使鈦杯適合盛放茶水、果汁、牛奶等各種飲品。很多老茶客喜歡燜茶，因?yàn)闋F茶有助于更充分地釋放茶葉內(nèi)含物質(zhì)，使茶湯更醇厚。用鈦杯燜泡老白茶、普洱熟茶、六堡茶等茶類，成為越來(lái)越多高端人士的選擇。

　　不僅如此，鈦杯的“高顏值”也是普通保溫杯無(wú)法比擬的。多道工序錘煉和高溫處理讓鈦杯如星辰大海般璀璨，夢(mèng)幻閃耀的視覺效果將高級(jí)感拉滿。

△星辰大海般璀璨的杯身，讓鈦晶隨身燜茶杯高級(jí)感拉滿

　　行業(yè)引領(lǐng)者

　　近年，生活品質(zhì)的提升讓更多人愿意使用高端產(chǎn)品、健康產(chǎn)品。有媒體指出，鈦制成的生活品成為健康生活的首選，得到市場(chǎng)廣泛好評(píng)。

　　作為中國(guó)茶葉連鎖領(lǐng)先品牌，八馬茶業(yè)歷時(shí)近3年打磨推出鈦晶隨身燜茶杯。該產(chǎn)品在發(fā)揮鈦輕量化、親生物等特性的同時(shí)，兼具“未來(lái)金屬”的高端質(zhì)感，可謂“內(nèi)外兼修”。自上市以來(lái)便受到高端人士的廣泛關(guān)注和高度認(rèn)可，一度供不應(yīng)求。

　　憑借著敏銳洞察和大膽創(chuàng)新，八馬為茶器具乃至鈦民用生活品市場(chǎng)注入新風(fēng)，引領(lǐng)行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展。未來(lái)，八馬茶業(yè)將繼續(xù)完善“鈦”系列產(chǎn)品線，以高品質(zhì)產(chǎn)品滿足消費(fèi)者多樣化、高端化的需求。

　　參考資料

　　[1] 張緒虎. 《鈦合金在航天飛行器上的應(yīng)用》. 中國(guó)有色金屬報(bào). 2011-5-26

　　[2] 楊遇春. 《走向民用的鈦》. 稀有金屬. 1983年第2期

　　[3] 羅志忠，堵春蓮，楊娟珉，馬鴻海，李忠. 《鈦在民用領(lǐng)域的應(yīng)用》. 國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈦鋯鉿分會(huì)2012年鈦年會(huì)論文集

　　[4] 楊一鳴. 《鈦應(yīng)用引領(lǐng)健康生活》. 中國(guó)有色金屬報(bào). 2022-3-17

　　[5] 《那只飛得最快的“黑鳥”說(shuō)，就用你的“鈦”揍你，怎么著？》. 航空知識(shí). 2020年第4期

　　[6] 董潔，李獻(xiàn)民，姜鐘林，劉立，趙普. 《鈦在海軍潛艇上的應(yīng)用與展望》. 金屬世界. 2015年第4期

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