大自然最奇特的金屬——"彩虹似的鈦金屬"

07-17

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使用過鈦鍋的朋友都知道，剛拿到手的鈦鍋是非常光鮮亮麗滴，但是，隨著使用次數的增多，慢慢就會出現一種很奇特的現象，鈦鍋內壁開始變色！就像風雨過後的彩虹，若隱若現！也像隨處可棲的變色龍，隨著環境溫度變化而變化！

咋回事呢？原來是鈦金屬，跟彩虹或者變色龍一樣，都是大自然的產物。

我們先來看看彩虹的變色原理：彩虹，又稱天虹，簡稱為「虹」，是氣象中的一種光學現象。當太陽光照射到空氣中的水滴，光線被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光譜，雨後常見。形狀彎曲，通常為半圓狀。簡單的說就是水滴被光線折射及反射形成的，屬於大自然的美，就像奇妙的童話世界。

至於變色龍，最初的學名叫避役，之所以被稱為變色龍那是因為它善於隨環境的變化，隨時改變自己身體的顏色。變色這種生理變化，一種說法是在植物性神經系統的調控下，通過皮膚里的色素細胞的擴展或收縮來完成的，另一種說法是在最近的研究中發現，變色龍不是靠色素細胞變色，而是靠調節皮膚表面的納米晶體，通過改變光的折射而變色的。

而鈦鍋是用鈦金屬製造的，鈦金屬跟彩虹和變色龍一樣，都是大自然神奇的產物，鈦之所以會變色全是因為它會在表面生成一層緻密的氧化膜。而鈦金屬被氧化有兩種情況。

其中一種是自然氧化，鈦的表面暴露在大氣或者水溶液中，會立即自動生成一層新的氧化膜。並且會隨著時間的延長而增厚，例如在室內大氣中氧化膜厚度約為1.2~1.6nm，70天之後會自然增厚到5nm，545天以後逐漸增加到8~9nm。

另一種人為強化氧化，例如在加熱的情況下，鈦表面的氧化膜會加速生長並且得到較厚的氧化膜，而鈦的氧化膜越厚其保護性能也越強，其耐腐蝕性能也會隨之提高。

這層氧化膜在低溫環境下是近乎透明，也就是說不會出現什麼顏色變化，即使有也是相當小的變化，我們的肉眼是難以察覺的，但是當溫度升高後，鈦的氧化膜就會慢慢的增厚，並對光線產生干涉，呈現出不同的顏色變化：淡黃、藍色、藍紫色，甚至褐色。

目前所發現的所有金屬材料中，除了鈦金屬，還沒有哪種金屬會擁有彩虹和變色龍般的奇特的變化。

而鈦鍋之所以具有強大的抗腐蝕性，也源於鈦表面總是會存在一層會變色的、保護性特別好的氧化膜。