當鈦遇上海洋，那些深藏百年的秘密被發掘了！

很久以前，金屬界的幾個小夥伴，鋁、銅、不鏽鋼和鈦相約去海里潛泳，看誰的抗腐蝕能力強。

一周後，鋁的表面產生了斑點，銅也開始變成暗綠色了。

半年的時間，鋁和銅紛紛消失了。

四年之後，不鏽鋼也不見了。

鈦卻安然無恙地生活在大海里著，戰勝了其他幾位小夥伴。

這是真實的故事。早在20世紀80年代，中國科學家將鋁、銅、不鏽鋼和鈦四種金屬浸泡在海洋里長達四年時間，進行抗腐蝕性對比實驗。實驗進程被記錄在1986年中央電視台拍攝的紀錄片《崛起的第三金屬——鈦》當中。

鈦被稱為「海洋金屬」，是海洋里最耐腐蝕的金屬材料。

鈦及其合金強度高、比重小、耐海水腐蝕和海洋氣氛腐蝕，可以很好地滿足在海洋工程方面的應用要求。

一、鈦是海水淡化設備換熱器的首選材料

目前，鈦主要應用于海水淡化設備中的導熱管。多級閃蒸海水淡化裝置技術成熟、出水量大、淡水品質高、淡化成本低、適用範圍廣、運行穩定，再加上其利用電廠低品位熱能，提高了能源利用率，世界上78%的淡水造水量是採用蒸發法。國產MSF裝置的開發成功，必將使其成為近期沿海電廠首選的鍋爐補給水設備。

海水淡化裝置中的蒸發器接觸高溫海水，蒸發後鹽度增加。鈦合金耐高溫離子腐蝕，可廣泛用于海水淡化裝置的蒸發器，同時，鈦對氯具有很強的抗腐蝕性，是海水淡化設備換熱器的首選材料。

隨著沿海地區石油化工、電力等行業的迅速發展，用海水取代日益緊張的淡水作為工業冷卻介質，可以節約大量的淡水資源，獲得顯著的經濟效益和社會效益。

但是由於海水腐蝕性強，當管束採用普通碳鋼或不鏽鋼時，海水作為冷卻介質會對管束產生嚴重腐蝕，顯著降低熱交換器的使用壽命，不僅增加了設備的更換次數，也會由於設備失效引起裝置停工過於頻繁，從而使經濟效益降低。

一般情況下，為解決這一問題，需要對管子進行材料升級，升級材料常用鈦管。

通過將海水轉化成淡水這一最新科技將會成為世界用水的發展趨勢，可以有效的解決一些沿海地區用水資源緊張的問題，例如中東嚴重缺乏淡水資源的沿海地區，已經採用了這種方法來解決水資源問題。

二、鈦材料對艦船的建造不可或缺

鈦合金作為船體結構材料的應用，主要包括三個方面：潛艇的耐壓殼體、深潛器的耐壓殼體和水面船舶的殼體。

在潛艇耐壓殼體用鈦方面，前蘇聯走在世界的前列，開啟了鈦合金材料作為潛艇耐壓殼體使用的先河。

1968年，前蘇聯（俄羅斯）建造了世界上第一艘鈦合金多功能核動力潛艇（Papa），排水量5200噸，長度100 米，潛深達到了400 米，是鈦合金應用於大型海裝結構的革命性一步。

經過了十幾年不斷精進技術後，1986年到2000年期間，前蘇聯（俄羅斯）還分別建造了14艘「奧斯卡」級和6艘「颱風級」核潛艇，潛航排水量分別達到1.9萬餘噸和4.8萬噸，長度分別為155米和171米，潛深為500米和400米。

其中，颱風級為前蘇聯（俄羅斯）最大的彈道導彈核潛艇，其每艘的鈦合金材料用量達到了驚人的9000噸之多，是我國目前年產鈦加工材產量的20%左右。

隨著前蘇聯的解體，俄羅斯用鈦合金作為耐壓殼體製造核動力潛艇的計劃在很長一段時間一直被擱置或沒有按原計劃建造完成，但隨著俄羅斯經濟的逐漸恢復及政治的需要，俄羅斯於2000年左右又重新開啟了鈦合金耐壓殼體核潛艇的製造和修復工程。

三、鈦為海洋土木建築打好根基

海洋建築面臨的主要問題是受海水和海鹽粒子的嚴重腐蝕，鈦材由於具有優越的耐腐蝕性能成為海洋建築的首選材料，海洋建築領域，鈦的應用主要有三類：一、鋼結構件防腐蝕；二、耐腐蝕結構件；三、混凝土結構件防腐蝕。

日本四面臨海，經濟的發展需要日本擴大利用海域，日本在海洋用鈦方面成績顯著。日本設立了超大型浮式海洋構築物技術研究小組。鈦材成為海洋構築物的首選材料，其作用有二個，一是用鈦薄板包覆易腐蝕部位；二是用海洋構築物易腐性部分用鈦鋼複合板。

鈦在海洋建築的使用實例