百科解釋
德州儀器(Texas Instruments),簡(jiǎn)稱TI,是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司,為現(xiàn)實(shí)世界的信號(hào)處理提供創(chuàng)新的數(shù)字信號(hào)處理(DSP)及模擬器件技術(shù)。除半導(dǎo)體業(yè)務(wù)外,還提供包括傳感與控制、教育產(chǎn)品和數(shù)字光源處理解決方案。TI總部位于美國(guó)得克薩斯州的達(dá)拉斯,并在25多個(gè)國(guó)家設(shè)有制造、設(shè)計(jì)或銷售機(jī)構(gòu)。 德州儀器 (TI) 是全球領(lǐng)先的數(shù)字信號(hào)處理與模擬技術(shù)半導(dǎo)體供應(yīng)商,亦是推動(dòng)因特網(wǎng)時(shí)代不斷發(fā)展的半導(dǎo)體引擎。 ----作為實(shí)時(shí)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,TI正在快速發(fā)展,在無(wú)線與寬帶接入等大型市場(chǎng)及數(shù)碼相機(jī)和數(shù)字音頻等新興市場(chǎng)方面,TI憑借性能卓越的半導(dǎo)體解決方案不斷推動(dòng)著因特網(wǎng)時(shí)代前進(jìn)的步伐! ----TI預(yù)想未來(lái)世界的方方面面都滲透著 TI 產(chǎn)品的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,您的每個(gè)電話、每次上網(wǎng)、拍的每張照片、聽(tīng)的每首歌都來(lái)自 TI 數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 及模擬技術(shù)的神奇力量。 鈦 元素名稱:鈦 元素在宇宙中的含量:(ppm) 3 體積彈性模量:GPa 110 原子化焓:kJ /mol @25℃ 468.6 熱容:J /(mol· K) 25.060 導(dǎo)電性:10^6/(cm ·Ω ) 0.0234 導(dǎo)熱系數(shù):W/(m·K) 21.9 熔化熱:(千焦/摩爾) 15.450 汽化熱:(千焦/摩爾) 421.00 元素原子量:47.87 元素類型:金屬 核內(nèi)質(zhì)子數(shù):22 核外電子數(shù):22 核電核數(shù):22 質(zhì)子質(zhì)量:3.6806E-26 質(zhì)子相對(duì)質(zhì)量:22.154 電負(fù)性: 1.54 所屬周期:4 所屬族數(shù):IVB 摩爾質(zhì)量:48 氫化物:TiH4 氧化物:TiO 最高價(jià)氧化物化學(xué)式:TiO2 密度:4.54 熔點(diǎn):1660.0 沸點(diǎn):3287.0 外圍電子排布:3d2 4s2 核外電子排布:2,8,10,2 顏色和狀態(tài):銀灰色金屬 原子半徑:2 常見(jiàn)化合價(jià):+2,+3,+4 電子親合和能: 38 KJ·mol-1 第一電離能: 658 KJ·mol-1 第二電離能: 1310 KJ·mol-1 第三電離能: 2652 KJ·mol-1 單質(zhì)密度: 4.54 g/cm3 單質(zhì)熔點(diǎn): 1660.0 ℃ 單質(zhì)沸點(diǎn): 3287.0 ℃ 原子半徑: 2 埃 離子半徑: 0.61(+3) 埃 共價(jià)半徑: 1.32 埃 發(fā)現(xiàn)人:格列高爾 發(fā)現(xiàn)年代:1791年 發(fā)現(xiàn)過(guò)程: 1791年,英國(guó)的格列高爾,在研究黑色磁性砂時(shí),發(fā)現(xiàn)其中有新元素,即鈦。 元素描述: 具有金屬光澤,有延展性。密度4.5克/厘米3。熔點(diǎn)1660±10℃。沸點(diǎn)3287℃;蟽r(jià)+2、+3和+4。電離能為6.82電子伏特。鈦的主要特點(diǎn)是密度小,機(jī)械強(qiáng)度大,容易加工。鈦的塑性主要依賴于純度。鈦越純,塑性越大。有良好的抗腐蝕性能,不受大氣和海水的影響。在常溫下,不會(huì)被稀鹽酸、稀硫酸、硝酸或稀堿溶液所腐蝕;只有氫氟酸、熱的濃鹽酸、濃硫酸等才可對(duì)它作用。 元素來(lái)源: 鈦屬于稀有金屬,在地殼中的豐度占第七位,有0.42%。用于冶煉鈦的礦物主要有鈦鐵礦(FeTiO3)、金紅石(TiO2)和鈣鈦礦等。礦石經(jīng)處理得到易揮發(fā)的四氯化鈦,再用鎂還原而制得純鈦。 元素用途: 鈦和鈦的合金大量用于航空工業(yè),有"空間金屬"之稱;另外,在造船工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、制造機(jī)械部件、電訊器材、硬質(zhì)合金等方面有著日益廣泛的應(yīng)用。 元素輔助資料: 鈦的主要礦石是金紅石TiO2和鈦鐵礦FeTiO3,它的發(fā)現(xiàn)也正是從這兩種礦石的分析而來(lái)。早在1791年英國(guó)英格蘭西南端康沃爾(Cornwall)郡門拉陳(Menacan)教區(qū)的牧師格累高爾,也是一位科學(xué)家,分析出產(chǎn)在他教區(qū)內(nèi)的一種黑色礦砂,也就是今天成為鈦鐵礦的礦石時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種新的金屬物質(zhì)并命名為menacenite。三年后,1795年,克拉普羅特分析了匈牙利布伊尼克(Boinik)地區(qū)出產(chǎn)的金紅石,認(rèn)識(shí)到它是一種新金屬的氧化物,具有抵抗酸、堿溶液的特性,借用希臘神話中大地的第一代兒子們泰坦神族Titans,命名這個(gè)金屬為titanium,元素符號(hào)定為Ti。兩年后,克拉普羅特證實(shí)格累高爾發(fā)現(xiàn)的menacenite就是鈦。 鈦對(duì)于酸、堿具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,已成為化工生產(chǎn)中重要的材料。 鈦一般被認(rèn)為是稀有金屬,其實(shí)它在地殼中的含量相當(dāng)大,比一般的常用的金屬鋅、銅、錫等都大,甚至比氯、磷都大。 同位素及放射線: Ti-44[52y] Ti-45[3.07h] Ti-46 T-47 *Ti-48 Ti-49 Ti-50 Ti-51[5.76m] 名稱由來(lái): 希臘文:titanos(大力神)。 元素描述: 富有光澤的灰黑色金屬,在地殼中含量第九(百萬(wàn)分之5700)。能被高度拋光,而且相對(duì)不易生銹。 元素來(lái)源: 通常存在于鈦鐵礦(FeTiO3)或金紅石(TiO2)中,也見(jiàn)于鈦-鐵復(fù)合磁鐵礦、榍石(CaTiSiO5)和鐵礦中。將二氧化鈦、碳和氯氣共熱可制得四氯化鈦,然后在氬氣氛中共熱四氯化鈦與鎂蒸氣可得到純鈦。 元素用途: 因?yàn)殁伣饘賵?jiān)韌、耐酸性好,所以應(yīng)用在多種合金中。白色顏料二氧化鈦(TiO2)覆蓋其他材料表面效果極佳,用于繪畫、橡膠、造紙……等等許多領(lǐng)域。 從發(fā)現(xiàn)鈦元素到制得純品,歷時(shí)一百多年。而鈦真正得到利用,認(rèn)識(shí)其本來(lái)的真面目,則是本世紀(jì)40年代以后的事情了。 地理表面十公里厚的地層中,含鈦達(dá)千分之六,比銅多6l倍。隨便從地下抓起一把泥土,其中都含有千分之幾的鈦,世界上儲(chǔ)量超過(guò)一千萬(wàn)噸的鈦礦并不希罕。 海灘上有成億噸的砂石,鈦和鋯這兩種比砂石重的礦物,就混雜在砂石中,經(jīng)過(guò)海水千百萬(wàn)年晝夜不停地淘洗,把比較重的鈦鐵礦和鋯英砂礦沖在一起,在漫長(zhǎng)的海岸邊,形成了一片一片的鈦礦層和鋯礦層。這種礦層是一種黑色的砂子,通常有幾厘米到幾十厘米厚。 鈦沒(méi)有磁性,用鈦建造的核潛艇不必?fù)?dān)心磁性水雷的攻擊。 1947年,人們才開(kāi)始在工廠里冶煉鈦。當(dāng)年,產(chǎn)量只有2噸。1955年產(chǎn)量激增到2萬(wàn)噸。1972年,年產(chǎn)量達(dá)到了 20萬(wàn)噸。鈦的硬度與鋼鐵差不多,而它的重量幾乎只有同體積的鋼鐵的一半,鈦雖然稍稍比鋁重一點(diǎn),它的硬度卻比鋁大2倍,F(xiàn)在,在宇宙火箭和導(dǎo)彈中,就大量用鈦代替鋼鐵。據(jù)統(tǒng)計(jì), 目前世界上每年用于宇宙航行的鈦,已達(dá)一千噸以上極細(xì)的鈦粉,還是火箭的好燃料,所以鈦被譽(yù)為宇宙金屬,空間金屬。 鈦的耐熱性很好,熔點(diǎn)高達(dá)1725℃。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,也不能腐蝕它。鈦不怕海水,有人曾把一塊鈦沉到海底,五年以后取上來(lái)一看,上面粘了許多小動(dòng)物與海底植物,卻一點(diǎn)也沒(méi)有生銹,依舊亮閃閃的。 現(xiàn)在,人們開(kāi)始用鈦來(lái)制造潛艇一——鈦潛艇。由于鈦非常結(jié)實(shí),能承受很高的壓力,這種潛艇可以在深達(dá)4500米的深海中航行。 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,這種部件就要統(tǒng)統(tǒng)換掉。現(xiàn)在,用鈦來(lái)制造這些部件,雖然成本比不銹鋼部件貴一些,但是它可以連續(xù)不斷地使用五年,計(jì)算起來(lái)反而合算得多。 鈦的最大缺點(diǎn)是難于提煉。主要是因?yàn)殁佋诟邷叵禄夏芰O強(qiáng),可以與氧、碳、氮以及其他許多元素化合。因此,不論在冶煉或者鑄造的時(shí)候,人們都小心地防止這些元素“侵襲”鈦。在冶煉鈦的時(shí)候,空氣與水當(dāng)然是嚴(yán)格禁止接近的,甚至連冶金上常用的氧化鋁坩堝也禁止使用,因?yàn)殁仌?huì)從氧化鋁里奪取氧,F(xiàn)在,人們利用鎂與四氯化鈦在惰性氣體——氦氣或氬氣中相作用,來(lái)提煉鈦。 人們利用鈦在高溫下化合能力極強(qiáng)的特點(diǎn),在煉鋼的時(shí)候,氮很容易溶解在鋼水里, 當(dāng)鋼錠冷卻的時(shí)候,鋼錠中就形成氣泡,影響鋼的質(zhì)量。所以煉鋼工人往鋼水里加進(jìn)金屬鈦,使它與氮化合,變成爐渣一—氮化鈦,浮在鋼水表面,這樣鋼錠就比較純凈了。 當(dāng)超音速飛機(jī)飛行時(shí),它的機(jī)翼的溫度可以達(dá)到500℃。如用比較耐熱的鋁合金制造機(jī)翼,一到二三百度也會(huì)吃不消,必須有一種又輕、又韌、又耐高溫的材料來(lái)代替鋁合金乙鈦恰好能夠滿足這些要求。鈦還能經(jīng)得住零下一百多度的考驗(yàn),在這種低溫下,鈦仍舊有很好的韌性而不發(fā)脆。 利用鈦和鋯對(duì)空氣的強(qiáng)大吸收力,可以除去空氣,造成真空。比方,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。 鈦的氧化物——二氧化鈦,是雪白的粉末,是最好的白色顏料,俗稱鈦白。以前,人們開(kāi)采鈦礦,主要目的便是為了獲得二氧化鈦。鈦白的粘附力強(qiáng),不易起化學(xué)變化,永遠(yuǎn)是雪白的。特別可貴的是鈦白無(wú)毒。它的熔點(diǎn)很高,被用來(lái)制造耐火玻璃,釉料,琺瑯、陶土、耐高溫的實(shí)驗(yàn)器皿等。 二氧化鈦是世界上最白的東西, l克二氧化鈦可以把 450多平方厘米的面積涂得雪白。它比常用的白顏料一—鋅鋇白還要白5倍,因此是調(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,使紙變白并且不透明,效果比其他物質(zhì)大10倍,因此,鈔票紙和美術(shù)品用紙就要加二氧化鈦。此外,為了使塑料的顏色變淺,使人造絲光澤柔和,有時(shí)也要添加二氧化鈦。在橡膠工業(yè)上,二氧化鈦還被用作為白色橡膠的填料。 四氯化鈦是種有趣的液體,它有股刺鼻的氣味,在濕空氣中便會(huì)大冒白煙——它水解了,變成白色的二氧化鈦的水凝膠。在軍事上,人們便利用四氯化鈦的這股怪脾氣,作為人造煙霧劑。特別是在海洋上,水氣多,一放四氯化鈦,濃煙就象一道白色的長(zhǎng)城,擋住了敵人的視線。在農(nóng)業(yè)上,人們利用四氟化鈦來(lái)防霜。 鈦酸鋇晶體有這樣的特性:當(dāng)它受壓力而改變形狀的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生電流,一通電又會(huì)改變形狀。于是,人們把鈦酸鋇放在超聲波中,它受壓便產(chǎn)生電流,由它所產(chǎn)生的電流的大小可以測(cè)知超聲波的強(qiáng)弱。相反,用高頻電流通過(guò)它,則可以產(chǎn)生超聲波。現(xiàn)在,幾乎所有的超聲波儀器中,都要用到鈦酸鋇。除此之外,鈦酸鋇還有許多用途。例如:鐵路工人把它放在鐵軌下面,來(lái)測(cè)量火車通過(guò)時(shí)候的壓力;醫(yī)生用它制成脈搏記錄器。用鈦酸鋇做的水底探測(cè)器,是銳利的水下眼睛,它不只能夠看到魚群,而且還可以看到水底下的暗礁、冰山和敵人的潛水艇等。 冶煉鈦時(shí),要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的步驟。把鈦鐵礦變成四氯化鈦,再放到密封的不銹鋼罐中,充以氬氣,使它們與金屬鎂反應(yīng),就得到“海綿鈦”。這種多孔的“海綿鈦”是不能直接使用的,還必須把它們?cè)陔姞t中熔化成液體,才能鑄成鈦錠。但制造這種電爐又談何容易!除了電爐的空氣必須抽干凈外,更傷腦筋的是,簡(jiǎn)直找不到盛裝液態(tài)鈦的坩堝,因?yàn)橐话隳突鸩牧喜亢醒趸,而其中的氧就?huì)被液態(tài)鈦奪走。后來(lái),人們終于發(fā)明了一種“水冷銅坩堝”的電爐。這種電爐只有中央一部分區(qū)域很熱,其余部分都是冷的,鈦在電爐中熔化后,流到用水冷卻的銅坩堝壁上,馬上凝成鈦錠。用這種方法已經(jīng)能夠生產(chǎn)幾噸重的鈦塊,但它的成本就可想而知了。
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