從外形上看,金屬鈦呈銀灰色,與鋼鐵相似。金屬鈦的優(yōu)良性能:
①密度小強(qiáng)度高,用于建筑中能夠滿足建筑輕型化的需要。鈦的密度為4.54g/cm3,僅為普通結(jié)構(gòu)鋼的56%,而強(qiáng)度與普通結(jié)構(gòu)鋼相當(dāng)或更高。
②鈦在自然環(huán)境中極易在表面與氧形成一層堅(jiān)固的氧化物薄膜,使其在氧化性酸、堿、鹽介質(zhì),特別是在濕氯氣和海水中,具有優(yōu)異的抗腐蝕性能,氧化膜的厚薄不同,可變幻出不同的色彩。
③鈦的膨脹系數(shù)為8.2×10-3mm/ m·℃,約是不銹鋼和銅的一半,在急冷急熱時(shí)應(yīng)力小,適于在溫度變化較大的環(huán)境中使用,更適合用作溫度變化較大的部位如建筑屋面。
④鈦屬于不燃材料,其熔點(diǎn)高達(dá)1660℃,在火災(zāi)測(cè)試中能夠經(jīng)受1100℃的高溫。作為結(jié)構(gòu)材料,鈦合金具有比鋁合金好得多的熱強(qiáng)性。
⑤鈦具有好的韌性和抗疲勞性能,焊接性能好、低溫性能好,即使在-196℃下,也不呈現(xiàn)低溫脆性,非常適合特殊情況下的結(jié)構(gòu)運(yùn)用。
鋅銅鈦合金是一種高強(qiáng)度、抗蠕變合金 ,其機(jī)械性能可以與銅合金、鋁合金相媲美。目前各國(guó)使用的鋅銅鈦合金化學(xué)成分不盡一致 ,一般含銅為0.5%~1.5% ,含鈦為0.1%~0.5%。在合金中,銅的作用是增加硬度和抗拉強(qiáng)度、提高塑性,改善抗磨損性能、減少晶間腐蝕。鈦的作用是細(xì)化晶粒,提高抗蠕變性能和合金的再結(jié)晶溫度,避免高溫使用時(shí)的晶粒粗大化。
由于鈦與銅的共同作用,
鋅銅鈦合金具有良好的物理和機(jī)械性能,主要表現(xiàn)為:
(1)抗蠕變性能高,比純鋅高將近500倍;
(2)抗拉強(qiáng)度比純鋅高98MPa以上,達(dá)到α黃銅軟態(tài)水平;
(3)熱膨脹系數(shù)比純鋅降低1/3左右;
(4)優(yōu)良的成型性能和良好的加工性能。
鋅銅鈦合金板材非常適合用于現(xiàn)代建筑屋頂材料。采用鋅銅鈦合金作為屋頂結(jié)構(gòu)材料,不僅外形美觀,而且可以減輕屋頂重量,耐腐蝕性好。由于
鋅銅鈦合金暴露在空氣中時(shí),會(huì)與空氣中的CO?、O?和H?O發(fā)生反應(yīng),生成一層致密且牢固的保護(hù)膜。因此,鋅銅鈦合金制成的屋頂具有天然自保性,無(wú)須涂漆保護(hù),使用壽命長(zhǎng)