鈦材與建筑 |
[ 來(lái)源: | 作者:本站 | 發(fā)布時(shí)間:2018-03-03 | 瀏覽:439次 ] |
鈦是1791年英國(guó)科學(xué)家從礦石中發(fā)現(xiàn)的,但直到1936年才用鎂還原法生產(chǎn)出海綿鈦,1948年開(kāi)始工業(yè)生產(chǎn),目前已廣泛應(yīng)用開(kāi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域,發(fā)揮著巨大的作用。 傳統(tǒng)的金屬建材,尤其是屋頂材料的發(fā)展是依銅、表面處理過(guò)的鋼板、鋁、不銹鋼和鈦的順序發(fā)展的。隨著時(shí)代的前進(jìn),人們對(duì)城市建筑物的要求,尤其對(duì)建筑物的美觀性要求越來(lái)越高;伴隨建筑工業(yè)的發(fā)展,近年來(lái)建筑師追求使用比傳統(tǒng)材料更高級(jí)的建筑材料。鈦的一系列優(yōu)異特性使之能完全滿足建筑材料的許多性能要求,因而倍受建筑師和建筑業(yè)的青睞。 一、建筑鈦的使用性能 建筑師們選擇鈦?zhàn)鹘ú?,雖然是考慮了多種因素,但主要是基于鈦的一系列可用作建材的特性。 1.能滿足建材輕量化的要求 鈦的密度小,約為鋼的60%,銅的50%,鋁的1.7倍,但具有和普通鋼幾乎相同的強(qiáng)度,作為建筑可以減重70%~75%,容易吊裝,并可使建筑物的重心下移,提高建筑物的整體抗震能力。 2.抗蝕性能好 鈦具有良好的耐蝕性:能抵御城市污染、工業(yè)輻射和極端的侵蝕。因此,適合在海洋氣候環(huán)境中使用。 3 熱膨脹系數(shù)低 與其它金屬建筑材料相比,鈦的熱脹系數(shù)小,約為不銹鋼的50%,鋁的30%,與玻璃、磚、水泥和石頭的接近,適于其共用,并可在設(shè)計(jì)上突出鈦與玻璃的特點(diǎn)。鈦的熱應(yīng)力非常低,是不銹鋼的1/2,鋁的1/3。鈦可作為整體材料使用,不需要接縫來(lái)補(bǔ)嘗熱脹冷縮。 4.無(wú)環(huán)境污染 隨著社會(huì)發(fā)展,人們對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越高,對(duì)回歸大自然的愿望越來(lái)越強(qiáng)烈,由于鈦耐蝕性好,可以100%回收,不會(huì)污染環(huán)境,符合環(huán)保要求,可稱(chēng)得上綠色環(huán)保材料。 5 使用壽命長(zhǎng) 鈦用作建筑材料、裝飾材料,能抗百年腐蝕而不用維護(hù)和修理。從這一角度講明顯優(yōu)于其它金屬。這種優(yōu)點(diǎn)在高度腐蝕環(huán)境(如濱海城市和工業(yè)區(qū))尤為突出。考慮到鈦的壽命周期長(zhǎng),它的長(zhǎng)期成本性能超過(guò)所有不銹鋼,鈦建材是不需要維護(hù)材料,鈦建筑物也就無(wú)須保養(yǎng)措施。 6.加工性、焊接性能好 鈦易加工成薄板,焊接性能好。鈦本身具有閃亮的銀白色光澤,通過(guò)處理,可獲得更加光亮的表面。為了達(dá)到更加漂亮的裝飾效果,可通過(guò)刻蝕、陽(yáng)極氧化處理獲得不同的圖案和色彩,并可根據(jù)需要,把屋頂做成各種形狀,再加上彩色的色彩,會(huì)使整個(gè)建筑物成為一個(gè)完美的藝術(shù)品。 二、鈦在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用實(shí)例 建筑用鈦方面,日本處于領(lǐng)先地位。建筑用鈦在日本已有28年歷史,有上百例建筑物。在各種各樣的鈦建筑中,除屋項(xiàng)外,還有大廈的外壁、幕墻、封檐板、天棚、港灣設(shè)施、橋梁、海底隧道、裝飾物、紀(jì)念碑、欄桿、管道、防蝕包覆等。鈦在建筑領(lǐng)域開(kāi)辟了新的發(fā)展 空間。 作為全球最大的鈦公司Timet推動(dòng)了鈦在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的進(jìn)程,不僅能提供各種各樣的產(chǎn)品,而且還提出了100年質(zhì)量保證。 目前,美國(guó)、西班牙、荷蘭、加拿大、英國(guó)、比利時(shí)、瑞士、法國(guó)均有建筑物使用了鈦?zhàn)魑蓓敽湍粔?。瑞典、新加坡和埃及等?guó)家的一些新的用鈦建筑也在建設(shè)中。阿布扎比機(jī)場(chǎng)也先用了鈦,且用量近百?lài)?。該機(jī)場(chǎng)是世界上第一個(gè)用鈦?zhàn)鳛榻ㄖY(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用范例。
|