近日，东欧著名“富二代”国家乌克兰，再次豪掷160万美元，向中国订购20吨金属部件，用于自家安-178运输机的制造。不过有意思的是，虽然这20吨金属部件包含了38种商品名称，但是其主要材料却都是钛合金，并且中国企业能提供的也只是半成品而已。
事实上，当前中国已经成为了世界一流的钛合金生产加工国，各种军用高端钛合金在国际上已经变得十分抢手。甚至美国商务部都曾表示：如果中国断供钛金属，那么将对美国造成“相当程度的冲击”。其重要程度不言而喻。那么问题来了：
钛金属到底有何魅力，能让世界各国如此重视？
中国的钛金属在全球的真实水平又是如何？
如此重要的战略金属为何中国不限制出口，难道要重蹈稀土的覆辙吗？
早在几年前，中国海军少将张召忠曾在节目中透露：航母上一颗小小的钛合金铆钉，其价值完全可以换一辆奥迪车，称得上价值千金。除此之外，像我们日常能见到的各种金属制品，一旦带上钛合金这个名头，无论外观实用性如何，但是价钱肯定会飞涨。
可以说，钛合金现如今已经成为了高端的代名词。那钛合金凭什么有这样的地位呢？想要了解这个问题，我们首先要知道这玩意儿到底是什么，有什么用！
所谓钛合金，顾名思义就是以金属钛为主要材料，再掺杂以其他元素组成的合金。它并非是某种特定的金属，而是指一个极为庞大的金属门类。钛合金的历史极为年轻，从上世纪五六十年代应用至今，满打满算才不到70岁的历史，然而年龄短却并不影响钛合金在全球的走红。
相比于铁、铝这种传统金属，金属钛在自身的物理化学性质上十分优良。它的金属密度只有铁的一半属于典型的轻金属，但是在材料强度上却远超金属铝，几乎和合金钢差不多。比强度是当今所有金属中最高的。而且高纯度的金属钛还有良好的可塑性，经得起锤击和拉延；伴随着其他元素的掺入，钛合金可以逐渐变得脆硬，甚至强度远超地球上的绝大部分合金。在这种特性的加持下，钛合金便有了更为广阔的使用场景和更为多样的发展方向。
除此之外，钛本身还具有极强的抗酸碱腐蚀能力、抗寒特性、高熔点、超导特性以及最神奇的“亲生物”特性等。这些特性在人类工业的加持下都可以进一步放大，从而发挥出意想不到的效果。
例如在火箭、导弹以及宇宙飞船上，使用钛和钛合金代替钢材，不仅在材料强度上更胜一筹，还拥有了更强的抗高温、抗低温效果。最重要的是，低密度的钛合金部件可以大幅度减轻机体自身重量，从而获得更高的载重量。要知道在同样材料强度下，远程导弹每减轻一公斤，其射程就可以增加8公里；火箭每减轻一公斤，就可以减少近100公斤的发射燃料，进而运输更多的航天器材。
另外像当前的航母、船舶，如果大面积采用钛合金建造，既可以增加抗海水腐蚀效果，减少维护费用；还能获得更高的材料强度，增加防御效果。还有专门用于医疗的“亲生物钛合金”、拥有记忆功能的“钛镍合金”、 专门用于深海探测的“钛潜艇外壳”。
总之凭借着各种优异的性能，钛合金现如今已经被广泛应用于航天、军事、医疗、工业制造等众多领域。正因如此，钛合金也被誉为继铁、铝之后崛起的第三大金属，成为了当前世界各国严格把控的“战略稀有金属”！
不过有意思的是，虽然名为“稀有金属”，但事实上地球上的钛并不稀缺，甚至可以说极为丰富。根据美国地质调查局的数据，钛元素在地壳中的占比高达0.63%，仅次于铁、铝、镁等金属，全球排名第七。其含钛的矿物种类就超过140多种，且储量都极为充足。据统计，全球仅锐钛矿、钛铁矿和金红石的资源总量就超过了20亿吨。这是个什么概念，像我们常见的铜全球总储量只有7亿吨左右，钛是它的三倍。
那么如此丰富的钛资源为何还能被划为稀有元素呢？其实答案很简单，那就是钛元素的制取太困难了！虽然钛元素在地球上的储量极为丰富，但是绝大多数的钛只是其他金属矿的附带品，极其缺少密集的富矿。在目前已知的140多种钛矿物中，具有开采价值的却仅仅只有十多种，算下来也就十分之一左右。因此金属钛的高储量也只不过是说起来好听而已，现实情况却是根本开采不出来。另外，即使有人成功的将钛矿石开采出来了，想要冶炼制取也没那么简单。刚刚我们说到，金属钛具有极强的抗酸碱腐蚀能力。而这种特性就导致在常温状态下，很难通过化学制取的方式提炼金属钛。
同时钛元素的耐热性还极好，其熔点能到达1700摄氏度以上。因此想要直接熔炼钛矿石，需要一个超高温的环境。可问题在于，在高温环境下钛元素的化学性质会变得极为活泼。很容易和空气中的氧、碳、氮以及其他许多元素产生反应。因此金属钛的冶炼，必须处于真空或惰性气体环境中。严格禁止接触空气和水，甚至连冶金工业中常用的氧化铝坩埚都不能使用，来防止其他元素杂质“污染”金属钛。
而如此严苛的环境，意味着极其高昂的制取成本。根据统计，在同等重量下，钛的生产成本能达到铝的六倍左右、铁的30倍以上，即使是要求较低的工业用钛，其每吨成本都在数千美元。像航空航天、军工产业所需的特种钛，其成本更是高达数万美元。
最重要的是，即使有钱，也很难搭建出这样一个技术要求极高的钛冶炼产业链，这需要极为完善的工业体系和材料学储备。正因如此，当前全球有能力搭建完成钛产业链的国家，只有美国、中国、俄罗斯、日本四个而已。其余的绝大多数国家都需要进口。而这才是钛金属价格高昂的根本原因！
那战略价值如此重要的钛合金，中国如今却出口到外国，难道不怕演变为第二个稀土产业吗？答案是不会。因为钛的性质就注定它不像稀土，更像钢铁！首先，钛合金的高储量和广泛分布意味着它必然会和铁铝一样，被广泛应用于人类的工业生产之中，绝对不可能像稀土一样，被某一方所垄断。
就像我们中国，虽然在钛储量方面高居世界第一，但是其占比还不到40%。像澳大利亚、俄罗斯、印度、美国等，在钛储量方面都极为丰富。并且都在不同程度上搭建起了自己的钛产业链，在这种情况下，不可能有人在钛合金领域获得垄断性的话语权。
而钛合金目前之所以被誉为“战略金属”，究其原因还是因为它所应用的领域过于重要，其冶炼成本和加工成本也不够成熟而已。那在这种情况下，想要在钛合金领域中获得更高的话语权，最好的方式就是一方面通过出口，占取更大的国际市场；另一方面则加大资金投入，继续革新钛合金的应用加工技术。只有这样，等到钛合金真正成为第三金属的时候，我们才能真正成为实打实的钛合金强国。
就像我们的钢铁行业一样，之所以一直被人诟病“大而不强”，其原因就是在高端特种钢领域严重缺失，甚至还一度依赖进口。所以近几年，我们的钢铁工业转型才显得尤为艰难，阵痛期也远超其他行业。而有了这个教训，我们自然不可能在钛合金领域再重蹈覆辙。
值得庆幸的是，虽然说目前中国在高端钛合金领域距离美国和俄罗斯仍有差距。但这个差距并不大。尤其是近几年，中国在高端钛合金的制造加工技术方面不断突破。像去年中国的“奋斗者号”深海探测器，成功在马里亚纳海沟坐底。其采用的就是中国全自主设计的钛合金外壳，其技术水平全球领先。
另外中国还具有全球领先的“钛合金激光3D打印技术”，可以直接打印大型复杂的钛合金部件。直接减少了焊接过程，使其结构整体性更高，使用寿命更长。像现如今中国的歼20、歼31等新型战机中，就有大量结构部件采用的此技术。而放眼全球，目前也只有美国具有同等级的打印技术，且在工业化规模上仍落后于中国。
而且伴随着近几年，中国C919大飞机的下线、载人航天工程进入密集发射期以及军事装备规模的进一步扩大，中国对于高端钛合金的需求也会随之提升。而在这些市场的驱动之下，中国在高端钛合金领域必然会再上一个台阶。届时，相信中国的钛合金肯定会更加抢手，逐渐在国际市场上追平美俄，成为真正的钛合金强国！
那最后再做个小调查：你知道钛合金在我们的生活中还有哪些应用吗？欢迎在评论区和大家一起分享。好了，我是大东，一位硬核热血的科普作者，如果喜欢我的内容，不要忘了点赞关注，我们下期再见！
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