腕表知识科普——钛的解密

手表对材质的要求是极致的，从手表发明开始到现在，不断的在研究升级。除了最常见的钢材，贵金属外，金属工艺难度上从青铜到钛的升级。再到现在陶瓷和碳纤维的复合材料的使用，可见对手表材质的无止境追求。

今天就来说说手表界的灰金属——钛（Ti）

钛的使用并不久，这与他的金属性质有较大关系，钛在所有金属存量排第十位，如此大的存量却因为提取难度太大。直到1940年才被科学家找到提炼方法，而真正运用在手表材质上则是1973年的事情了。

运用在钛手表为最常见Ti-6Al-4V(TC4)钛合金，钛合金高强度性能故又被称为航空金属，海洋金属，常用在飞机潜艇中。

最近几年开始流行相比不锈钢表更轻盈、更耐蚀的钛合金制作手表。钛合金和钢材相比主要优势是密度低、耐蚀性强；白色金属手表的金属和铂金现在是炙手可热。这股潮流让那所谓“太空时代”的金属——钛，在手表中大量出现。钛金属表的数量和精钢手表比起来不算多，但是你现在所看到的比过去什么时候都多，而且越来越多。

钛是一种在地壳中发现的金属元素，是一种闪亮且很有光泽的金属或者银灰色或暗灰色的粉末。它的合成物几乎可以在所有的火成岩石和钛砂矿床中找到。

钛的许多特性使它极具工业和商业价值：

– 坚硬： 钛比钢的硬度高30%；

– 质地轻： 钛的重量为47.90个原子尺度，比钢将近轻了50%；

– 抗腐蚀： 当把钛暴露于空气中时，其表面会形成一层紧密且强韧的氧化膜，它可以抵抗不同物质对其他金属的侵蚀。对盐水的侵蚀特别有效。

钛金属“太空时代”的金属，不但被航天、航空业捧为上宾。在民用医疗器械和运动手表中都有体现。这种金属诞生于1971年，是当时，一个叫威廉?乔治的英国业余科学家，在分析来自康沃尔的砂土时，发现一些他自己无法识别的“红褐色的矿灰”。四年后，一位奥地利化学家Martin Heinrich Klaproth证实了乔治确实发现了一种新元素。Klaproth把这种新元素命名为“钛”。然而，钛合金工业用途的开发还较新。来自卢森堡的Wilhelm Kroll被认为是现代钛工业之父。在二十世纪30年代期间，Kroll开发了一种加工钛金属的方法，并在40年代期间将之改良，此法今天还在沿用。钛金属工业的出现正好顺应了航空业兴起的要求，它是建造喷气式飞机最理想材料。

二十世纪70年代中期前，超过85%所生产的钛都是用于航空工业。钛的独特性能：密度为钢的一半，优良的强度保持性(到华氏1000度)，环境腐蚀抵抗力比其他金属高得多。这使得它成为建造喷气式飞机，火箭和太空飞船的引擎和飞机框架的理想材料。它的军事用途则是武器，像炮兵的导弹和驻退机。从二十世纪70年代开始，钛金属工厂产品的价格就一直往下掉，这样才使得钛金属被广泛运用于各行各业中。最常见的合成物就是钛氧化物，常常用于颜料涂料，纸品，塑料，玻璃和陶器的生产中。宝石工匠们应该很有兴趣知道，原来星彩红宝石和蓝宝石水晶的“星辰”，都是因为钛氧化物的存在。造船工程师也很欣赏钛对盐水的超级耐腐蚀性，所以用它来制造螺旋桨，轴和其他部分。海军也把它用在潜水艇上。

钛金属并不是稀有金属，它在地壳的蕴藏量排名第九。钛矿石的供应至少还可以维持一万年。在陨石，月球岩石，太阳和其他星球都发现了它的存在。不过，钛的提取过程相对较慢且费用过高，这使得它的价格昂贵。很多年来，高昂的价格限制了钛在军事和航空领域的运用。

钛金属作为手表材质有着非常好的优势，比如：

1.钛合金手表佩戴起来相当舒适，因为他们出奇地轻；

2.钛是防过敏的，它不含镍，即使在皮肤流汗时，佩戴起来也很舒服；

3.因为钛金属比钢更坚硬，所以钛金属手表更耐用；

4.耐腐蚀的特性让钛金属特别适合潜水表；

5.钛是很环保的，它来自大地且可回收。

那钛合金可以作为机械表的机心材质吗？很遗憾，是不能的。钛合金和钢材相比主要优势是密度低、耐蚀性强，但绝对硬度和强度都不如钢材，而且加工性很差，并不适合做手表内部零件，但做表壳还是有其优势的，问题是它光亮度低、容易划伤，要靠涂(镀)层来保护。甲板上很多小孔很小，而且不规则切削对刀具要求更高，如果夹板强度高加工难度就更高，加上手表机心对夹板材质的硬度要求不高，同时抗磨损有宝石轴承搞定，当然部分小配件有高强度的材质，不过小配件容易被规则加工。所以夹板材质用铜合金更合适。铜虽然会生锈和不耐磨，但是它便宜、易削切，可以通过镀层、润滑油、红宝石轴承、钢件等部件以相对“低成本”的方式解决。

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