相對于其它金屬板材，建筑中鈦板及鈦合金板使用量極少，相對于其他常用建筑金屬如不銹鋼、鋁等材料，鈦合金的價格限制了其大批量使用。

什么是鈦？

鈦（Titanium）最早是由英國科學家格雷戈爾（Gregor）于1791年從鈦鐵礦石中發現的，德國化學家克拉普魯斯（Klaproth）于1795年也從金紅石中發現了這一元素，并命名為“鈦”。由于鈦的化學活性高，提煉困難，直至1910年才由美國科學家亨特（Hunter）首次用鈉還原提煉出純鈦。1940年盧森堡科學家克羅爾（kroll）用鎂還原法制得了海綿鈦，從此奠定了鈦的大規模工業化生產的基礎。

鈦在地殼中的儲量非常豐富，它僅次于鐵、鋁、鎂，居第四位，比常用金屬銅、鎳、鉛、鋅的總和還多十幾倍。工業上用來生產鈦的礦石有金紅石、白鈦礦、鈣鈦礦、鈦鐵礦等。雖然地殼中鈦元素的含量如此多，但因大部分的鈦元素被用于制作二氧化鈦，鈦白粉（一種主要應用在涂料、造紙、塑料、橡膠、化纖、陶瓷等行業中，用于類似添加劑的材料），金屬型鈦及鈦合金材料應用相對較少，且鈦相對于不銹鋼等其他金屬材料不易加工，綜合影響其相對昂貴的價格。

金屬鈦的基本特點

從外形上看，金屬鈦呈銀灰色，與鋼鐵相似。鈦與普通金屬相比具有很多優良的性能：

①密度小強度高，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，僅為普通結構鋼的56%，而強度與普通結構鋼相當或更高，在金屬結構材料中，鈦的比強度（材料強度和密度的比值）是最高的，許多合金（如“鋅板”）中加入少量的鈦后性能得到很大的改善。

②鈦在自然環境中極易在表面與氧形成一層堅固的氧化物薄膜，使其在氧化性酸、堿、鹽介質，特別是在濕氯氣和海水中，具有優異的抗腐蝕性能，氧化膜的厚薄不同，可變幻出不同的色彩。由于它耐腐蝕性能極強，考慮到長期的維修費用，其長期綜合成本并不比其他金屬高許多，特別適合于用在苛刻的環境下如海濱、酸雨、火山地帶。某些生產廠商甚至愿意提供100年耐久年限的保證。

③鈦的膨脹系數為8.2×10－3mm/ m·℃，約是不銹鋼和銅的一半，在急冷急熱時應力小，適于在溫度變化較大的環境中使用，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，其熔點高達1660℃，在火災測試中能夠經受1100℃的高溫。作為結構材料，鈦合金具有比鋁合金好得多的熱強性。

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，也不呈現低溫脆性，非常適合特殊情況下的結構運用。

⑥鈦在金屬里屬于隔熱性能最佳的一類，其導熱系數約為鋁的1/10。

⑦某些鈦合金還具有超導性能、記憶性能和貯氫性能等特殊功能。

鈦與不銹鋼及銅在不同環境中的表現對比

鈦金屬的應用

由于鈦具有多種優異的特性，它被廣泛用于軍工、航空航天、艦艇、石油化工、冶金、輕工、電力、海水淡化和日常生活等工業生產中。鈦的應用首先是從軍工和航空工業開始的，它的發展隨著軍備、航空制造業的發展經受了數次大起大落，常被稱為“太空金屬”、“第三金屬”?？傮w來說，鈦的發展速度很快，甚至超過了其他任何有色金屬。

在實際應用中，常加入適當的合金元素形成不同牌號的鈦合金板。

金屬鈦板在建筑外表皮中的應用前景

鈦的諸多優異性質決定了鈦材同樣非常適宜于用作各種環境下的建筑墻屋面材料，在建筑中以屋面用鈦居多，約占60%，外墻約占30%。日本是建筑中應用鈦材最早的國家，鈦作為建材已有約30年的歷史。美國是用鈦最大的國家，主要集中在航空航天領域，目前已逐步向民用領域轉移。近年來，歐洲建筑用鈦也有迅猛的發展，許多國家均有建筑用鈦計劃。

即便如此，鈦板在建筑中的使用還是少之又少。（許多人容易將常說的“鈦鋅板”誤解為鈦板，實際鈦鋅板只是加入了極少量鈦元素的鋅合金板而已；而“鈦板”是以鈦為主，只是添加了極少量其它元素的金屬合金材料。這也是我們一直建議用“鋅板”而非“鈦鋅板”作為鋅合金板名稱的主要原因。）

弗蘭克·歐·蓋里設計的西班牙畢爾巴鄂市古根海姆（Guggenheim）博物館是所有以鈦為主要飾面材料的建筑中最為聞名的，該建筑除了部分石材基座外，整個墻面及屋面均為0.3~0.4mm厚（由于鈦的最佳耐腐蝕性能，板材使用厚度只是鋅板的一半）的鈦板覆蓋，面積達32000m2,重量約達80噸，其特殊的金屬光澤、由于板太薄造成的凸凹不平的金屬皺褶配合著自由的體塊，非常引人注目。

2001年1月完工的英國格拉斯哥科技館 建筑師：BDP建筑師事務所

典型的金屬薄板平咬接構造，采用了瓦片式方塊形、長方形兩種比例的板材形成兩種不同的表面肌理。

從以上兩個實例可以感受到鈦板的極佳耐腐蝕性能，除了少量污漬外，經過十幾年的風雨依然亮麗如新，而不似其它金屬板材會顯出自然、時間帶給表面的變化。

目前，鈦的冶煉過程中過高的成本導致鈦的價格相對還較貴（按重量計是不銹鋼的2倍左右），然而從其超強的耐腐蝕性能、強度、重量、使用壽命以及建筑使用周期、建筑荷載、綜合維護成本等方面綜合考慮，鈦與其他金屬相比還是有非常大的競爭力的。如按0.4mm板材計，考慮構造折邊等因素，按國內報價約￥200元/kg計算，每平米花費約￥500元，甚至不比0.7mm的 鋅板貴。

在實踐中，更為經濟有效的解決方法是使用鈦與其它金屬組合為鈦金屬復合板，既有鈦的耐蝕性，又有普通厚度金屬板材的剛度。我國的國家大劇院屋頂外層據稱采用了面積達3萬m2的鈦－不銹鋼復合板，據說生產廠商承諾100年的保質期，這為我國鈦在建筑領域的應用推廣開創了先河。

近年來國內鈦加工廠數量眾多，各種標號的鈦合金板也是應有盡有，之間的差異也非常微妙。當然作為建筑外表皮材料要求不似軍工、工業那么要求高。如果對鈦板有興趣，可以聯系專業廠商寶雞市辰暉金屬獲取更多的專業內容。隨著冶煉工藝的發展，相信在不遠的將來，鈦的生產成本會逐漸降低，它將會像不銹鋼、銅、鋁等金屬一樣，更多地走入我們的日常生活中。