⑴ 純鈦與鈦合金怎樣辨認
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右,僅為鋼的60%,純鈦的強度才接近普通鋼的強度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料,純鈦在海水中具有高的抗腐蝕性能,但在無機酸中較差
⑵ 鈦合金鏡架如何鑒別
1、手感惦量
通常合金架的比重約為8.9g/cm3,純鈦架的比重為4.5g/cm3,由於鈦材料的份量相當於合金架的一半,用手掂起來比較輕。這是區分鈦架和非鈦架的最簡單的方法之一。
2、鉸鏈結合
純鈦鏡架在鉸鏈部位不宜使鈦與鈦直接接觸,否則易出現接合處發皺、鏡腿張合不暢的現象。通常在純鈦鏡的鉸鏈部位鑲嵌兩枚薄薄的墊片,將上下鉸鏈分割開來。
因此,檢查鉸鏈處有無墊片,也是鑒別是否是純鈦鏡架的很好方法。從鏡架內側觀察鉸鏈結合處,會發現有一小凹槽,這是便於將墊片取出的專門設計。
3、焊接點
純鈦材料的焊接為無氧碰焊,焊痕為「台階」狀;合金材料的焊接為點焊,焊痕為「坡」狀,這是區分鈦架和非鈦架、全鈦和非全鈦架的有效方法之一。
4、磁性反應
將鏡架鉸鏈盡量擰松,在自由活動狀態下用磁石去吸引,如鏡腿在磁石的吸引下晃動,說明此鏡架並非純鈦材料,反之則說明該鏡架可能是鈦架。
(2)如何辨別鈦合金擴展閱讀:
性能
1、強度高
鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,僅為鋼的60%,純鈦的密度才接近普通鋼的密度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。
因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料,,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
2、熱強度高
使用溫度比鋁合金高幾網路,在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450~500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃~500℃范圍內仍有很高的比強度,而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃,鋁合金則在200℃以下。
3、抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優於不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強;對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
⑶ 怎樣識別鈦合金
朋友,全介紹給你了,很多的:
以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優點,是較為理想的航天工程結構材料。
研究范圍:
鈦合金可分為結構鈦合金和耐熱鈦合金,或α型鈦合金、β型鈦合金和α+β型鈦合金。研究范圍還包括鈦合金的成形技術、粉末冶金技術、快速凝固技術、鈦合金的軍用和民用等。
應用:
鈦合金是一種新型結構材料,它具有優異的綜合性能,如密度小(~4.5gcm-3),比強度和比斷裂韌性高,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,低溫韌性良好,抗蝕性能優異,某些鈦合金的最高工作溫度為550ºC,預期可達700ºC。因此它在航空、航天、化工、造船等工業部門獲得日益廣泛的應用,發展迅猛。輕合金、鋼等的(σ0.2/密度)與溫度的關系,鈦合金的比強高於其他輕金屬、鋼和鎳合金,並且這一優勢可以保持到500ºC左右,因此某些鈦合金適於製造燃氣輪機部件。鈦產量中約80%用於航空和宇航工業。例如美國的B-1轟炸機的機體結構材料中,鈦合金約佔21%,主要用於製造機身、機翼、蒙皮和承力構件。F-15戰斗機的機體結構材料,鈦合金用量達7000kg ,約占結構重量的34%。波音757客機的結構件,鈦合金約佔5%,用量達3640 kg。麥克唐納道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生產的DC10飛機,鈦合金用量達5500kg,占結構重量的10%以上。在化學和一般工程領域的鈦用量:美國約占其產量的15%,歐洲約佔40%。由於鈦及其合金的優異抗蝕性能,良好的力學性能,以及合格的組織相容性,使它用於製作假體裝置等生物材料。
特點:
鈦金屬的密度較小,為4.5g/cm3,僅為鐵的60%,通常與鋁、鎂等被稱為輕金屬,其相應的鈦合金、鋁合金、鎂合金則稱為輕合金。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性,相繼對鈦合金材料進行研究開發,並且得到了實際應用。 鈦是二十世紀五十年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高、易焊接等特點而被廣泛用於各個領域,尤其是強度高、易焊接性能有利於高爾夫桿頭的製造。
第一個實用的鈦合金是1954年美國研製成功的Ti-6Al(鋁)-4V(礬)合金。Ti-6Al-4V合金在耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性方面均達到較好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已佔全部鈦合金的75~85%。許多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。 目前,世界上已研製出的鈦合金有數百種,最著名的合金有二十至三十種,例如,有Ti-6Al-4V</SPAN>、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834等;用於球桿製造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3(通常所說的β鈦),22-4,DAT51。
鈦合金可以分為α、α+β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物(TixAl,此處x=1或3)四類。下表列出了四類典型鈦合金及特點。
類別 典型合金 特點
α Ti-5Al-2.5Sn
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo
強韌性一般,焊接性能好
抗氧化強,蠕變強度較高
較少應用在高爾夫球刊刊頭製造上
α+β Ti-6Al-4V
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo
強韌性中上,可熱化處理強,可焊
疲勞性能好,多應用於鑄造刊頭
如鐵桿、球道木等
β Ti-13V-11Cr-3Al
Sp700
Ti-15va-3Cr-3Al-3Ni 強度高,熱處理強化能力強
可鍛性及冷成型性能好
可適用多種焊接方式
TixAl Ti3Al(α2)及TiAl(Y0 使用溫度渴望達到900度,但室溫塑韌性差
鈦的發展史
1791年英國牧師W.格雷戈爾(Gregor)在黑磁鐵礦中發現了一種新的金屬元素。1795年德國化學家M.H.克拉普魯斯(Klaproth)在研究金紅石時也發現了該元素,並以希臘神Titans命名之。1910年美國科學家M.A.亨特(Hunter)首次用鈉還原TiCI:製取了純鈦。1940年盧森堡科學家W.J.克勞爾(kroll)用鎂還原TiCl:製得了純鈦。從此,鎂還原法(又稱為克勞爾法)和鈉還原法(又稱為亨特法)成為生產海綿鈦的工業方法。美國在1948年用鎂還原法制出2t海綿鈦,從此達到了工業生產規模。隨後,英國、日/本、前蘇聯和中國也相繼進入工業化生產,其中主要的產鈦大國為前蘇聯、日/本和美國。
鈦是一種新金屬,由於它具有一系列優異特性,被廣泛用於航空、航天、化工、石油、冶金、輕工、電力、海水淡化、艦艇和日常生活器具等工業生產中,它被譽為現代金屬。金屬鈦生產從1948年至今才有半個世紀的歷史,它是伴隨著航空和航天工業而發展起來的新興工業。它的發展經受了數次大起大落,這是因為鈦與飛機製造業有關的緣故。但總的說來,鈦發展的速度是很快的,它超過了任何一種其他有色金屬的發展速度。這從全世界海綿鈦工業發展情況可以看出:海綿鈦生產規模60年代為60kt/a,70年代為1lOkt/a,80年代為130kt/a,到1992年已達140kt/a。實際產量1990年達到歷史最高水平,為105kt/a。目前,世界海綿鈦生產廠家和生產能力列於表1—1。
進入90年代後,由於軍用鈦量減少和俄羅斯等一些國家拋售庫存海綿鈦,使前幾年市場疲軟。1995年鈦的市場開始回升,主要由於B777等民用飛機和高爾夫球桿等民用鈦量大幅度增加, 1996年鈦的需求量達到一個新的高點。專家預測今後幾年內鈦的 需求量將繼續較大幅度增長。目前妨礙鈦應用的主要原因是價格貴。可以預料,隨著科學技術的進步和鈦生產工藝的不斷完善、 擴大企業的生產能力和提高管理水平、進一步降低鈦製品的成本, 必然會開拓出更廣泛的鈦市場。
鈦的基本性質
原子結構
鈦位於元素周期表中ⅣB族,原子序數為22,原子核由22個質子和20-32個中子組成,核外電子結構排列為1S22S22P63S23D24S2。原子核半徑5x10-13厘米。
物理性質
鈦的密度為4.506-4.516克/立方厘米(20℃),熔點1668±4℃,熔化潛熱3.7-5.0千卡/克原子,沸點3260±20℃,汽化潛熱102.5-112.5千卡/克原子,臨界溫度4350℃,臨界壓力1130大氣壓。鈦的導熱性和導電性能較差,近似或略低於不銹鋼,鈦具有超導性,純鈦的超導臨界溫度為 0.38-0.4K。在25℃時,鈦的熱容為0.126卡/克原子·度,熱焓1149卡/克原子,熵為7.33卡/克原子·度,金屬鈦是順磁性物質,導磁率為1.00004。
鈦具有可塑性,高純鈦的延伸率可達50-60%,斷面收縮率可達70-80%,但強度低,不宜作結構材料。鈦中雜質的存在,對其機械性能影響極大,特別是間隙雜質(氧、氮、碳)可大大提高鈦的強度,顯著降低其塑性。鈦作為結構材料所具有的良好機械性能,就是通過嚴格控制其中適當的雜質含量和添加合金元素而達到的。
化學性質
鈦在較高的溫度下,可與許多元素和化合物發生反應。各種元素,按其與鈦發生不同反應可分為四類:
第一類:鹵素和氧族元素與鈦生成共價鍵與離子鍵化合物;
第二類:過渡元素、氫、鈹、硼族、碳族和氮族元素與鈦生成金屬間化物和有限固溶體;
第三類:鋯、鉿、釩族、鉻族、鈧元素與鈦生成無限固溶體;
第四類:惰性氣體、鹼金屬、鹼土金屬、稀土元素(除鈧外),錒、釷等不與鈦發生反應或 基本上不發生反應。
與化合物的反應:
◇ HF和氟化物
氟化氫氣體在加熱時與鈦發生反應生成TiF4, 反應式為(1);不含水的氟化氫液體可在鈦表面上生成一層緻密的四氟化鈦膜,可防止HF浸入鈦的內部。氫氟酸是鈦的最強熔劑。即使是濃度為1%的氫氟酸,也能與鈦發生激烈反應,見式(2);無水的氟化物及其水溶液在低溫下不與鈦發生反應,僅在高溫下熔融的氟化物與鈦發生顯著反應。
Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡 (1)2Ti+6HF=2TiF4+3H2 (2)
◇ HCl和氯化物
氯化氫氣體能腐蝕金屬鈦,乾燥的氯化氫在>300℃時與鈦反應生成TiCl4,見 式(3);濃度<5%的鹽酸 在室溫下不與鈦反應,20%的鹽酸在常溫下與鈦發生瓜在生成紫色的TiCl3,見式(4);當溫度長高時,即使稀鹽酸也會腐蝕鈦。各種無水的氯化物,如鎂、錳、鐵、鎳、銅、鋅、汞、錫、鈣、鈉、鋇和NH4離子及其水溶液,都不與鈦發生反應,鈦在這些氯化物中具有很好的穩定性。
Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75千卡 (3)2Ti+6HCl=TiCl3+3H2 (4)
◇ 硫酸和硫化氫
鈦與<5%的稀硫酸反應後在鈦表面上生成保護性氧化膜,可保護鈦不被稀酸 繼續腐蝕。但>5%的硫酸與鈦有明顯的反應,在常溫下,約40%的硫酸對鈦的腐蝕速度最快,當濃度大於40%,達到60%時腐蝕速度反而變慢,80%又達到最快。加熱的稀酸或50%的濃硫酸可與鈦反應生成硫酸鈦,見式(5),(6),加熱的濃硫酸可被鈦還原,生成SO2,見式(7)。常溫下鈦與硫化氫反應,在其表面生成一層保護膜,可阻止硫化氫與鈦的進一步反應。但在高溫下,硫化氫與鈦反應析出氫,見式(8),粉末鈦在600℃開始與硫化氫反應生成鈦的硫化物,在900℃時反應產物主要為TiS,1200℃時為Ti2S3。
Ti+H2SO4=TiSO4+H2 (5) 2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+H2 (6)
2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202千卡 (7)Ti+H2S=TiS+H2+70千卡(8)
◇ 硝酸和王水 緻密的表面光滑的鈦對硝酸具有很好的穩定性,這是由於硝酸能快速在鈦表面生成一層牢固的氧化膜,但是表面粗糙,特別是海綿鈦或粉末鈦,可與次、熱稀硝酸發生反應,見式(9)、(10),高於70℃的濃硝酸也可與鈦發生反應,見式(11);常溫下,鈦不與王水反應。溫度高時,鈦可與王水反應生成TiCl2。
3Ti+4HNO3+4H2O=3H4TiO4+4NO (9)3Ti+4HNO3+H2O=3H2TiO3+4NO (10)
Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O (11)
綜上所述,鈦的性質與溫度及其存在形態、純度有著極其密切的關系。緻密的金屬鈦在自然界中是相當穩定的,但是,粉末鈦在空氣中可引起自燃。鈦中雜質的存在,顯著的影響鈦的物理、化學性能、機械性能和耐腐蝕性能。特別是一些間隙雜質,它們可以使鈦晶格發生畸變,而影響鈦的的各種性能。常溫下鈦的化學活性很小,能與氫氟酸等少數幾種物質發生反應,但溫度增加時鈦的活性迅速增加,特別是在高溫下鈦可與許多物質發生劇烈反應。鈦的冶煉過程一般都在800℃以上的高溫下進行,因此必須在真空中或在惰性氣氛保護下操作。
⑷ 如何用簡單方法鑒別不銹鋼和鈦合金
如何用簡單方法鑒別不銹鋼和鈦合金
1)鈦的密度4.5克/mm3 不銹鋼的密度7.8克/mm3 同等大小的鈦和不銹鋼所以他們的重量就差得很多,不銹鋼你要重很多.
⑸ 怎麼鑒別鈦這種金屬
鈦在化學元素周期表中屬IVB族元素,其原子序數為22。
鈦是一種高活性金屬元素,它與元素周期表中大多數元素都能發生一定的作用。但足以影響其性能的只有那些與鈦形成連續或不連續固溶體的元素。鈦的主要特性及特殊性能:
1、 密度小,強度高,比強度大。(見表1、2、3)
表1:
元素 Ti Fe Ae
密度g/cm³ 4.51 7.8 2.6
表2:
合金 鎂合金 鋁合金 高強鋼 高強鈦合金
比強度 156.8 205.8 225.4 284.2
表3:
合金 TC4 30鋼 鋁LY12
強度(Mpa) 960.4 1078-1176 441
比強度 213.6 138.2-150.9 163.7
2、 耐熱性能好。通常鋁在150℃,不銹鋼在130℃即失去了原有性能,而鈦合金在500℃左右仍保持良好的機械性能。當飛機速度達到音速的2.7倍時,飛機結構表面溫度達230℃,鋁合金和鎂合金已不能使用,而要改用鈦合金。
3、 良好的耐蝕性能。鈦在許多化學介質中都具有優異的耐蝕性,其耐蝕性能超過不銹鋼,尤其是在氧化性、中型介質中。但在還原性介質中鈦要慎用,鈦只是在一定條件下對還原性介質是耐蝕的。某些鈦合金,如Ti-32Mo可耐一定濃度還原性介質的腐蝕。鈦在海水中的耐蝕性遠遠超過不銹鋼(見表4),其抗蝕之強可與白金相比。
表4
材料 在海水中的最大腐蝕率mm/年
在靜水中 在動水中0.9m/秒
鈦 0.000 0.00003
鋁合金 2.24 5.08
不銹鋼 1.43 3.57
4、 低溫性能好。某些鈦合金的強度隨溫度的降低而提高,但塑性降低的不多,在低溫下仍有較好的延性及韌性,適宜在超低溫下使用。鈦合金低溫性能好,重量輕,可把它用在液氫、液氧火箭發動機上,或在載人飛船上做低溫容器和貯箱使用。
5、 無磁。鈦無磁,在20粵斯特條件下,其磁導率為1.00005~1.0001H/m,在很強大的磁場中也不會被磁化。用鈦製成潛艇,不會引起磁性雷的爆炸,在很多物理實驗和磁控設備中都要使用高強無磁材料。鈦人造骨和關節槽入人體內不受雷雨天氣影響。
6、 鈦的導熱系數小。鈦的導熱系數小,在室溫狀態下的導熱系數為:16.3285w/(m•k),僅為鋼的1/5,鋁的1/13,銅的1/25。
7、 鈦的彈性模量低。其彈性模量是1.0634×10Mpa。
8、 鈦的導電性能差,近似於不銹鋼。若以銅的導電率為100%,則鈦僅為3.1%。在室溫下起電阻率為0.47Ωm。
9、 鈦具有記憶功能。TiNi合金在一定溫度下,具有恢復原來形狀的功能。
10、 鈦具有超導性。NbTi合金在特定的低溫下具有超導性。
11、 鈦具有吸氫功能。TiFe合金具有大量吸收氧氣的功能,利用這一特性可把氫安全的貯存起來。
⑹ 鈦合金真假怎麼分辨
1、手感惦量
通常,合金框架的比例約為8.9g/cm3,純鈦框架的比例約為4.5g/cm3。因為鈦材料的比例等於合金框架的一半,所以用手抬起來比較輕。這是區分鈦框架和非鈦框架最簡單的方法之一。
2、鉸鏈結合
純鈦鏡框不應使鈦在鉸鏈處直接與鈦接觸,否則容易在鏡框接頭處出現起皺,鏡框腿不穩。純鈦鏡的鉸鏈通常嵌有兩個薄墊片,將上下鉸鏈分開。
因此,這也是一個很好的方法來確定純鈦框架是否有墊圈在鉸鏈。從鏡框內側觀察鉸鏈接頭時,可以發現一個小凹槽,這是一種特殊的設計,便於拆卸墊圈。
3、焊接接頭
純鈦材料焊接採用無氧凸焊,焊縫標記為「台階」形;合金材料焊接採用點焊,焊縫標記為「斜坡」形,是區分鈦框架與非鈦框架、全鈦框架和非全鈦框架的有效方法之一。
4、磁反應
如果鏡腿在磁鐵的吸引下擺動,說明鏡框不是純鈦材料。相反,這表明鏡框可能是鈦框。
(6)如何辨別鈦合金擴展閱讀:
性能
1、強度高
鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,僅為鋼的60%,純鈦的密度才接近普通鋼的密度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。
因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料,,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
⑺ 如何辨認鈦的真假.鈦對人有什麼好處
由於鈦合金還與人體有很好的相容性,所以鈦合金還可以作人造骨。
准確的鑒別一般需要專業的儀器。測金屬組分的那種。日常鈦合金的辨別主要有以下幾個方法:
1.比重:鈦合金的比重在4.55左右,是通常不銹鋼的57%,從手感上比較容易辨別.
2.顏色:鈦合金的金屬本色是灰白色,色澤質感不同於不銹鋼、鋁合金。由於鈦合金比較難於拋光、著色,所以通常鈦合金產品的表面是機械拋光或磨砂,只有少數高檔的鈦合金產品局部拋鏡面光的。而機械拋光和磨砂表面顏色是鈦合金特有的灰白或深灰。
3。強度:鈦合金的強度高於一般不銹鋼和鋁合金,可以達到不銹鋼的2倍。
鈦的作用:
由於其穩定的化學性質,良好的耐高溫、耐低溫、抗強酸、抗強鹼,以及高強度、低密度,被美譽為「太空金屬」。
鈦最常見的化合物,二氧化鈦可用於製造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl )(作催化劑及用於製造煙幕或空中文字)及三氯化鈦(TiCl )(用於催化聚丙烯的生產)。
鈦能與鐵、鋁、釩或鉬等其他元素熔成合金,造出高強度的輕合金,在各方面有著廣泛的應用,包括航天(噴氣發動機、導彈及航天器)、軍事、工業程序(化工與石油製品、海水淡化及造紙)、汽車、農產食品、醫學(義肢、骨科移植及牙科器械與填充物)、運動用品、珠寶及手機等等。
⑻ 怎麼鑒定自己手上的金屬是鈦合金
請問做牙套是做鈦合金的好還是鈷鉻合金的好?鈷鉻合金吧
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⑼ 如何辨別TC4鈦合金
摘要 你好朋友,這種鈦合金在鑄造後未氧化拋光處理之前就已經很乾凈,表面光滑,色澤呈銀白色;而假的不好的則是黑黑的很粗糙,假的鈦合金是用廢棄的金屬煉製成的,所以他不可能出現好的顏色。
⑽ 怎樣才能輕易辨別出鋁合金還是鈦合金呢
第一個辦法是測重量。同樣尺寸的鋁門最輕,鈦門稍重,鋼門最重。可以用鋁鋼混合做出和鈦合金一樣重的門。很容易判斷門里有沒有鋼。拿塊磁鐵來看它能不能吸到門上。鈦合金沒有磁性,不會吸磁鐵。
第二個方法是看顏色。找一個不起眼的小角,用砂紙磨掉表面一層氧化膜或漆使下面的金屬完全暴露出來。仔細觀察金屬的顏色。拿一個空可樂易拉罐(鋁制的),把表面的漆磨掉,拿來和門作比較。鋁合金是淺灰色,鈦合金是深灰色,而且看起來比鋁更有光澤。
(1)比硬度,一塊是鋁一塊是鈦合金,只要二塊材料相互劃畫。劃傷的一塊是鋁。因為鈦比鋁硬度高。
(2)比耐酸,鋁遇酸馬上起化學反應,鈦耐酸性很好。
(3)比耐鹼,鋁遇鹼也就起化學反應,鈦耐鹼性很好。
(3)比強度,用手鉗、剪刀破壞鋁很生力,鈦很費力。
(4)比顏色,在一張白紙上劃幾下鋁馬上留下黑色劃痕,鈦看不見劃痕。
(10)如何辨別鈦合金擴展閱讀
鈦合金的缺點
鈦及鈦合金主要限制是在高溫與其它材料的化學反應性差。此性質迫使鈦合金與一般傳統的精煉、熔融和鑄造技術不同,甚至經常造成模具的損壞,使的鈦合金的價格變的十分昂貴。
因此它們剛開始大多用在飛機結構、航空器,以及用在石油和化學工業等高科技工業。由於太空科技的發達、人民生活質量的提升,所以鈦合金也漸漸地用來製成民生用品,造福人民的生活,只是這些產品價格仍然偏高,多屬於高價位的產品,這是鈦合金無法發揚光大的最大缺點。