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| 文章來(lái)源：網(wǎng)上搜集 訪問(wèn)2688次 2015-07-17 09:38:47 |
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 金屬材料用于建筑，特別是屋頂，首先應(yīng)用的是銅，依次開(kāi)發(fā)使用的是表面處理過(guò)的鋼板、鋁、不銹鋼和鈦。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)城市建筑物的要求，特別對(duì)建筑物的美觀性要求越來(lái)越高。隨著建筑材料工業(yè)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，近年來(lái)建筑師追求使用比傳統(tǒng)材料更高級(jí)的新型建筑材料。鈦金屬具有許多常優(yōu)異性能，完全滿足對(duì)建筑材料的許多特殊性能要求，因而倍受建筑師和建筑業(yè)的青睞。
一、鈦金屬非常適合用于建筑上
純鈦具有中等強(qiáng)度和優(yōu)異的焊接性能，它最適合于建筑物的屋頂和墻面。Ti－15－3合金具有高強(qiáng)度，用于建筑物的各種支架和橫梁。最近興起的超越不銹鋼標(biāo)牌加工方法和技術(shù)都用于剪切、成型機(jī)加和鈦的連接。鈦材能夠采用通用的TIG焊接工藝進(jìn)行組件之間的連接，而且鈦材可自我恢復(fù)的氧化膜可以防止焊接受到破壞。此外，采用二次加工技術(shù)和根據(jù)客戶的需要對(duì)鈦材的表面進(jìn)行加工，諸如蝕刻、壓花、旋壓、噴砂、噴丸、電鍍和打孔等。作為一種建筑材料，鈦材不但擁有自然光澤，而且經(jīng)氧化能呈現(xiàn)不同彩，
加之其耐蝕性優(yōu)越，不需要鍍一層防腐膜，由于鈦材的反射率較小，并呈現(xiàn)淡銀灰色，故其自然色澤令人滿意，鈦材經(jīng)過(guò)退火和酸洗后，表面熠熠生輝。采取對(duì)金屬進(jìn)行陽(yáng)極氧化以及氧化前對(duì)表面自然光澤進(jìn)行調(diào)整的方法來(lái)改變色調(diào)，以滿足客戶對(duì)顏色的要求。鈦的氧化膜是鈦金屬表面與空氣／水發(fā)生反應(yīng)而形成的。和不銹鋼和鋁的表面相比，
鈦材突出的耐蝕性正是該層氧化膜，鈦材表面的不同顏色取決于氧化膜的不同厚度（＜10nm，銀色；12nm，金色；20nm，棕色；35nm，藍(lán)色），通過(guò)調(diào)整氧化膜厚度以及鈦材表面光澤度，可以使建筑用鈦材的表面呈現(xiàn)多姿多彩的外觀。建筑用鈦材的表面結(jié)構(gòu)多樣，從柔軟、粗糙到銀光閃閃的表面應(yīng)有盡有，經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理后，其色彩和澤不會(huì)消退，氧化膜會(huì)增厚，這樣，因光的干涉彩虹原理就產(chǎn)生了顏色，光線穿過(guò)這層氧化膜時(shí)，一部分會(huì)被反射，一部分被折射，一部分被吸收，反射光線的相位不同，產(chǎn)生干涉表面就呈現(xiàn)不同顏色，為了保持鈦材在建筑上使用時(shí)顏色的穩(wěn)定性，在實(shí)際生產(chǎn)中要考慮表面光澤控制技術(shù)，即退火和酸洗狀況的調(diào)節(jié)可以從光澤監(jiān)測(cè)裝置反饋檢測(cè)結(jié)
果來(lái)調(diào)節(jié)退火（溫度、時(shí)間）和酸洗（溫度、時(shí)間、酸配比）的狀況。
二、鈦金屬在建筑上的應(yīng)用日本是首先將鈦應(yīng)用于建筑物的國(guó)家，也是在建筑物上應(yīng)用鈦?zhàn)疃嗟膰?guó)家，主要是應(yīng)用于建筑物的屋頂，其次是大廈的幕墻、港灣設(shè)施、橋梁、海底隧道、外壁、裝飾物、小配件類、立柱裝飾、外裝、紀(jì)念碑、標(biāo)牌、門(mén)牌、欄桿、管道、防蝕被覆等。英國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、西班牙、荷蘭、加拿大、比利時(shí)、瑞士均有建物使用鈦金屬作屋頂和幕墻的范例，瑞典、新加坡和埃及等國(guó)家在的一些新建筑上開(kāi)始使用鈦金屬。1997年西班牙畢爾巴鄂市的古根海姆博物館就是采用鈦金屬板構(gòu)造出去曲面的建筑造型。阿布扎比機(jī)場(chǎng)也選用了鈦，且用量近百噸，該機(jī)場(chǎng)是世界上第一將鈦?zhàn)鳛榻ㄖY(jié)構(gòu)材料使用。
我國(guó)最先提出應(yīng)用鈦金屬的建筑是國(guó)家大劇院，最先應(yīng)用的是杭州大劇院。應(yīng)用鈦金屬的建筑還有中國(guó)有色工程設(shè)計(jì)研究總院大門(mén)廳、杭州臨平東來(lái)第一閣、上海馬戲雜技場(chǎng)屋頂和大連圣亞極地世界等。用于城市雕塑的有陜西省寶雞市河濱公園內(nèi)的鈦雕塑"海豚與人"、河北省邢臺(tái)市中心廣場(chǎng)的鈦雕塑"乾坤球"、陜西省寶雞市步行街的鈦雕塑"雄雞報(bào)曉"等。
三、鈦金屬應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)分析鈦金屬在建筑上的應(yīng)用僅有30年的歷史，圍繞鈦建材的制作、表面處理工藝和設(shè)計(jì)使用尚有許多課題需要研究，特別是研究開(kāi)發(fā)低成本制作和表面處理工藝是亟待解決的課題，建筑一次投資成本和長(zhǎng)期維護(hù)成本的綜合平衡也應(yīng)當(dāng)納入人們的視野。 我國(guó)鈦金屬生產(chǎn)技術(shù)基本成熟，生產(chǎn)設(shè)計(jì)規(guī)模很大，但銷售市場(chǎng)不大，經(jīng)濟(jì)效益不理想，主要是缺少客戶滿意的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能好的產(chǎn)品。我國(guó)目前的建筑用鈦現(xiàn)狀如下：
1.產(chǎn)品單一。作為結(jié)構(gòu)材料，沒(méi)有足夠的品種以供使用者選擇。作為表面裝飾材料，目前我國(guó)沒(méi)有形成較大的鈦合金表面處理規(guī)模，還停留在手工作坊生產(chǎn)方式階段，這不利于大面積使用鈦?zhàn)鳛檠b飾用材。
2.品位低。沒(méi)有較高品質(zhì)的產(chǎn)品，更沒(méi)有鈦復(fù)合材料的大量供應(yīng)，只能生產(chǎn)一些模型、城雕、工藝品等，沒(méi)有品位較高的表面裝飾材料及其生產(chǎn)手段。
3.價(jià)格高。由于沒(méi)有穩(wěn)定的高品質(zhì)的產(chǎn)品，不可能有大面積的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致使用量小、價(jià)格高，更不利于推廣使用。
4.設(shè)計(jì)者因素。我國(guó)沒(méi)有類似職業(yè)培訓(xùn)制度，新材料發(fā)明后沒(méi)有在建筑設(shè)計(jì)師思維中儲(chǔ)存下來(lái)，導(dǎo)致在建筑原創(chuàng)設(shè)計(jì)圖很少把鈦金屬設(shè)計(jì)進(jìn)去，用途就顯然少了。
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