钛：修订间差异

|oxidation states='''4''', 3, 2, 1, −1, −2<ref>{{cite journal|author=Andersson, N. ''et al.'' |title=Emission spectra of TiH and TiD near 938 nm |url=http://bernath.uwaterloo.ca/media/257.pdf |journal=J. Chem. Phys. |volume=118 |year=2003 |page=10543 |doi=10.1063/1.1539848 |||}}</ref>

'''鈦'''（{{标音|拼音=tài|注音=ㄊㄞˋ|粵拼=taai3}}；{{lang-en|'''Titanium'''}}），是一种[[化学元素]]，其[[化学符号]]为'''{{化学式|鈦}}'''，[[原子序数]]为22，[[原子量]]为{{val|47.867|u=[[原子質量单位|u]]}}。鈦是银白色的[[过渡金属]]，其特徵为重量轻、强度高、具金属光澤，亦有良好的抗腐蝕能力（包括[[海水]]、[[王水]]及[[氯气]]）。由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，常用来制造火箭及太空船，因此获美誉为“太空金属”<ref>{{cite book|title = Chemistry: Principles and Reactions|author1 = William L. Masterton|author2 = Cecile N. Hurley|edition = 6th|publisher = Cengage Learning|year = 2008|isbn = 0495126713|page = 18|url = http://books.google.com/?id=teubNK-b2bsC&pg=PT44}}</ref>。鈦于1791年由[[威廉·格雷戈尔|格雷戈尔]]于英国[[康沃尔郡]]发现，并由[[马丁·海因里希·克拉普罗特|克拉普罗特]]用[[希腊神話]]的[[泰坦]]为其命名。

钛被认为是一种[[稀有金属]]，这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰度在所有元素中居第十位。<ref>《无机化学》第四版。高等教育出版社.P₃₇₅</ref>鈦的矿石主要有[[鈦铁矿]]及[[金红石]]，广布于[[地殼]]及[[岩石圈]]之中。鈦亦同時存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中<ref name="EBC"/>。從主要矿石中萃取出鈦需要用到[[克罗尔法]]<ref name="LANL"/>或[[亨特法]]。鈦最常见的化合物是[[二氧化鈦]]，可用于制造白色顏料<ref name="HistoryAndUse">{{cite book |last=Krebs |first=Robert E. |title=The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide (2nd edition) |url=https://archive.org/details/historyuseofoure0000kreb |publisher=Greenwood Press |location=Westport, CT |isbn=0313334382 |year=2006}}</ref>。其他化合物还包括[[四氯化鈦]]（TiCl₄，作[[催化劑]]及用于制造[[煙幕]]或{{link-en|空中文字|Skywriting}}）及[[三氯化鈦]]（TiCl₃，用于催化[[聚丙烯]]的生产）<ref name="EBC"/>。

鈦能与[[铁]]、[[鋁]]、[[釩]]或[[鉬]]等其他元素熔成[[合金]]，造出高强度的轻合金，在各方面有着广泛的应用，包括宇宙航行（[[喷气发动机]]、[[导弹]]及[[航天器]]）、军事、工业程序（化工与[[石油]]制品、[[海水淡化]]及造紙）、汽车、产食品、医学（[[义肢]]、骨科移植及牙科器械与填充物）、运动用品、[[珠宝]]及[[手机]]等等。<ref name="EBC">{{cite encyclopedia|encyclopedia=Encyclopædia Britannica Concise|title=Titanium| year=2007}}</ref>

鈦最有用的两个特性是，抗腐蝕性，及金属中最高的强度－重量比<ref>{{cite book |title=TITANIUM: A Technical Guide |year=1988 |author=Matthew J. Donachie, Jr. |publisher=ASM International |location=Metals Park, OH|pages=p.11 |isbn=0871703092}}</ref>。在非合金的狀態下，鈦的强度跟某些[[钢]]相若，但卻还要轻45%<ref name="Barksdale1968p738">{{harvnb|Barksdale|1968|p=738}}</ref>。有两种[[同素异形体]]<ref name="TICE6th">{{cite encyclopedia|title=Titanium|encyclopedia=Columbia Encyclopedia|edition=6th edition|year=2000–2006|publisher=Columbia University Press|url=http://www.answers.com/Titanium|location=New York|id=ISBN 978-0-7876-5015-5}}</ref>和五种天然的[[同位素]]，由⁴⁶Ti到⁵⁰Ti，其中[[丰度]]最高的是⁴⁸Ti（73.8%）<ref name="EnvChem">{{cite web |url=http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Ti-pg2.html#Nuclides |title=Periodic Table of Elements: Ti - Titanium |accessdate=2006-12-26 |author=Barbalace, Kenneth L. |year=2006}}</ref>。鈦的化学性質及物理性質和[[鋯]]相似，這是因为两者的[[價电子]]数目相同，并于[[元素週期表]]中同属一[[族 (化学)|族]]。

在[[金属]][[元素]]中，鈦的[[比强度]]很高<ref name="TICE6th"/>。它是一种高强度但低質量的金属，而且具有相当好的[[延展性]]（尤其是在无[[氧]]的环境下）<ref name=autogenerated1>{{cite encyclopedia|encyclopedia=Encyclopædia Britannica|title=Titanium|year=2006|url=http://www.britannica.com/eb/article-9072643/titanium|accessdate=2006-12-29}}</ref>。钛的表面呈银白色金属光澤<ref name="Stwertka1998"/>。它的熔点相当地高（超过1,649[[攝氏度]]），所以是良好的耐火金属材料。它具有[[顺磁性]]，其[[电导率]]及[[热导率]]皆甚低<ref name="EBC"/>。

商业等级的鈦（纯度为99.2%）具有约为434[[百万 (国际单位制接头词)|百万]][[帕斯卡]]的极限[[抗拉强度]]，与低等级的钢合金相若，但比钢合金要轻45%<ref name="Barksdale1968p738"/>。鈦的[[密度]]比鋁高60%，但强度是常见的6061-T6[[鋁合金]]的两倍<ref name="Barksdale1968p738"/>。鈦可被用于各种用途。某些鈦合金（例如βC）的抗拉强度达1,400兆帕斯卡<ref>{{cite book |title=TITANIUM: A Technical Guide |year=1988 |author=Matthew J. Donachie, Jr. |publisher=ASM International |location=Metals Park, OH|pages=Appendix J, Table J.2 |isbn=0871703092 |nopp=true}}</ref>。然而，当鈦被加热至430攝氏度以上時，强度会減弱<ref name="Barksdale1968p734">{{harvnb|Barksdale|1968|p=734}}</ref>。

儘管比不上高等级的热处理钢，钛仍具有相当的硬度。钛不具磁性，同時是不良的导热及导电体。用机械处理時需要注意，因为如不采用锋利的器具及適当的冷卻手法，鈦会軟化，并留有压痕。像钢结构体一样，鈦结构体也有[[疲劳极限]]，因此在某些应用上可保证持久耐用。<ref name="Stwertka1998"/>鈦合金的[[比勁度]]一般不如鋁合金及[[碳纖维]]等其他物料，所以较少应用于需要高剛度的结构上。

鈦具有两种[[同素异形体]]，在882攝氏度時，就会從六方最密堆积的α型轉變成体心立方的β型。<ref name="Barksdale1968p734"/>在到达临界温度前，α型的[[比热]]会隨着升温而暴增，但到达后会下降，然后在β型下不论温度地保持基本恒定。<ref name="Barksdale1968p734"/>跟[[鋯]]和[[鉿]]类似，鈦还存在一种ω態，在高压時热力学穩定，但也可能在常压下以[[準穩態]]存在。此態一般是六边形（理想）或三角形（扭曲），在軟性縱波聲频[[光子]]导致β型（111）原子平面倒塌時能被觀测到。<ref>{{cite journal |last=Sikka |first=S. K. |coauthors=Vohra, Y. K., Chidambaram, R.|title=Omega phase in materials |journal=Progress in Materials Science|year=1982 |volume=27 |pages=245 – 310|doi=10.1016/0079-6425 (82)90002-0}}</ref>

鈦的特性中，最为人称道的就是它优良的抗腐蝕能力——它的抗蝕性几乎跟[[鉑]]一样好，鈦不受稀[[硫酸]]、稀[[鹽酸]]、氯气、氯溶液及大部份有机酸的腐蝕<ref name="LANL"/>，但仍可被濃酸溶解<ref>{{cite journal |title=Pitting Corrosion of Titanium |journal=Journal of the Electrochemical Society | volume=141 |issue=3 |pages=636 – 42 |year=1994 |author=Casillas, N.; Charlebois, S.; Smyrl, W. H.; White, H. S.

|url=http://ecsdl.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=JESOAN000141000003000636000001&idtype=cvips&prog=normal |doi=10.1149/1.2054783}} [http://ecsdl.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JESOAN000141000003000636000001&idtype=cvips&gifs=Yes ''Abstract'']</ref>。雖然以下的[[电位-pH图]]指出鈦在热力学上是一种活性很高的金属<ref name="medusa"/>，但是它与水及空气的反应是非常緩慢的<ref name="EBC"/>。

[[File:Titanium in water porbiax diagram.png|缩略图|左|240px|在纯水、高氯酸或氫氧化钠中的鈦电位-pH图<ref name="medusa">Ignasi Puigdomenech, ''Hydra/Medusa Chemical Equilibrium Database and Plotting Software''（2004）KTH Royal Institute of Technology, freely downloadable software at {{cite web |url=http://www.kemi.kth.se/medusa/ |title=存档副本 |accessdate=2007-09-29 |||}}</ref>]]

鈦在曝露在高温空气中時，会生成一層[[鈍化|鈍]]氧化物保护膜，阻止氧化持续<ref name="EBC"/>。在最初形成時，保护層只有一至二纳米厚，但会緩慢地持续增厚；四年间可达25纳米厚<ref name="Emsley2001p453"/>。但当鈦被置于高溫空气中時，便很容易与氧产生反应<ref name="EBC"/>。

這个反应在空气溫度达1200攝氏度時便会发生，而在纯氧中最低只需610攝氏度，生成二氧化鈦<ref name="TICE6th"/>。因此不能在空气中熔掉鈦，因为在到达熔点前鈦会先燃燒起来，所以只能在惰性气体或真空中熔化鈦。在550攝氏度時，鈦会与氯气结合<ref name="LANL"/>。鈦亦会与其他鹵素结合，并吸收氫气<ref name="HistoryAndUse"/>。

鈦也是少数会在纯氮气中燃燒的元素，达800攝氏度就会燃燒起来，生成一氮化鈦，导致脆化<ref name="TI_Encarta2005">{{cite encyclopedia|title=Titanium |encyclopedia=Microsoft Encarta |year=2005 |url=http://encarta.msn.com/encyclopedia_761569280/Titanium.html |accessdate=2006-12-29 |||}}</ref>。

实验指出，天然鈦在受到氘核轟击后会具有放射性，主要释放出[[正电子]]及硬性[[γ射线]]<ref name="LANL"/>。

<small>由于四捨五入的关系，数值总和并不等于100%。</small></div>

自然中的鈦总是与其他元素结合成化合物。它是[[地殼]]中含量第九高的元素（[[質量]]佔地殼0.63%）<ref name="Barksdale1968p732"/>，同時也是第七高的金属。大部份的[[火成岩]]及由其演變成的[[沉积岩]]都含有鈦（生物及天然水体也含有鈦）<ref name="EBC"/><ref name="LANL">{{citation | editor = Lide, D. R. | title = CRC Handbook of Chemistry and Physics | edition = 86th | location = Boca Raton (FL) | publisher = CRC Press | year = 2005 | isbn = 0-8493-0486-5}}</ref>。实际上，在[[美国地質调查局]]分析过的801种火成岩中，784种含有鈦<ref name="Barksdale1968p732"/>鈦大约佔土壤的0.5至1.5%。<ref name="Barksdale1968p732"/>。

它分布很广，主要[[矿物]]为[[銳鈦矿]]、{{link-en|板鈦矿|Brookite}}、[[鈦铁矿]]、[[鈣鈦矿]]、[[金红石]]、[[榍石]]及大部分[[铁]]矿石<ref name="Emsley2001p453">{{harvnb|Emsley|2001|p=453}}</ref>。這些矿物中，只有金红石和鈦铁矿具有经济價值，但即使是這两种矿物，它们的高濃度矿源仍是很难找。铁鈦矿的重要矿源主要分布于[[澳大利亚]]西部、[[加拿大]]、中国、[[印度]]、[[莫桑比克]]、[[新西兰]]、[[挪威]]及[[乌克兰]]<ref name="Emsley2001p453"/>。[[北美洲]]及[[南非]]亦有大量开采金红石，促使鈦金属的年产量至九万[[吨]]及二氧化鈦至四百三十万吨<ref name="Emsley2001p453"/>。据估计，鈦的貯藏量超过六亿吨<ref name="Emsley2001p453"/>。

鈦可以在[[隕石]]中找到，并且已在[[太阳]]及[[恒星光谱|M型]][[恒星]]处偵测到鈦<ref name="LANL"/>；M型恒星是溫度最冷的恒星，表面溫度为3,200攝氏度<ref name="Emsley2001p451">{{harvnb|Emsley|2001|p=451}}</ref>。在[[阿波罗17号]]任务從[[月球]]带回的[[岩石]]中，二氧化鈦含量达12.1%<ref name="LANL"/>。{{citation needed|鈦还可以在[[煤]]灰、植物，甚至[[人体]]中找到。}}

海中的鈦濃度大约是4x10⁻¹²M。在100&nbsp;°C，pH=7的水中，鈦濃度估计小于10⁻⁷M。鈦只有4+氧化態在空气中是穩定的，但由于含鈦物种对水溶解度过低，且缺乏灵敏的光谱分析法，其在水溶液中之特性仍然未知。只有极少生物会累积高濃度的鈦，目前沒有证据顯示鈦在生物体的作用为何。<ref>{{cite journal |doi= 10.1021/cr1002886 |pmid= 22074443 |title= Bioinorganic Chemistry of Titanium |url= https://archive.org/details/sim_chemical-reviews_2012-03_112_3/page/1863 |journal= Chemical Reviews |volume= 112 |issue= 3 |pages= 1863 |year= 2012 |last1= Buettner |first1= K. M. |last2= Valentine |first2= A. M.}}</ref>

鈦各同位素的原子重量，最轻有39.99[[原子质量单位|u]]（⁴⁰Ti），最重有57.966u（⁵⁸Ti）。最常见的穩定同位素，⁴⁸Ti，其主要[[衰變模式]]为[[电子捕获]]，[[衰變产物]]为元素21（[[鈧]]）的同位素；而其次的衰變模式为[[β衰變]]，产物为元素23（[[釩]]）的同位素<ref name="EnvChem"/>。

鈦用[[氘核]]轟击后会變成放射性物質，主要放射[[正子]]和短[[γ射线]]。<ref name="LANL"/>

鈦主要以[[氧化数]]+4存在，<ref name="Greenwood1997p958">{{harvnb|Greenwood|1997|p=958}}</ref>但是[[氧化数]]+3的鈦化合物也很常见。<ref name="Greenwood1997p970">{{harvnb|Greenwood|1997|p=970}}</ref>通常，鈦在其錯合物中是[[八面体形分子构型]]，但是四氯化鈦为四面体结构，属于特例。+4價鈦化合物具有高度的[[共價鍵|共價性]]。和大部分过渡金属不同，简单的+4價鈦[[水錯合物]]还未被发现。

最重要的鈦氧化物是二氧化鈦。二氧化鈦以三种主要的[[同質异形体|晶形]]存在：[[銳鈦矿]]、[[板鈦矿]]、[[金红石]]。這些都是反磁性固体，但在矿物中的外觀可能顏色较暗（請见[[金红石]]）。銳鈦矿、金红石的晶型结构主要由相互连接的TiO2八面体組成，TiO2八面体是以Ti为中心，周围环繞六个氧原子。

星彩[[蓝宝石]]及[[红宝石]]的{{link-en|星彩性|Asterism (gemology)}}来自于它们所含的二氧化鈦杂質<ref name="Emsley2001p453"/>。[[鈦酸鹽]]是以二氧化鈦为原料的化合物。[[鈦酸鋇]]具有[[压电效应|压电性]]，因此可以被用于制造[[聲]][[光]][[換能器|轉換器]]<ref name="TICE6th"/>。[[酒精]]与四氯化鈦反应会生成鈦[[酯]]，可被用于制作防水[[紡織品|纖维]]<ref name="TICE6th"/>。

目前已知有各种的鈦[[低氧化物]]，我们主要利用热喷塗来減少所获[[二氧化鈦]]的数目。五氧化三鈦，是一种紫色的半导体，含有+3價及+4價鈦，可在高溫下用氫气还原二氧化鈦制得，<ref>{{cite journal|last1=Liu|first1=Gang|last2=Huang|first2=Wan-Xia|last3=Yi|first3=Yong|title=Preparation and Optical Storage Properties of λTi₃O₅ Powder|journal=Journal of Inorganic Materials|date=2013-06-26|volume=28|issue=4|pages=425–430|doi=10.3724/SP.J.1077.2013.12309|language=zh}}</ref>并当表面需要用二氧化鈦气相塗覆時，在工业上使用：它像纯一氧化鈦一样会蒸发，而二氧化鈦会像鈦氧化物的混合物一般，蒸发并沉澱出具有可變折射率的塗層。<ref>{{cite journal|arxiv=1406.0622|last1=Bonardi|first1=Antonio|title=A new solution for mirror coating in $γ$-ray Cherenkov Astronomy|journal=Experimental Astronomy|volume=38|issue=1–2|pages=1–9|last2=Pühlhofer|first2=Gerd|last3=Hermanutz|first3=Stephan|last4=Santangelo|first4=Andrea|date=2014|doi=10.1007/s10686-014-9398-x|bibcode=2014ExA....38....1B}}</ref>另外还有[[三氧化二鈦]]，为[[剛玉]]型结构，以及一氧化鈦，为岩鹽结构，不过其經常是非整比化合物。<ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd|page=962}}</ref>

[[氮化鈦]]（TiN）具有与[[蓝宝石]]及[[碳化硅|金剛砂]]相当的硬度（[[摩氏硬度]]9.0）<ref>{{cite web |url=http://www.rpi.edu/~schubert/Educational-resources/Materials-Hardness.pdf |title=The hardness scale introduced by Friederich Mohs |author=Schubert, E.F. |||}}],[http://web.archive.org/web/*/http://www.rpi.edu/~schubert/Educational-resources/Materials-Hardness.pdf archive-web],[https://archive.is/http://www.rpi.edu/~schubert/Educational-resources/Materials-Hardness.pdf archive-is]</ref>，因此可作为各种切割工具的塗層，例如鑽头<ref>{{cite journal|last=Truini|first=Joseph|title=Drill Bits|journal=Popular Mechanics|publisher=Hearst Magazines|volume=165|date=1988-05|issue=5|page=91|issn=0032-4558|url=http://books.google.com/?id=Z-QDAAAAMBAJ&printsec=frontcover}}</ref>。它的其他应用还包括裝飾用金色塗料及[[半导体器件制造]]中{{link-en|铜导线|Copper interconnect}}界面的{{link-en|扩散阻障層|Diffusion barrier}}<ref>{{cite book|last=Baliga|first=B. Jayant|title=Silicon carbide power devices|publisher=World Scientific|year=2005|page=91|isbn=9812566058|url=http://books.google.com/?id=LNLVwAzhN7EC&printsec=frontcover}}</ref>。

[[四氯化鈦]]（氯化鈦（IV），TiCl₄）是一种无色液体<ref>{{cite book|last=Johnson|first=Richard W.|title=The Handbook of Fluid Dynamics|publisher=Springer|year=1998|pages=38–21|isbn=3540646124|url=http://books.google.com/?id=JBTlucgGdegC}}</ref>，也是二氧化鈦顏料制造过程的[[反应中间体|中间体]]<ref>{{cite book|url=http://books.google.com/?id=tIPFfYW304IC&pg=PA10|page=10|title=Titanium: industrial base, price trends, and technology initiatives|author=Seong, S. ''et al.''|publisher=Rand Corporation|year=2009|isbn=083304575X}}</ref>。作为一种[[路易斯酸]]，四氯化鈦在[[有机化学]]反应中有广泛应用，例如[[向山羥醛反应]]<ref>{{cite book|last=Coates|first=Robert M.|coauthors=Paquette, Leo A.|title=Handbook of Reagents for Organic Synthesis|publisher=John Wiley and Sons|year=2000|page=93|isbn=0470856254|url=http://books.google.com/?id=xxYjJgupBSMC}}</ref>。鈦另有一种[[氧化数]]较低的氯化物，[[三氯化鈦]]（氯化鈦（III），TiCl₃），用作[[还原劑]]<ref>{{cite book|last=Grimmett|first=M. Ross|title=Imidazole and benzimidazole synthesis|publisher=Academic Press|year=1997|page=155|isbn=0123031907|url=http://books.google.com/?id=jREKWf_hubkC}}</ref>。

=== 有机金属化合物 ===

[[二氯二茂鈦|二氯化二茂鈦]]是一种重要的碳－碳鍵形成[[催化劑]]。[[异丙醇鈦]]用于[[夏普萊斯不对称环氧化反应]]。其他化合物还包括[[溴化鈦]]（用于冶金术、[[超合金]]及高溫用电线线路及塗層）和[[碳化鈦]]（用于高溫切割工具及塗層）<ref name="HistoryAndUse"/>。[[File:Titanium nitride coating.jpg|缩略图|50px|带氮化鈦鍍膜的鑽头]]

在[[顺鉑|含鉑藥物]]化療成功之后，鈦（IV）化合物是首批用于癌症治療的非鉑化合物。鈦化合物的优点在于其高效和低毒性。在生物环境中，水解产生安全且不活潑的二氧化鈦。儘管有這些优点，但第一批候选化合物未通过临床试验。进一步的发展导致可能具備有效性，选择性和穩定性的含鈦藥物之产生。<ref>{{cite book|last1=Tshuva|first1=Edit Y.|last2=Miller|first2=Maya|editor1-last=Sigel|editor1-first=Astrid|editor2-last=Sigel|editor2-first=Helmut|editor3-last=Freisinger|editor3-first=Eva|editor4-last=Sigel|editor4-first=Roland K. O.

|title=Metallo-Drugs: Development and Action of Anticancer Agents|journal=Metal Ions in Life Sciences|date=2018|volume= 18|doi= 10.1515/9783110470734-014|pmid=29394027|publisher=de Gruyter GmbH|location=Berlin|chapter= Chapter 8. Coordination Complexes of Titanium(IV) for Anticancer Therapy|pages= 219–250|isbn=9783110470734|chapter-url=https://books.google.com/books?id=4nBLDwAAQBAJ}}</ref>其作用方式现在尚不清楚。

[[File:Martin Heinrich Klaproth.jpg|缩略图|右上|[[马丁·克拉普罗特|克拉普罗特]]以希腊神話的[[泰坦]]为鈦命名。]]

1791年，鈦以含鈦[[矿物]]的形式在[[英格兰]]的[[康沃尔郡]]被发现，发现者是英格兰业餘矿物学家[[威廉·格雷戈尔|格雷戈尔]]（Reverend William Gregor），当時正业为负责[[康沃尔郡]]的[[克里特]]（Creed）教区的牧师<ref name="Emsley2001p452" />。他在鄰近的{{link-en|马纳坎|Manaccan}}[[教区]]中小溪旁找到了一些黑沙，后来他发现了那些沙会被[[磁铁]]吸引<ref name="Emsley2001p452" />，他意識到這种矿物（鈦铁矿）包含着一种新的元素<ref name="HistoryAndUse"/>。經过分析，发现沙裡面有两种金属氧化物；[[氧化铁]]（沙受磁铁吸引的原因）及一种他无法辨識的白色金属氧化物（45.25%）<ref name="Barksdale1968p732">{{harvnb|Barksdale|1968|p=732}}</ref>。意識到這种未被辨識的氧化物含有一种未被发现的金属，格雷戈尔对{{link-en|康沃尔郡皇家地質学会|Royal Geological Society of Cornwall}}及德国的《{{link-en|化学年刊|Crell's Annalen}}》发表了這次的发现<ref name="Emsley2001p452" />。

大约就在同時，[[弗朗茨-约瑟夫·米勒·冯·賴兴施泰因|米勒·冯·賴兴斯泰因]]（Franz-Joseph Müller von Reichenstein）也制造出类似的物質，但卻无法辨識它<ref name="HistoryAndUse"/>。直到1795年，普鲁士化学家[[马丁·克拉普罗特|克拉普罗特]]（Martin Heinrich Klaproth）獨立地從[[匈牙利]]的金红石中再度发现到這种氧化物<ref name="Emsley2001p452" />。克拉普罗特发现到它含有一种新的物質，并以[[希腊神話]]中的[[泰坦]]（Titans）为其命名<ref name="Emsley2001p451"/>。{{citation needed|当他聽闻到格雷戈尔较早前的发现之后，克拉普罗特取得了一些马纳坎矿物的样本，并证实它含鈦。}}

從各种含鈦矿物中提煉鈦的过程既费工又昂贵；不能像对其他金属地用碳去还原鈦，因为鈦与碳加热時会生成[[碳化鈦]]<ref name="Emsley2001p452">{{harvnb|Emsley|2001|p=452}}</ref>。历史上最早制備出纯鈦（99.9%），一直要到1910年，美国[[伦斯勒理工学院]]的[[马修·亚伯特·亨特|亨特]]（Matthew A. Hunter）将[[四氯化鈦]]和[[钠]]一起加热至700－800攝氏度，提煉出高纯度的鈦，這种方法被称为[[亨特法]]<ref name="LANL"/>。但是這時鈦的应用仍只限于实验室，直到1932年[[克罗尔]]（William Justin Kroll）证明出可以利用[[鎂]]将四氯化鈦还原以提煉出鈦<ref name="Greenwood1997p955">{{harvnb|Greenwood|1997|p=955}}</ref>。八年后他改良了這个过程，当中使用鎂甚至是钠来还原鈦，后来被称为[[克罗尔法]]<ref name="Greenwood1997p955"/>。儘管研究如何能更有效及便宜地提煉鈦的工作仍然持续（例如[[FFC劍桥法]]），但是鈦金属的商业提煉还在使用克罗尔法<ref name="LANL"/><ref name="HistoryAndUse"/>。

[[File:Titanium metal.jpg|缩略图|左|以[[克罗尔法]]制造出来的海锦鈦]]

1925年，[[范·艾克|范·亚克]]（Anton Eduard van Arkel）及{{link-en|德·波耳|Jan Hendrik de Boer}}（Jan Hendrik de Boer）发现了[[晶棒法]]（又称碘化物精煉法），即与碘反应后再用热燈絲從蒸气中分离出纯金属<ref>{{cite journal|last=van Arkel|first=A. E.|coauthors=de Boer, J. H.|title=Preparation of pure titanium, zirconium, hafnium, and thorium metal|journal=Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie|year=1925|volume=148|pages=345 – 50}}</ref>，利用這个方法可生产出少量的超纯鈦。

在1950年代至60年代年间，[[苏联]]率先将鈦用于军事及潛艇用途（[[K-222潛艇|661型潛艇]]、[[705型核潛艇]]、[[M级核潛艇]]）<ref>{{cite web|url=http://warfare.ru/?lang=&linkid=1756&catid=243|title=Submarines: general information|first=Eugene|last=Yanko|coauthors=Omsk VTTV Arms Exhibition and Military Parade JSC|year=2006|accessdate=2006-12-26}}</ref>，作为对[[冷战]]的部份规劃<ref>{{cite news|last=Stainless Steel World|title=VSMPO Stronger Than Ever|pages=16–19|publisher=KCI Publishing B.V.|date=July/August 2001|url=http://www.stainless-steel-world.net/pdf/ssw0107.pdf?issueID=30|accessdate=2007-01-02}}</ref>。{{citation needed|自1950年代初起，鈦开始被用于各种军事航空用途，尤其是制造高性能喷射机，最初的机体包括[[F-100超级军刀战鬥机|F-100超级军刀]]及[[A-12偵察机|洛克希德A-12]]。}}

在美国，[[美国国防部|国防部]]意識到鈦這种金属的战略重要性<ref>{{cite book|title=Titanium: Past, Present, and Future|publisher=national Academy Press|page=R9|author=National Materials Advisory Board, Commission on Engineering and Technical Systems (CETS), National Research Council|id=NMAB-392|location=Washington, DC|url= http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=1712&page=R1|year=1983}}</ref>，并支持了鈦早期的商业化行动<ref>{{cite web|title =Titanium Metals Corporation. Answers.com. Encyclopedia of Company Histories,|publisher =Answers Corporation|year =2006|url =http://www.answers.com/topic/titanium-metals-corporation|accessdate=2007-01-02}}</ref>。在整个冷战時期期间，鈦一直被美国政府视为战略材料，{{link-en|国家防禦儲備中心|Defense National Stockpile Center}}内有大量海锦鈦库存，直至2005年用尽为止<ref>{{cite book|title=Strategic and Critical Materials Report to the Congress. Operations under the Strategic and Critical Materials Stock Piling Act during the Period October 2004 through September 2005|publisher=[[美国国防部|United States Department of Defense]]|page=3304|author=Defense National Stockpile Center|url=https://www.dnsc.dla.mil/..%5CUploads/Materials/admin_4-26-2006_14-19-33_SRC%202005%20Ops%20Report%20Complete.pdf|format=PDF|year=2006}}{{dead link|date=2018年1月 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>。现時世界最大的鈦生产商，是俄罗斯的{{link-en|VSMPO-Avisma|VSMPO-Avisma}}，据估计這家公司的全球市场佔有率达29%<ref>{{cite news|date=2006-02-15|title=Boeing's Plan to Land Aeroflot|last=Bush|first=Jason|publisher=[[商业周刊]]BusinessWeek]]|url=http://www.businessweek.com/technology/content/feb2006/tc20060215_694672.htm?campaign_id=search|accessdate=2006-12-29}}</ref>。

2006年美国国防部[[国防高等研究计劃署]]向两家公司联合撥款五百七十万美元，研发制造鈦金属[[粉末冶金|粉末]]的新方法。在热力与压力下，這种粉末可用于制作各种强度高且重量轻的物件，從裝甲敷板到宇宙航行、运输、化工用元件<ref>{{cite web |url=http://www.highbeam.com/doc/1G1-151246469.html |title=U.S. Defense Agency Awards $5.7 Million to DuPont and MER Corporation for New Titanium Metal Powder Process |author=[[杜邦|DuPont]] |date=2006-12-09 |accessdate=2009-08-01 }}{{Dead link|date=2019年2月 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }},[http://web.archive.org/web/*/http://www.highbeam.com/doc/1G1-151246469.html archive-web],[https://archive.is/http://www.highbeam.com/doc/1G1-151246469.html archive-is]</ref>。

[[File:TitaniumUSGOV.jpg|缩略图|鈦（精矿）]]

处理鈦金属主要分四个步驟<ref>{{cite book |title=TITANIUM: A Technical Guide |year=1988 |author=Matthew J. Donachie, Jr. |publisher=ASM International |location=Metals Park, OH|pages=Chapter 4 |isbn=0871703092 |nopp=true}}</ref>：一、把鈦矿石还原成“海綿体”（一种透气的形態）；二、制造鑄錠，熔化海綿体（或用海綿体加一种母合金）来形成鑄錠；三、初步制造，把鑄錠制成一般机械制品，如坯、棒、板、片、條及管；四、加工制造，把机械制品进一步加工成型。

由于鈦在高温時会与氧气反应的关系，所以不能用[[还原反应]]来從氧化物中提煉鈦<ref name="Stwertka1998">{{cite book | title = Guide to the Elements | url = https://archive.org/details/guidetoelements00stwe | edition = Revised | first = Albert | last = Stwertka | publisher = Oxford University Press | year = 1998 | chapter = Titanium | pages= [https://archive.org/details/guidetoelements00stwe/page/81 81]–82 | isbn = 0-19-508083-1}}</ref>。因此商业上提煉鈦金属要用到[[克罗尔法]]，一种既繁复又昂贵的分批处理法。（鈦的市價相对地高，是因为在提煉的过程中，需要氧化另一种昂贵的金属——鎂<ref name="Barksdale1968p733">{{harvnb|Barksdale|1968|p=733}}</ref>。）在克罗尔法中，氧化物首先經过[[碳热反应|碳氯化]]，轉化成氯化物，过程中[[氯气]]会在有碳的情況下，通过红热的[[金红石]]或[[鈦铁矿]]，生成[[四氯化鈦]]（TiCl₄）。氯化物經[[分餾|分餾法]]濃缩及提纯后，在800攝氏度的[[氬气]]中被熔[[鎂]][[还原反应|还原]]成鈦<ref name="TICE6th"/>。

一种最近开发的提煉法，[[FFC劍桥法]]<ref>{{cite journal |last=Chen |first=George Zheng |coauthors=Fray, Derek J.; Farthing, Tom W. |url=http://www.nature.com/nature/journal/v407/n6802/full/407361a0.html |title=Direct electrochemical reduction of titanium dioxide to titanium in molten calcium chloride |journal=[[Nature (journal)|Nature]] |year=2000 |volume=407 |pages=361 – 64 |doi=10.1038/35030069}} [http://www.nature.com/nature/journal/v407/n6802/abs/407361a0.html ''Abstract'']</ref>，{{citation needed|日后有可能完全取代克罗尔法。此法的原料是粉末狀的[[二氧化鈦]]（一种精煉过的[[金红石]]），而最后成品則会是鈦粉末或海綿体。假如在原料的粉末中混入粉末狀的氧化物，那麼成品就会是廉價鈦合金，這样做比使用一般的多步熔化法要便宜得多。FFC劍桥法使鈦不像從前那样的如此稀少和昂贵，可为[[航天]]工业及奢侈品市场提供更多的选择，同時可取代一些制品中的[[鋁]]或特殊等级的[[钢]]。}}

一般鈦[[合金]]是由还原反应所造出来的。例如，铜鈦合金（把加了铜的金红石还原而成）、碳鈦铁合金（把鈦铁矿和焦炭用电炉还原而成）和錳鈦合金（[[金红石]]加錳或氧化錳）都是經还原而成的<ref name="TI_Encarta2005"/>。

现時鈦与鈦合金共有大约50种指定[[品位]]，儘管市面上能容易买到的就只有六种<ref>{{cite book|title=TITANIUM: A Technical Guide|year=1988|author=Matthew J. Donachie, Jr.|publisher=ASM International|location=Metals Park, OH|pages=16, Appendix J|isbn=0871703092}}</ref>。[[美国材料和试验协会|美国材料试验协会]]（ASTM）承认31种鈦金属及合金品位，其中1至4号品位在商业上属纯鈦（非合金）。這四种品位以它们不同的抗拉强度区分，也就是含氧百分比，其中1号品位韌性最佳（抗拉强度低，含氧量0.18%），4号最差（抗拉强度高，含氧量0.40%）<ref name="Emsley2001p453"/>。其餘品位皆为合金，每一种配方都有其特定的用途，例如韌性、强度、硬度、电阻、抗[[蠕變]]及抗[[腐蝕]]（特定某种介質或同時多种）<ref>{{cite book|title=Annual Book of ASTM Standards (Volume 02.04: Non-ferrous Metals)|year=2006|author=ASTM International|publisher=ASTM International|location=West Conshohocken, PA|pages=section 2|isbn=0-8031-4086-X|nopp=true}} {{cite book|title=Annual Book of ASTM Standards (Volume 13.01: Medical Devices; Emergency Medical Services)|year=1998|author=ASTM International|publisher=ASTM International|location=West Conshohocken, PA|pages=sections 2 & 13|isbn=0-8031-2452-X|nopp=true}}</ref>。

美国材料试验协会所指定的品位及其他合金，亦会按照各种规格生产，例如宇宙航行及军事规格（SAE-AMS, MIL-T）、ISO标準、各国的特定标準以及用家所需的规格（宇宙航行、军事、医学及工业用）<ref>{{cite book|title=TITANIUM: A Technical Guide|year=1988|author=Matthew J. Donachie, Jr.|publisher=ASM International|location=Metals Park, OH|pages=13–16, Appendices H and J|isbn=0871703092|nopp=true}}</ref>。

至于加工方面，鈦的所有[[焊接]]必需在[[氬]]或[[氦]]其中一种惰性气体中进行，否則鈦会被空气中的氧、[[氮]]或[[氫]]等气体污染<ref name="Barksdale1968p734"/>。污染会引起各种情況，包括脆化，而脆化会減低焊接后的整体性，并导致连接失败。商业纯鈦的扁平产品（片、板）制造起来很容易，但处理時必須注意鈦金属有“記憶”特性，有弹回原形的傾向。有几种高强度合金更尤其如此<ref>{{cite book|title=AWS G2.4/G2.4M:2007 Guide for the Fusion Welding of Titanium and Titanium Alloys |year=2006 |publisher=American Welding Society |location=Miami |url=http://www.awspubs.com/product_info.php?products_id=408 }},[http://web.archive.org/web/*/http://www.awspubs.com/product_info.php?products_id=408 archive-web],[https://archive.is/http://www.awspubs.com/product_info.php?products_id=408 archive-is]</ref><ref>{{cite book |title=Titanium design and fabrication handbook for industrial applications |year=1997 |author=Titanium Metals Corporation |publisher=Titanium Metals Corporation |location=Dallas |url=http://www.timet.com/design&fabframe.html |||}},[http://web.archive.org/web/*/http://www.timet.com/design&fabframe.html archive-web],[https://archive.is/http://www.timet.com/design&fabframe.html archive-is]</ref>。鈦金属一般可以用跟[[不鏽钢]]一样的机器及方法处理<ref name="Barksdale1968p734"/>。

[[File:Titanzylinder.jpg|缩略图|钛制圆柱体，品质为“2号品位”]]

鈦是[[钢]]的一种合金用元素（{{link-en|鈦铁|Ferrotitanium}}），鈦会缩小钢的[[晶粒]]尺寸，同時作为{{link-en|脫氧劑|Deoxidization}}的鈦会減低钢的含氧量；在[[不鏽钢]]中加鈦会減低含碳量<ref name="EBC"/>。鈦常与其他金属制成合金，這些金属有鋁（改良晶粒大小）、[[釩]]、[[铜]]（硬化）、[[鎂]]及[[鉬]]等<ref name="ECE738">{{cite book|last=Hampel|first=Clifford A.|year=1968|title=The Encyclopedia of the Chemical Elements|page=738|publisher=Van Nostrand Reinhold|isbn=0442155980}}</ref>。{{citation needed|鈦的机械制品（片、板、管、线、鍛件、鑄件）在工业、宇宙航行、休閒及[[新兴市场]]上都有应用。鈦粉在[[煙火制造术|煙火制造]]上用于提供明亮的燃燒顆粒。}}

[[File:Titanium(IV) oxide.jpg|缩略图|二氧化鈦是最常用的鈦化合物]]

從地球表面被开采的鈦矿石中，约95%都被送往提煉成[[二氧化鈦]]（Ti[[氧|O]]₂），俗称鈦白(粉)，一种超白的持久[[顏料]]，性質安定、无毒且覆盖力佳，常被用于制造[[塗料]]、[[紙|紙张]]、[[牙膏]]及[[塑膠]]<ref name="USGS_Minerals">{{cite web|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/titanium/|title=USGS Minerals Information: Titanium|author=[[美国地質调查局|United States Geological Survey]]|date=2006-12-21|accessdate=2006-12-29}}</ref>，也是[[立可白]]的主要成分。二氧化鈦也被用于[[水泥]]、[[宝石]]、[[造紙厂|造紙]]用遮光劑<ref>{{cite book|last=Smook|first=Gary A.|title=Handbook for Pulp & Paper Technologists (3rd edition)|publisher=Angus Wilde Publications|year=2002|isbn=0-9694628-5-9

粉末狀的Ti[[氧|O]]₂化学上具惰性，阳光下不褪色，而且很不透光：就是這些性質，使得它能夠为制造家用塑膠的灰色或棕色化学品带来艷丽的纯白色<ref name="HistoryAndUse"/>。在自然中，二氧化鈦這种化合物可在[[銳鈦矿]]、{{link-en|板鈦矿|brookite}}及金红石這几种[[矿物]]中找到<ref name="EBC"/>。用二氧化鈦制成的塗料能夠耐高溫，轻度阻止塵污积聚，及抵受海洋环境带来的影響<ref name="HistoryAndUse"/>。纯二氧化鈦的[[折射率]]非常高，而且对[[光的色散|光学色散]]能力比[[鑽石]]还高<ref name="LANL"/>。除了作为一种很重要的顏料之外，二氧化鈦还会吸收紫外线，可用于防曬化妝品中。

最近，它还被用在[[空气净化器]]（过濾器塗層），及貼在建筑物窗上的薄膜，這种薄膜在接觸到[[紫外线]]（太阳或人工）或空气中的水份時，会产生带高度活性的氧化还原物种，如羥基，能净化空气或保持窗面清潔<ref>{{cite conference|author=Stevens, Lisa; Lanning, John A.; Anderson, Larry G.; Jacoby, William A.; Chornet, Nicholas|title=Photocatalytic Oxidation of Organic Pollutants Associated with Indoor Air Quality|booktitle=Air & Waste Management Association 91st Annual Meeting & Exhibition, San Diego|date=June 14–18, 1998}}</ref>。

由于它的高[[抗拉强度]]－密度比<ref name="TICE6th"/>、优良的抗腐蝕性<ref name="LANL"/>、抗疲乏性、抗裂痕性<ref name="Moiseyev">{{cite book|last=Moiseyev|first=Valentin N.|title=Titanium Alloys: Russian Aircraft and Aerospace Applications|publisher=Taylor and Francis, LLC|year=2006|page=196|isbn=9780849332739}}</ref>及能夠在沒有[[蠕變]]的情況下抵受適度高溫，鈦合金被用于[[航空器]]、[[裝甲|裝甲敷板]]、[[海军]]艦隻、[[航天器]]与[[导弹]]<ref name="LANL"/><ref name="HistoryAndUse"/>。在這些应用中，鈦与鋁、釩及其他元素所制成的合金，用于制造各种元件，包括关鍵的架构部件、防火牆、[[起落架]]、排气管（直昇机）及液压系统。事实上，约三分二的鈦金属生产量被用于制造太空船引擎及构架<ref name="Emsley2001p454" />。[[SR-71黑鳥式偵察机|SR-71“黑鳥”]]是最早在架构上广泛使用鈦的机体，为现代军用及商用机体的鈦应用鋪好了路。据估计，生产[[波音777]]要用59吨鈦，[[波音747]]要44吨，[[波音737]]要18吨，[[空中客车A340]]要32吨，[[空中客车A330]]要18吨，[[空中客车A320]]要12吨。[[空中巴士A380]]可能要用146吨，其中引擎要26吨<ref>{{cite web|last=Sevan |first=Vardan |url=http://www.sevanco.net/news/full_story.php?id=1122 |title=Rosoboronexport controls titanium in Russia |date=2006-09-23 |publisher=Sevanco Strategic Consulting |accessdate=2006-12-26 |||}},[http://web.archive.org/web/*/http://www.sevanco.net/news/full_story.php?id=1122 archive-web],[https://archive.is/http://www.sevanco.net/news/full_story.php?id=1122 archive-is]</ref>。在引擎应用上，鈦被用于[[轉子]]、压缩机葉片、液压系统元件及{{link-en|短艙|Nacelle}}。在航空应用的鈦合金中，[[鈦-6鋁-4釩]]佔几乎50%<ref>{{cite book|title=TITANIUM: A Technical Guide|year=1988|author=Matthew J. Donachie, Jr.|publisher=ASM International|location=Metals Park, OH|page=13|isbn=0871703092}}</ref>。

由于不易被[[海水]]腐蝕，鈦被用于制造螺槳轴、索具及用于[[海水淡化|海水淡化厂]]的[[換热器]]<ref name="LANL"/>；还被用于鹹水[[水族馆]]的冷热水器、釣鱼线及潛水用刀。鈦被用于制造海洋监视部署的住房及其他元件，及用于以及科学用或军用的监察儀。前[[苏联]]研发出主要用鈦制造[[潛艇]]的技术<ref>{{cite web|title=GlobalSecurity|publisher=GlobalSecurity.org|url=http://www.globalsecurity.org/military/world/russia/705.htm|accessdate=2008-04-23|date=April 2006}}</ref>。

=== 工业 ===

化工及石油化工领域需要用到焊鈦制的管道及加工设備（換热器、槽、加工用容器、閥），主要原因是鈦的抗腐蝕性。井内与[[鎳]]{{link-en|濕法冶金|Hydrometallurgy}}应用要用到特定的几种合金，如鈦βC，因为需要高强度、高抗腐蝕性或两者同時。[[造紙业|制紙业]]某些会面对腐蝕性介質的生产设備会用到鈦，這些腐蝕性介質包括次氯酸钠或濕氯气（用于漂白）<ref>{{cite book|title=TITANIUM: A Technical Guide|year=1988|author=Matthew J. Donachie, Jr.|publisher=ASM International|location=Metals Park, OH|pages= 11–16|isbn=0871703092|nopp=true}}</ref>。其他应用包括：[[超聲波焊接]]、{{link-en|熔锡波焊|Wave soldering}}<ref>{{cite book

}}{{dead link|date=2018年4月 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }},[http://web.archive.org/web/*/http://www.astm.org/cgi-bin/SoftCart.exe/BOOKSTORE/PUBS/943.htm?E+mystore archive-web],[https://archive.is/http://www.astm.org/cgi-bin/SoftCart.exe/BOOKSTORE/PUBS/943.htm?E+mystore archive-is]</ref>及[[濺鍍]]靶材<ref>{{cite book|title=Handbook of Hard Coatings|publisher=William Andrew Inc.|pages=Ch. 8|author=Rointan F. Bunshah, Editor|isbn=0815514387|location=Norwich, NY|url= http://books.google.com/?id=daamnz8el2sC&pg=PA413|year=2001}}</ref>。

[[四氯化鈦]]（TiCl₄）是一种无色液体，在生产二氧化鈦的过程中的是一种重要的中间物，可用于生产[[齊格勒-纳塔催化劑]]及制造鍍銥[[玻璃]]，还由于它在濕气中会产生濃煙，所以可以用四氯化鈦来制造煙幕<ref name="Stwertka1998"/>。

鈦金属被用于汽车，尤其是赛车（汽车或摩托），在這领域減低重量，但同時不失强度及剛度是极其重要的<ref>{{cite book|last=Bell|first=Tom|coauthors=''et al.''|title=Heat Treating|publisher=ASM International|year=2001|series=Proceedings of the 20th Conference, 9–12 October 2000|page=141|isbn=0871707276|url=http://books.google.com/?id=4F1zYT4FHyMC}}</ref>。一般来說，鈦金属对普罗大众的消费市场来說太昂贵了，很难会有销路，所以它的主要市场是高檔产品，尤其是競赛用／高性能市场。最新款的[[雪佛兰Corvette|Corvette]]跑车可选配鈦制排气系统<ref>{{cite web|url=http://www.iglou.com/corvette/specs/2001/exhaust.htm|title=Titanium Exhausts|accessdate=2006-12-26|author=National Corvette Museum|year=2006|||}}</ref>。

[[File:GuggenheimBilbao.jpg|缩略图|左|右上|西班牙[[畢尔包古根汉美术馆]]的外牆鈦壁板]]

鈦被用于各种体育用品：[[球拍|网球拍]]、[[高尔夫球杆]]桿头、[[袋棍球]]棒手柄；[[板球]]、[[曲棍球]]、袋棍球及[[美式足球]]的头盔上的护架；以及[[自行车]]的骨架及元件。儘管鈦并不是自行车生产的主流材料，但仍有运动选手及自行车冒险爱好者使用鈦制的自行车<ref>{{cite book|last=Davis|first=Joseph R.|title=Metals Handbook|publisher=ASM International|year=1998|page=584|isbn=0871706547|url=http://books.google.com/?id=IpEnvBtSfPQC}}</ref>。鈦合金亦被用于制造[[眼鏡]]框架<ref name="Donachie2000">{{cite book|last=Donachie|first=Matthew J.|title=Titanium: A Technical Guide|url=https://archive.org/details/titaniumtechnica00dona_881|publisher=ASM International|year=2000|pages=[https://archive.org/details/titaniumtechnica00dona_881/page/n19 11], 255|isbn=0871706865}}</ref>，雖然這种鏡框会有点昂贵，但是它重量轻又很經久耐用，而且不会造成皮膚敏感。許多野外[[背包客]]都有鈦制的裝備，包括煮食用具、餐具、提燈及帳蓬的标樁<ref name="Donachie2000" />。雖然比传统的钢或鋁制的同类稍贵，這些鈦制品要轻得多但强度不減。{{link-en|蹄铁匠|Farrier}}也偏好使用鈦，因为鈦制的[[马蹄铁]]比钢制的更轻且更耐用<ref name="Donachie2000" />。[[File:Titanium-spork 1.jpg|缩略图|適用于野外背包客的鈦[[叉勺]]约重16克，比钢制餐具更轻，但比膠制的更坚固。]]

由于它的耐久性，鈦制的名牌[[珠宝]]（尤其是{{link-en|鈦戒指|Titanium ring}}）开始普遍起来<ref name="Donachie2000" />。鈦的惰性成了要选择它的原因，特別是对有皮膚敏感或会在特定环境中（如游泳池）佩戴首飾的人。鈦的耐久性、轻重量、防凹性及耐腐蝕性，使它成为生产[[手錶]]外殼与錶带的理想材料<ref name="Donachie2000" />。有些艺术家用鈦来制作艺术品，例如雕塑、裝飾品及家具<ref>{{cite web|accessdate=2009-08-08|url=http://www.titanium-arts.com/home.html|title=Fine Art and Functional Works in Titanium and Other Earth Elements|||}}</ref>。

鈦偶尔会被用在有关建筑的应用上：位于[[莫斯科]]高40米的加加林紀念柱，为紀念第一名太空人[[尤里·加加林]]而建造，就是以鈦建成的<ref>{{cite book|url=http://books.google.com/books?id=41EqJFxjA4wC&pg=PA408|title=Titanium| chapter = Appearance Related Applications|isbn=9783540713975|author1=Lütjering, Gerd|author2=Williams, James Case|date=2007-06-12}}</ref>，选用鈦的原因是因为它吸引的顏色以及跟火箭技术的关连。西班牙的[[畢尔包古根汉美术馆]]及美国[[喜瑞都]]的千禧图书馆分別是欧洲和北美最早使用鈦壁板护層的建筑<ref name="Emsley2001p454">{{harvnb|Emsley|2001|p=454}}</ref>。其他使用鈦壁板护層的建筑还有位于美国[[科罗拉多州]][[丹佛]]艺术博物馆的汉密顿楼<ref>{{cite web|url=http://www.designbuild-network.com/projects/dam/|title=Denver Art Museum, Frederic C. Hamilton Building|accessdate=2006-12-26|publisher=SPG Media|year=2006}}</ref>，及位于[[莫斯科]]高107米的[[莫斯科航天博物馆|征服太空紀念碑]]<ref>{{cite book|last=Gruntman|first=Mike|title=Blazing the Trail: The Early History of Spacecraft and Rocketry|date=AIAA|page=457|isbn=156347705X|url=http://books.google.com/?id=2XY9KXxF8OEC|publisher=American Institute of Aeronautics and Astronautics|location=Reston, VA}}</ref>。

比起枪支传统上用的金属（钢、[[不鏽钢]]及鋁），鈦的强度低質量较为优勝，加上在金属制造上的发展，用鈦来制造枪支开始變得普遍。主要用途包括[[手枪]]支架及[[左轮手枪]]的轉轮。基于同样的理由，笔記本电脑的主体也会用到鈦（例如[[蘋果公司|蘋果]]的[[PowerBook]]系列）<ref>{{cite web|accessdate=2009-08-08|url=http://www.everymac.com/systems/apple/powerbook_g4/stats/powerbook_g4_400.html|title=Apple PowerBook G4 400 (Original - Ti) Specs}}</ref>。而2017年推出的智能手机[[Essential Phone]]将鈦合金作为手机边框，是首部由鈦合金所組成机身的手机。<ref>{{cite web|accessdate=2017-08-10|url=https://finance.technews.tw/2017/08/10/essential-ph-1-start-mass-production/|title=

鸿海、亚马遜、腾讯力挺，Essential 鈦合金手机量产}}</ref>

由于其耐久性，鈦已成为更受设计师欢迎的珠宝（尤其是鈦戒指）<ref name="Donachie2000"/>。它的低活性使其成为过敏症患者，或会在游泳池等环境中佩戴首飾的人之理想选择。鈦与金合鑄可生产出能以24K金标示销售的合金。此合金之硬度大约相当于14K金，且比纯24K金更耐用。<ref>{{cite journal|url=http://goldbulletin.org/assets/file/goldbulletin/downloads/Gafner_4_22.pdf |title=The development of 990 Gold-Titanium: its Production, use and Properties |author=Gafner, G. |journal=Gold Bulletin |date=1989 |volume=22 |issue=4 |pages=112–122 |doi=10.1007/BF03214709 |||}}</ref>

鈦的耐久度、较轻的重量、耐凹性以及耐蝕性使其很適合作为[[手錶|錶]]殼的材料。<ref name="Donachie2000"/>有些艺术家会使用鈦制作雕塑、裝飾物和家具。<ref>{{cite web|accessdate=2009-08-08 |url=http://www.titanium-arts.com/home.html |title=Fine Art and Functional Works in Titanium and Other Earth Elements ||}}</ref>

鈦可經[[阳极氧化]]以改變表面氧化物的厚度，從而产生光学[[干涉]]條紋和各种鲜豔的顏色。<ref>{{cite web|url=http://electrochem.cwru.edu/ed/encycl/art-a02-anodizing.htm |title=Electrochemistry Encyclopedia |author=Alwitt, Robert S. |date=2002 |accessdate=2006-12-30 |||}}</ref>由于這种著色和低活性，鈦常被用作[[身体穿洞|身体部位穿环]]。<ref>{{cite web |url=http://www.doctorgoodskin.com/tp/bodypiercing/|work=doctorgoodskin.com |title=Body Piercing Safety |accessdate=2009-08-01}}</ref>

鈦在制造非流通硬币和奖牌上用途较少。 于1999年，直布罗陀在千禧年庆典发布了世界上第一个鈦币。<ref>{{Cite web|url=https://www.pobjoy.com/us/world-firsts|title=World Firsts {{!}} British Pobjoy Mint|website=www.pobjoy.com|language=en|accessdate=2017-11-11}}</ref>澳大利亚橄欖球联盟的黃金海岸泰坦队（Gold Coast Titans）为他们的年度最佳球员頒发了纯鈦奖牌。<ref>{{cite news|last=Turgeon |first=Luke |title=Titanium Titan: Broughton immortalised |url=http://www.goldcoast.com.au/article/2007/09/20/2947_gold-coast-titans.html |newspaper=The Gold Coast Bulletin |date=2007-09-20 |||}}</ref>

[[File:Lateralcephplated.JPG|缩略图|小型鈦片及螺絲被用于固定[[眼框]]骨折的断骨。]]

鈦有一种固有的{{link-en|骨整合|Osseointegration}}特性，活性生骨細胞会直接在鈦金属表面上沉积鈣化为新生骨組織，最后会如同树根与土壤一般结合得极为牢固，使得鈦制的[[牙科植入物]]能在原位上逗留50年之久。這种特性对{{link-en|整形植入物|Internal fixation}}而言亦相当有用<ref name="Emsley2001p452"/>。使用鈦的好处还有鈦较低的-{zh-hans:弹性模量;zh-tw:弹性模数}-（-{zh-hans:[[杨氏模量]];zh-tw:[[杨氏模数]]}-），与骨较为接近，植入物是以修補骨骼为目的而造。因此骨骼负重会更平均地分布于骨及植入物之间，這样会減低骨質流失的机会，因为如果负重不均就会有应力遮闭（骨骼应力因植入物而減低所导致的骨質流失），以及外科植入物与骨之间的义肢周骨折。然而，鈦合金的剛性仍是骨的两倍，所以植入物周边骨的受力仍是会大幅減少，并可能因此退化<ref>[http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2010/09/titanium-foams-replace-injured-bones.jsp Titanium foams replace injured bones - Research News 09-2010-Topic 1 – Fraunhofer-Gesellschaft]. Fraunhofer.de. Retrieved on 2010-09-27.</ref>。

{{citation needed|鈦被制成{{link-en|图像导引手术|Image-guided surgery}}用的{{link-en|外科器具|Surgical instrument}}，还有轮椅、丁形柺杖及其他需要高强度低重量的产品。}}

由于其耐蝕性，鈦已被研究用以制成儲存核廢料之容器。可使用超过10万年的容器被认为可透过最小化材料瑕疵的條件来制造。<ref>{{cite journal |doi= 10.1515/CORRREV.2000.18.4-5.331 |title= Hydrogen Absorption and the Lifetime Performance of Titanium Nuclear Waste Containers |journal= Corrosion Reviews |volume= 18 |issue= 4–5 |year= 2000 |last1= Shoesmith |first1= D. W. |last2= Noel |first2= J. J. |last3= Hardie |first3= D. |last4= Ikeda |first4= B. M.}}</ref>鈦「滴水罩」也可以安裝在其他类型的容器上，以延长其使用寿命。<ref>{{cite journal|title=Proof of Safety at Yucca Mountain|journal=Science|date=2005|volume= 310|issue=5747|pages=447|author1=Carter, L. J. |author2=Pigford, T. J. |doi=10.1126/science.1112786 |pmid=16239463}}</ref>

== 生物修复 ==

「[[硬柄小皮傘]]」、「[[橙黃褐任傘]]」這两种真菌可以把鈦污染泥土中之鈦金属进行生物轉換。<ref>{{cite journal|url=http://www.wseas.us/e-library/conferences/2010/Corfu/EDUCATION/EDUCATION-04.pdf|title=The Mycoremediation of Metals Polluted Soils Using Wild Growing Species of Mushrooms|journal=Engineering Education|author1=Elekes, Carmen Cristina|author2=Busuioc, Gabriela|access-date=2014-01-28|||}}</ref>

[[File:Kopiva.JPG|缩略图|[[蕁麻]]的含鈦量最高可达百万分之八十。]]

鈦沒有毒性，即使大劑量時也是如此，鈦在人体中不会发生任何自然作用<ref name="Emsley2001p451" />。据估计，人每天会攝取约0.8毫克鈦，但大部分都在沒有被吸收的情況下通过<ref name="Emsley2001p451"/>。然而，含有[[矽土]]的組織会出现[[生物累积性|生物累积]]鈦的傾向。在[[植物]]中，一种未知的机制可能会用鈦来刺激[[碳水化合物]]的生产并促进生长。這可能解释到为何大部分植物的含鈦量约为[[百万分率|百万分之1]]（ppm），而食用植物的含鈦量則约为2ppm，[[木賊]]及[[蕁麻]]更最高可达80ppm<ref name="Emsley2001p451" />。

粉末狀的鈦及刨削下来的鈦薄片很容易引起火災，而且在[[空气]]中会因加热而发生爆炸<ref>{{cite book|last=Cotell|first=Catherine Mary|coauthors=Sprague, J. A.; Smidt, F. A.|title=ASM Handbook: Surface Engineering|publisher=ASM International|year=1994|edition=10th|page=836|isbn=087170384X|url=http://books.google.com/?id=RGtsPjqUwy0C}}</ref>。水及[[二氧化碳]]类的灭火法对燃燒中的鈦无效；必須改为使用[[火災分类|D类]]乾粉灭火劑<ref name="HistoryAndUse"/>。

当生产或处理[[氯气]]時，必須小心注意鈦只能用在周围沒有乾氯气的地方，否則会引起鈦／氯火災<ref>{{cite book|last=Compressed Gas Association|title=Handbook of compressed gases|publisher=Springer|year=1999|edition=4th|page=323|isbn=0412782308|url=http://books.google.com/?id=WSLULtCG9JgC}}</ref>。即使是濕氯气也是火災隱患，因为在异常的天气狀況下濕氯气可能会意外地變乾。

鈦未經氧化的新表面与[[液態氧]]接觸后可能会起火<ref>{{cite book|last=Solomon|first=Robert E.|others=National Fire Prevention Association|title=Fire and Life Safety Inspection Manual|publisher=Jones & Bartlett Publishers|year=2002|edition=8th|page=45|isbn=0877654727|url=http://books.google.com/?id=2fHsoobsCNwC}}</ref>。{{citation needed|這种表面可以由經氧化的鈦表面跟硬物碰撞后所形成，或在力学[[应變]]导致的裂痕内形成。因此在液態氧的系统内使用鈦很可能有限制，例如宇宙航行工业就会有這种系统。}}

* [http://books.google.com/books?id=7iwDAAAAMBAJ&pg=RA2-PA46&dq=popular+science+titanium+1950&hl=en&ei=4kO5TKvHAqWxnAefke3XDQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CC8Q6AEwAA#v=onepage&q&f=true “鈦：我们的下一种主要金属”，《科技新時代》1950年8月号]–最早一篇对公众詳細報导鈦的文章{{en icon}}

* [http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2003/titanium.movies/titanium.html 鈦与其合金的冶金学——劍桥大学]{{en icon}}

* [https://web.archive.org/web/20071223083840/http://www.popsci.com/popsci/how20/85f145ef7d2f6110vgnvcm1000004eecbccdrcrd.html 火花中的真相：鈦还是樸实的老钢？]《[[科技新時代]]》杂志{{en icon}}

*[http://web.archive.org/web/*/http://www.popsci.com/popsci/how20/85f145ef7d2f6110vgnvcm1000004eecbccdrcrd.html archive-web],[https://archive.is/http://www.popsci.com/popsci/how20/85f145ef7d2f6110vgnvcm1000004eecbccdrcrd.html archive-is]