非鐵

金屬鈦(Ti)是近一百年來才被開發、使用的新興元素，其最先是由英國牧師科學家格雷戈爾(W. Gregor)研究鐵礦石所發現(1791年)。1795年德國化學家克拉普羅特(M. H. Klaproth）在研究金紅石時也發現該元素，並以希臘神話的泰坦神(Titans)為其命名。由於鈦的氧化物相當穩定，自然界中主要以鈦鐵礦(FeTiO3)、金紅石(TiO2)等氧化物存在，金屬鈦提煉相對不易，過去一直將鈦視為稀有金屬。直到1910年美國化學家亨特(M. A. Hunter)首次用鈉還原TiCl4製得純度達99.5%金屬鈦；1940年盧森堡科學家克勞爾(W. J. Kroll)用鎂還原法製得純鈦。從此，鈉還原法與鎂還原法成為生產金屬鈦的工業方法，並開始了鈦的工業化生產。

根據Roland Berger Stratasy Consultant於2013年公布的報告指出，積層製造技術應用於金屬製品的製造成本，可分為直接成本(direct cost)及間接成本(indirect cost)，其中直接成本完全以材料支出為主，佔總製造成本的26%，而積層製造技術用金屬材料的應用以粉床熔融技術(powder bed fusion)及直接能量沉積技術(direct energy deposition)為主，以材料的型態來看有粉末與線材，其他有疊層製造成型技術(Sheet Lamination)主要材料為箔材。

美國、日本及中國大陸皆為擁有完整鈦金屬供應鏈的國家，也是鈦金屬產業的前瞻應用市場指標。隨著鈦金屬的應用漸趨多元與相關技術的導入，鈦材應用於汽車與建築領域的情況漸趨普遍，本文將中、美、日等國外鈦合金產業於汽車與建築的應用趨勢作為剖析並期能進一步掌握全球鈦合金產業前瞻應用市場趨勢與商機。

與過去相比，近年來的夏天異常酷熱，暖冬現象不斷發生，但就氣溫變化而言，地球平均溫度與100年前相較僅上升了0.5度。聯合國IPCC在最新報告中預測，「今後的100年，氣溫最多會上升6.4度」，也就是氣溫上升會是過去100年的10倍以上，地球暖化導致的雨量變化及異常氣候將頻繁發生。

飛機製造廠商波音、空中巴士等以產業鏈位置區分，屬於下游系統整合商，因技術密集度高，且軍事強國必然以該產業列為國防發展重點，牽涉產業相當廣泛。而軍用機長期以來作為國家主體研究的載具，研究發展經費投入高，技術上始終位於該產業的最前端；民航機部門中，客機成長幅度不容小覷，以2012年到2031年來看累計有26,000新機完成，總計有25,800億美元的需求成長，若以未來的旅客搭乘量作為航空產業發展前景的代理變數，亦可佐證上述需求成長的幅度，【圖1】為全球航空產業的旅客預測。

美國鈦工業的規模與技術水準居世界的領導地位，鈦錠及鈦加工材產量居全球第二，僅次於中國大陸，同時美國也是全球最大的海綿鈦及鈦加工材的消費大國，約佔全球總消費量的1/2。美國鈦工業的發展與其航太產業之表現密不可分，2013年估計約有65%的鈦加工材應用於航太領域上。美國主要的鈦材加工公司有3家：Timet、RTI和ATI，產量合計佔美國鈦材的90%，另有10家公司生產鈦錠，30家公司生產鈦鍛件、軋製產品和鑄件。

鈦金屬早期應用多以航太及軍事工業為主，取代部分鋼鐵、鋁、鎂等高功能性用途，主要用於發動機的零組件及機身上。1960年代開始，高溫及高強度鈦合金的成功開發，開始了一般工業、海洋、石化、電力與機械工業的應用，多應用於閥門、渦輪葉片、電解槽、熱交換器、反應器及蒸餾塔等。近年來，隨著材料冶煉與加工技術漸趨成熟，其應用產業也越來越廣泛。然而，鈦金屬集合多種貴金屬之優點，強度高、抗蝕性佳、質量輕、熱傳導係數低、延展性佳、對人體無害等，近年來一直廣泛應用於高科技及醫療等產業，另外，在專業登山業也藉由鈦金屬的優點，發揮了最大的效能，開啟了民生餐具之應用潛在利基。

航太應用領域所選用的材料往往因其特殊環境的條件而需符合耐高溫、抗腐蝕、高強度、質量輕與抗氧化等特點，目前應用於航太產業的五大材料分別是複合材料、鈦合金、鋁合金、鋼和高溫合金。其中鋁合金因具有高抗拉強度與防鏽氧化層，成為早期的主流航空材料，而鋼材則因技術成熟且材料成本深具經濟優勢。高溫合金則因其特殊性能在航空發動機上占據公認的首要地位。

國際上統稱高清淨鋁為High Purity Aluminium，一般並無明確的定義，通常純度為99.70%~99.90%使用霍爾法(Hall Process)生產的一次加工鋁稱為原鋁，部分原鋁由於使用較佳的原料與操作條件，其純度可以達到99.96%~99.98%；精鋁則是使用特殊冶煉方法提取出純度不低於99.95%的鋁。相較於原鋁，高純淨鋁具備更好的導電性、導熱性、可塑性、反光性和抗腐蝕性，此外高純淨鋁亦為導磁性非常小的物質，純度越高，導磁性越小。

2014-2015年全球銅精礦產量將繼續增加，2015年起，標準銅精礦的粗煉/精煉費用將上漲，暗示全球銅精礦供給增加，而中國大陸在海外的採礦投資增加，將造成全球銅礦產量擴張速率加快。2015年的銅需求預期將明顯放緩，而全球的表面需求則預估僅增長約1%。相比之下，全球精煉銅產量今明兩年則預估可分別成長5.1%與4.3%，供給過剩及經濟成長減緩，預計將對銅價帶來持續性的負作用。