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二氧化钛是当今使用最多的颜料。尽管在1791年二氧化钛的化学组成就得到确认，但是直到1916年才用作商品化颜料。涂料是二氧化钛最大的消费领域，使用量占生产总量的 57%,紧跟的是塑料业（20%）、造纸（13%）、油墨（3%）和陶瓷（2%）0其他应用在1996年仅占全球使用量的5%o 1996年全球生产总量为3, 3Mt, 5个公司能满足需求量的75%。如果 DuPont和Tioxide公司合并得以批准，DuPont将占35%的市场份额，其余依次是Millennium （15%）、Kronos（ 10%） , Kerr-Mc-Gee（8%）和 Kemira Pigments（7%）o
对二氧化钛的需求纯粹依赖于其物理特性。颜料有两个主要功能：着色和遮蔽。颜料的着色特性取决于它对入射光的反射。二氧化镁反射可见光的效率要高于二氧化钛，但是与二氧化钛相比仍不是高效颜料。这是因为它的遮蔽能力低的缘故。遮蔽能力取决于折光指数，以及颜料和基体（粘结剂）之间折光指数差的绝对值。最常用的聚合物的折光指数在1.45 - 1.6之间。折光指数高于1.7的白色粉末可用作颜料。二氧化钛的折光指数在2.55（锐钛型）和2.7（金红石型）之间。二氧化钛的折光指数髙于任何一种白色颜料，加上它的反光能力使其成为最有效的颜料。（应该注意到空气也有非常好的颜料值，空气的折光指数是1,可与典型的基体产生大的差值，还大于氧化锌、硫酸锐和碳酸钙的差值）479>483o颜料的亮度和浅色调取决于它们的光散射能力。亮度由反射比的强度决定；浅色调由反射光谱决定（波长短的反射光与波长长的反射光的比值）。锐钛型与金红石型之间的差异在于它们的浅色调不同（如锐钛型反射更短波长的光，有蓝色浅色调）。
用于颜料和UV吸收剂时，丝网除沫器颗粒尺寸对二氧化钛也有重要影响。颜料要求有最大的遮蔽性，颗粒的直径必须等于半波长（对人眼最敏感的蓝/绿光的平均波长为460nm,所以直径为 230nm的颗粒有最大的遮蔽能力）。基体（粘结剂）的颜色也同样有影响，二氧化钛必须将其补偿。因此，有些牌号的二氧化钛为特殊环境而设计，某些用于消除黄色浅色调。这些都是靠选择颗粒尺寸来实现。所以商品化牌号产品的颗粒尺寸在200 ~300nm范围内。另外，二氧化钛的量也至关重要，如果二氧化钛的加入量太少，颗粒之间的距离过于宽大，没有遮蔽能力；如果量太大，颗粒之间的拥堵效应使颗粒之间的散射相互干扰，从而降低了遮蔽效率。最后，有良好的分散性也至关重要，颗粒只有在均匀分散、被粘结剂分隔的情况下才有好的性能。
二氧化钛从以下矿物中得到：金红石、锐钛矿、板钛矿和钛铁矿。前3种矿成分大部分

为Ti%,结构为八面体。金红石和锐钛矿都是四方形，不同在于八面体的相互排列不同，而板钛矿是斜方形。金红石是最常见的矿物，它的地质形成与高温有关，所以金红石经常发现与同在第二高温过程中形成的岩石共存。锐钛矿和板钛矿由麻片矿或片矿被温泉水侵出后沉积而形成。当加温到700龙以上时，锐钛矿和板钛矿转化为金红石。三角形的钛铁矿是岩浆结晶最初的组分，它的化学组成为钛酸亚铁，矿的颜色从微黄到微棕色，所含微量金属典型的有 Fe、Sn、Nb^ Ta^ Mg、Mno

图2-64~图2-66分别是板钛矿、金红石和锐钛矿的晶体结构。