鈦及其合金的比強度（強度與重量比）在金屬結構材料中是很高的，它的強度與鋼材相當,但其重量僅為鋼材的57%。另外,鈦及其合金的耐熱性很強,在500℃的大氣中仍能保持良好的強度和穩定性,短時間工作溫度甚至還可更高些。而鋁在150℃、不銹鋼在310℃就失去原有的機械性能。當飛機、火箭高速飛行時，其發動機和表面溫度相當高，鋁合金已不能勝任，這時,采用鈦合金是十分合適的。正是由于鈦及其合金具有強度大、重量輕、耐熱性強的綜合優良性能，在飛機制造中用它來代替其它金屬時，不僅可以延長飛機使用壽命，而且可以減輕其重量，從而大大提高其飛行性能。所以，鈦是航空工業和宇宙工業中很有前途的結構材料之一。
鈦及其合金在航空工業中主要用于制造飛機發動機和機身。一般來講，馬赫數小于2的飛機，其發動機使用一部分鈦及其合金，機身一般用鋁合金。馬赫數等于2的飛機，其發動機用鈦量增加，而且機身也部分需用鈦。馬赫數大于3.5的飛機,其發動機入口溫度已很高,就不能用鈦合金而需用超合金了，但其機身用鈦量則顯著增加。
鈦及其合金還具有良好的耐低溫性能，即使在-250℃的超低溫下，它仍具有較高的沖擊強度，可耐高壓抗震動，因此，鈦及其合金在火箭和宇宙飛船上不僅用于制造發動機外殼和結構部件，而且用于制造高壓容器，如高壓氣瓶、低溫液態燃料箱等。
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