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钛的原子序数为22,核外电子数共有22个,其电子构型为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²([Ar]3d²4s²)。钛单质有两种同素异构体:α-Ti和β-Ti。α-Ti是六方晶系,原子堆积方式为六方密堆积,原子空间利用率为74%。β-Ti为立方晶格,原子堆积方式为体心立方密堆积,原子空间利用率为68%。另外,当钛晶体中出现少量的缺陷时会影响晶体的性质,如机械强度、导电性等
钛具有金属光泽,有延展性。声音在其中的传播速率为5090m/s。钛的主要特点是密度小、机械强度大、容易加工。