鈦金屬佔地殼中藏量最豐富金屬元素之第四位，僅次於鋁、鐵與 鎂，在地殼表面含量約0.6%[1]。鈦對氧、氮及氫具有極佳的親和力，
致使其提鍊及鑄造須在真空下或鈍氣環境中進行。而要從礦石中分離 雜質甚難且成本過高，故產量不多。鈦具有許多優異的性質，諸如耐 蝕性佳、質量輕，又可藉由添加元素及變形處理來提高其強度。由於 鈦有良好的防蝕能力與生物相容性，而且鈦的比重（4.5 gm / cm3）介 於鐵（7.8 gm / cm3）與鋁（2.7 gm / cm3）之間，比強度高於鋼，因 此應用的範圍極為廣泛，為最佳的結構材料之ㄧ。
鈦與鈦合金的用途如下[2~3]：
1. 航太工業：飛機引擎周圍的機體材料、飛彈、噴射引擎的壓縮機 零件材料。
2. 化學工業：熱交換器、蒸餾塔、蘇打工業、化學纖維工業之耐酸 裝置用耐蝕材。
3. 國防工業：火箭、新式飛彈、艦艇以及飛機零件。
4. 生醫材料：人工骨骼、關節。
5. 汽車工業：齒輪、軸承。
6. 運動用品：高爾夫球頭、各式球拍。
7. 民生用品：鏡框、錶殼
鈦合金長久以來一直受到各界矚目，不管是在熔煉或鑄造方面，
由於鈦合金在液態是一種活性極強之金屬，其活潑的化學性對鑄造時 金屬的流動性、陶模的抗蝕性以及產品之品質影響很大，而液態型態 的鈦可以很快地將一般坩堝溶解;舉凡一些氧化物耐火材料坩堝，均 有相當高的溶解度。鈦合金在高溫熔融狀態下，化性活潑，若直接與 坩堝接觸，容易與坩堝產生劇烈反應，無法以感應熔解法（Vacuum Induction Melting, VIM）熔解鈦合金。一般鈦合金的精密鑄造係採用 電弧熔解法（Vacuum Arc Remelting, VAR），以水冷式銅坩堝盛裝鈦 溶液，在銅坩堝壁上產生凝固層，以保護銅坩堝。
在多種鈦合金鑄造技術中，精密鑄造逐漸發展成為鈦合金生產技 術之主流，提供最高表面品質與產品性能之鈦鑄件。對鈦合金的精密 鑄造而言，由於熔融鈦合金的活性很高，易與陶模材料發生化學反 應，造成鑄件表面粗糙，而所產生的反應層，有殘留之針孔、氣孔等 缺陷。同時，鈦金屬於高溫時與氧的親和力很大，氧含量之增加大幅 地增加反應物的發生，在鑄件與模具接觸之表面會形成一硬化層，此 硬化層為鈦件表面富含氧的影響區，其延性、硬度和微觀組織皆異於 內部組織。
長期以來，研究人員不斷尋找穩定的陶模材料，但也因為鈦的活 性大，鈦合金在熔煉時，液態形態的鈦幾乎會和氧化物坩堝產生反 應，而在鈦表面形成α-case，然後再利用噴砂法將α-case給去除；至今 研究鈦和氧化物坩堝之間的反應，除了在鈦側產生α-case以外，是否 有新的析出物在陶瓷坩堝側，反應機構為何，都是值得探討的課題。
本實驗為研究鈦（Cp-Ti）與氧化鋯（PSZ-3Y / 3 mol. % Y2O3-ZrO2） 之間的反應。利用X-Ray粉末繞射儀（XRD）、穿透式電子顯微鏡及 能量分散光譜儀（TEM / EDS）觀察其燒結後介面所產生之反應。