1. novi procesi, tehnologije in nove uporabe titana
1.1 Metode priprave titana
Čeprav je titanij v naravi razmeroma obilen, je redka kovina, ker je razpršena in jo je težko izvleči. Trenutno je priprava titana razdeljena v dve kategoriji:Metoda toplotnega zmanjšanja inMetoda elektrolize staljene soli.
(1) Priprava titana s toplotno redukcijo metode toplotnega redukcije je zmanjšanje titana iz titanovih spojin, kot so Ticl 4, TiO 2, K 2 Tif 6 itd. Pri določeni temperaturi z uporabo močnih redukcijskih sredstev, kot so Li, Na, Mg, CA in njihovi hidridi. Glede na titanovo spojino lahko metodo toplotnega zmanjšanja za pripravo titana razdelimo v tri kategorije:
① Redoks metoda titanovega klorida, kot so metoda Kroll, lovska metoda, metoda Armstrong in metoda EMR;
② Redoks metoda titanovega oksida, kot so metoda OS, PRP postopek, MHR metoda;
③ Redoks metoda titanata.
Trenutno lahko v industrijski proizvodnji uspešno uporabimo samo Kroll metodo in metodo Hunter. Metoda Kroll uporablja magnezij za zamenjavo titana v kloridu, medtem ko metoda Hunter uporablja natrij za nadomeščanje titana v kloridu. Poleg tega je metoda Armstronga, ki jo je razvila Chicago International Titanium Powder Company v ZDA, podobna metodi Hunter, saj natrij uporablja tudi kot reducirsko sredstvo za čiščenje titana. ZDA so to metodo začele uporabljati za predprodukcijo v tovarnah.
(2) Priprava titana z elektrolizo staljene soli leta 1959 je Kroll napovedoval, da bo staljena solna elektroliza nadomestila metodo Kroll in postala glavna metoda za proizvodnjo titana v naslednjih 5-10. Z leti so znanstvene raziskovalne ustanove in laboratoriji doma in v tujini razvile skupno več kot ducat novih tehnologij za pripravo titana z elektrolizo staljene soli.
V skladu s surovinami jih lahko razdelimo na naslednje tri kategorije:
① Elektroliza titanatov;
② Elektroliza titanovih kloridov;
③ Elektroliza titanovih oksidov, vključno z metodo FFC Cambridge, MER procesom, postopkom USTB, procesom QIT, metodo SOM in ionsko tekočo elektrolizo.
1.2 Nova uporaba titana
Od 40. let prejšnjega stoletja se je uporaba titana hitro razvijala in se pogosto uporablja vletala, rakete, rakete, umetna sateliti, vesoljska plovila, ladje, vojaška industrija, Zdravstveno zdravljenje, petrokemična industrija in druga področja. Najnovejša raziskava je pokazala, da človeško telo vsebuje določeno količino titana, ki lahko spodbudi fagocite in poveča imuniteto. Zato je veliko laboratorijev zavezano razvoju in uporabi biološkega titana.
2. Novi procesi, tehnologije in nove uporabe titanovih zlitin
2.1 Pripravljalne metode titanovih zlitin
Tradicionalna obdelava titanovih zlitin na splošno sprejema tehnologijo taljenja in igranja. Najnovejše tehnologije obdelave so razdeljene na naslednje kategorije:(1) tehnologija, ki tvori skoraj omrežje; (2) tehnologija varjenja za varjenje žice; (3) tehnologija superplastičnega oblikovanja; (4) Računalniška simulacijska tehnologija priprave materiala in procesa obdelave.
Tehnologija, ki tvori mrežo, vključuje lasersko oblikovanje, natančno vlivanje, natančno kovanje, kovanje v prahu, injekcijsko oblikovanje in druge metode. Metalurgija v prahu je nov postopek, ki uporablja titanijev prah ali titanijeva zlitina v prahu kot surovine, s pomočjo in sintranja, za izdelavo titanskih delov.
1. Za izdelavo prahu se običajno uporablja metoda mehanske legiranja z uporabo krogličnega mlina za močno udarce, mletje in mešanje surovin.
2. Zlitina, ki je bila oblikovana v prah, je stisnjena in oblikovana. Obstajata dve metodi stiskanja, in sicer oblikovanje tlaka in oblikovanje brez pritiska. Namen tega koraka je pridobiti določeno obliko in velikost stisnjenega zarodka ter narediti določeno gostoto in moč.
3. Ko je prazno podvrženo izpustnem sintranju plazme, se zgornje in spodnje matrice ter energične elektrode uporabljajo za uporabo specifičnega napajanja sintranja in pritiska na sintrani prah, visokozmogljive titanske materiale pa dobimo z aktivacijo izpusta, termoplastično deformacijo in hlajenjem.
4. Zlitina iz titanove po plazmi se naknadno obdela, na splošno toplotno obdelavo ali plastično obdelavo.
2.2 Uporaba titanovih zlitin
Titanove zlitine so se v zgodnjih dneh široko uporabljale na vesoljskem polju, v glavnem pa se uporabljajo za izdelavo letalskih motorjev ali pnevmatskih komponent. Trenutno so titanove zlitine uporabljene v civilnih, tovarniških ali gospodinjskih napravah. Nov razvoj titanovih zlitin je koncentriran predvsem v naslednjih petih vidikih.
(1) Medicinske zlitine iz titanov titanijeve zlitine imajo nizko gostoto in dobro biokompatibilnost, zaradi česar so idealni medicinski materiali, ki jih je mogoče vsaditi v človeško telo.
(2) Plamenske zlitine titanijeve zlitine iz titanijevih zlitin, ki se lahko upirajo zgorevanju pod določenim tlakom, temperaturo in hitrostjo pretoka zraka, so titanijeve zlitine, ki retardant. Združene države, Rusija in Kitajska so zaporedno razvile nove titanove zlitine, ki retardant plamena. Med njimi ZDA v motorjih uporabljajo te zlitine titanov, ki retardirajo. Ker te titanove zlitine niso občutljive na zgorevanje, lahko močno izboljšajo stabilnost motorja.
(3) Visoka trdna in visoka vrtinica titanijeve zlitine ima značilnosti visoke moči, dobre variabilnosti in odlične zmogljivosti vroče in hladne obdelave. In njene mehanske lastnosti se po zdravljenju s staranjem raztopine močno izboljšajo.
(4) Titanovo aluminijevo spojino titanovo aluminijsko spojino ima dobro visoko temperaturno delovanje, dobro oksidacijsko odpornost in odpornost na lezenje v primerjavi s splošnimi titanovimi zlitinami, njegova gostota pa je nižja od splošnih titanov zlitin.
(5) Visokotemperaturna titanova zlitina združuje metodo hitro strjevanje z metodo metalurgije v prahu in uporablja kompozitne materiale, ojačene z vlakninami ali delci, za pripravo titanovih zlitin z odličnimi visokotemperaturnimi mehanskimi lastnostmi. Meja temperature storitve visokotemperaturne titanove zlitine je veliko večja kot pri navadni titanijevi zlitini.
(6) Nikelj zlitine Titanijeve zlitine, sestavljene iz titana in niklja, se imenuje "spominska zlitina". Ta zlitina je narejena v vnaprej določeni obliki in nato po oblikovanju zdravljenja. Če ga deformira zunanja sila, ga lahko v prvotni videz povrnemo z rahlim ogrevanjem. To zlitino se lahko uporablja na različnih področjih, kot so instrumentacija, elektronske naprave itd.
