1. Nuovi processi, tecnologie e nuovi usi del titanio
1.1 Metodi di preparazione del titanio
Sebbene il titanio sia relativamente abbondante in natura, è un metallo raro perché è disperso e difficile da estrarre. Al momento, la preparazione del titanio è divisa in due categorie:Metodo di riduzione termica EMetodo di elettrolisi del sale fuso.
(1) Preparazione del titanio mediante metodo di riduzione termica Il metodo di riduzione termica è quello di ridurre il titanio dai composti di titanio come TICL 4, TIO 2, K 2 TIF 6, ecc. A una certa temperatura usando forti agenti di riduzione come Li, Na, Mg, CA e i loro idrui. A seconda del composto di titanio, il metodo di riduzione termica per preparare il titanio può essere diviso in tre categorie:
① Metodo redox di cloruro di titanio, come metodo Kroll, metodo Hunter, metodo Armstrong e metodo EMR;
② Metodo redox di ossido di titanio, come metodo OS, processo PRP, metodo MHR;
③ Metodo redox di titanate.
Attualmente, solo il metodo Kroll e il metodo Hunter possono essere applicati con successo nella produzione industriale. Il metodo Kroll utilizza il magnesio per sostituire il titanio nel cloruro, mentre il metodo Hunter utilizza sodio per sostituire il titanio nel cloruro. Inoltre, il metodo Armstrong sviluppato dalla Chicago International Titanium Powder Company negli Stati Uniti è simile al metodo Hunter in quanto utilizza anche sodio come agente riducente per purificare il titanio. Gli Stati Uniti hanno iniziato a utilizzare questo metodo per la pre-produzione nelle fabbriche.
(2) Preparazione del titanio mediante elettrolisi del sale fuso nel 1959, Kroll prevedeva che l'elettrolisi del sale fuso avrebbe sostituito il metodo Kroll e diventare il metodo mainstream per produrre titanio nei prossimi 5-10. Nel corso degli anni, gli istituti di ricerca scientifica e i laboratori in patria e all'estero hanno sviluppato un totale di oltre una dozzina di nuove tecnologie per preparare il titanio mediante elettrolisi del sale fuso.
Possono essere divisi nelle tre categorie seguenti in base alle materie prime:
① Elettrolisi dei titanati;
② Elettrolisi dei cloruri di titanio;
③ Elettrolisi degli ossidi di titanio, incluso il metodo FFC Cambridge, il processo MER, il processo USTB, il processo QIT, il metodo SOM e il metodo di elettrolisi del liquido ionico.
1.2 Nuovi usi del titanio
Dagli anni '40, l'uso del titanio si è sviluppato rapidamente ed è stato ampiamente utilizzato inAeromobili, missili, missili, satelliti artificiali, veicoli spaziali, navi, Industria militare, cure mediche, Industria petrolchimica e altri campi. L'ultima ricerca ha scoperto che il corpo umano contiene una certa quantità di titanio, che può stimolare i fagociti e migliorare l'immunità. Pertanto, molti laboratori sono impegnati nello sviluppo e nell'applicazione del titanio biologico.
2. Nuovi processi, tecnologie e nuovi usi delle leghe di titanio
2.1 Metodi di preparazione delle leghe di titanio
La tradizionale elaborazione delle leghe di titanio generalmente adotta la tecnologia di fusione e fusione. Le ultime tecnologie di elaborazione sono divise nelle seguenti categorie:(1) tecnologia di formazione vicina; (2) tecnologia di saldatura dell'attrito di filo; (3) tecnologia di formazione superplastica; (4) Tecnologia di simulazione del computer del processo di preparazione e elaborazione dei materiali.
La tecnologia di formazione vicina include formazione laser, fusione di precisione, forgiatura per macafi di precisione, metallurgia delle polveri, modanatura a iniezione e altri metodi. La metallurgia della polvere è un nuovo processo che utilizza polvere in polvere di titanio o lega di titanio come materia prima, attraverso la formazione e la sinterizzazione, per produrre parti di titanio.
1. Per produrre polvere, viene generalmente utilizzato il metodo di lega meccanica, utilizzando un mulino a sfera per avere un forte impatto, macinare e mescolare le materie prime.
2. La lega che è stata formata in polvere viene premuta e formata. Esistono due metodi di pressione, vale a dire la formazione di pressione e la formazione senza pressioni. Lo scopo di questo passaggio è ottenere una determinata forma e dimensione dell'embrione pressato e di farlo avere una certa densità e forza.
3. Dopo il vuoto è sottoposto a scaricare la sinterizzazione del plasma, le stampi superiore e inferiore e gli elettrodi energizzati vengono utilizzati per applicare un alimentatore di sinterizzazione specifico e pressione pressante sulla polvere sinterizzata e i materiali di titanio ad alte prestazioni vengono ottenuti attraverso l'attivazione della scarica, la deformazione termoplastica e il raffreddamento.
4. La lega di titanio dopo la sinterizzazione del plasma viene successivamente elaborata, generalmente trattamento termico o lavorazione in plastica.
2.2 Usi di leghe di titanio
Le leghe di titanio erano ampiamente utilizzate nel campo aerospaziale nei primi giorni, utilizzati principalmente per creare motori aeromobili o componenti pneumatici. Al momento, le leghe di titanio sono state utilizzate in dispositivi civili, di fabbrica o domestica. Il nuovo sviluppo delle leghe di titanio è principalmente concentrato nei seguenti cinque aspetti.
(1) Le leghe di titanio medico hanno le leghe di titanio hanno una bassa densità e una buona biocompatibilità, rendendoli materiali medici ideali che possono essere impiantati nel corpo umano.
(2) Leghe a base di titanio a base di fiamma retardanti che possono resistere alla combustione a determinate pressione, temperatura e portata dell'aria sono leghe di titanio retardante. Gli Stati Uniti, la Russia e la Cina hanno successivamente sviluppato nuove leghe di titanio retardante di fiamma. Tra questi, gli Stati Uniti usano queste leghe di titanio retardante di fiamma nei motori. Poiché queste leghe di titanio non sono sensibili alla combustione, possono migliorare notevolmente la stabilità del motore.
(3) La lega di titanio di tipo ad alta resistenza e ad alta tuma ha le caratteristiche di alta resistenza, buona saldabilità e eccellenti prestazioni di elaborazione calda e fredda. E le sue proprietà meccaniche sono notevolmente migliorate dopo il trattamento di invecchiamento della soluzione.
(4) Il composto in alluminio in alluminio in alluminio in titanio ha buone prestazioni ad alta temperatura, buona resistenza all'ossidazione e resistenza al creep rispetto alle leghe generali di titanio e la sua densità è inferiore a quella delle leghe generali di titanio.
(5) La lega di titanio ad alta temperatura combina un metodo di solidificazione rapida con il metodo della metallurgia della polvere e utilizza materiali compositi rinforzati in fibra o particelle per preparare leghe di titanio con eccellenti caratteristiche meccaniche ad alta temperatura. Il limite di temperatura del servizio della lega di titanio ad alta temperatura è molto più alto di quello della normale lega di titanio.
(6) La lega di nichel in titanio La lega composta da titanio e nichel si chiama "lega di memoria". Questa lega viene trasformata in una forma predeterminata e quindi dopo aver modellato il trattamento. Se è deformato dalla forza esterna, può essere ripristinato al suo aspetto originale dal riscaldamento leggermente. Questa lega può essere utilizzata in vari campi come strumentazione, dispositivi elettronici, ecc.
