Proces przygotowania płyty tytanowej gr1 gr2 gr3 gr4

Gr1 gr2 gr3 gr4 Płytki tytanoweto szare metale przejściowe charakteryzujące się lekkością, dużą wytrzymałością i dobrą odpornością na korozję. Ze względu na stabilne właściwości chemiczne, dobrą odporność na wysokie temperatury, odporność na niskie temperatury, silną odporność na kwasy, silną odporność na zasady, wysoką wytrzymałość i niską gęstość, jest znany jako „metal kosmiczny”. Najpopularniejszym związkiem tytanu jest dwutlenek tytanu (powszechnie znany jako dwutlenek tytanu), a inne związki obejmują czterochlorek tytanu i trójchlorek tytanu. Tytan jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych i najliczniejszych pierwiastków w skorupie ziemskiej, stanowiącym 0,16% masy skorupy ziemskiej i zajmującym dziewiąte miejsce. Rudy tytanu obejmują głównie ilmenit i rutyl. Dwie najważniejsze zalety tytanu to wysoka wytrzymałość właściwa i duża odporność na korozję, co decyduje o tym, że tytan musi mieć szerokie perspektywy zastosowania w przemyśle lotniczym, zbrojeniowym, energetyce, przemyśle chemicznym, metalurgii, budownictwie i transporcie.

Wytapianie materiału tytanowego

Proces topienia surowców i dodatków tytanowych w celu wytworzenia gęstych wlewków tytanu i stopów tytanu jest pierwszym procesem przygotowania materiału tytanowego.

W 1940 r. luksemburski naukowiec JwKroll po raz pierwszy w Stanach Zjednoczonych zastosował próżniowe nietopliwe topienie łukowe w celu stopienia tytanu gąbczastego i uzyskał gęste wlewki tytanu. Pod koniec lat czterdziestych XX wieku w Stanach Zjednoczonych po raz pierwszy ukończono prace nad piecem do materiałów eksploatacyjnych na skalę przemysłową, co oznacza, że ​​przemysł wytapiania tytanu wszedł w fazę stabilnego rozwoju. Następnie były Związek Radziecki, Wielka Brytania i Japonia sukcesywnie zakładały w połowie-1950-ów własne zakłady przemysłu wytapiania tytanu.

Proces wytapiania gąbki tytanowej

redukcja magnetyczna

Proces wytwarzania tytanu metalicznego poprzez redukcję czterochlorku tytanu (TiCl4) magnezem jest jedną z głównych metod produkcji tytanu metalicznego. Operację redukcji przeprowadza się w wysokotemperaturowej atmosferze ochronnej gazu obojętnego, a produkt redukcji oddziela się głównie od pozostałego metalicznego magnezu i MgCl2 poprzez destylację próżniową w celu uzyskania gąbczastego metalicznego tytanu.

Metoda termicznej redukcji magnezu została z powodzeniem zbadana przez luksemburskiego naukowca Klauera w 1940 roku, znana również jako metoda Klauera. W 1948 roku firma DuPont ze Stanów Zjednoczonych zaczęła stosować tę metodę do produkcji tytanu gąbczastego. Tradycyjna metoda termicznej redukcji magnezji polega na montażu sprzętu destylacyjnego w celu separacji próżniowej po zakończeniu operacji redukcji i schłodzeniu produktu redukcji. W latach 70. Związek Radziecki z sukcesem przyjął podejście półzwiązkowe. Na początku lat 80. w Japonii z sukcesem przyjęto kombinowaną metodę redukcyjno-destylacyjną, zwaną metodą łączoną. Cechą procesu jest to, że po zakończeniu termicznej redukcji magnezji TiCl4, produkt redukcji na gorąco jest bezpośrednio kierowany do destylacji próżniowej w celu oddzielenia metalicznego magnezu i MgCl2 w wysokiej temperaturze, co stanowi duży postęp technologiczny od czasu uprzemysłowienia metody termicznej redukcji magnezji.

Metoda redukcji sodu (Na).

Znana również jako metoda Huntera (Huntera) jest najwcześniejszą metodą badawczą stosowaną do otrzymywania tytanu metalicznego.

Proces produkcji tetrachlorku tytanu (TiCl4) metodą redukcji sodu jest dokładnie taki sam, jak w przypadku metody termicznej redukcji magnezu. Pod osłoną obojętnej atmosfery gąbka tytanowa powstaje w wyniku redukcji TiCl4 za pomocą Na, a jej główną reakcją jest:

TiCl4 + 2Na=TiCl2 + 2NaCl (1)

TiCl2 + 2Na=Ti + 2NaCl (2)

TiCl4 + 4Na=Ti + 4NaCl (3)

Otrzymany produkt redukcji przemywa się wodą w celu usunięcia soli i na koniec produkt poddaje się dodatkowej obróbce w celu uzyskania produktu w postaci gąbki tytanowej.

Ze względu na sposób prowadzenia procesu redukcji proces sodowy można podzielić na metodę jednoetapową i metodę dwuetapową. W procesie reakcji, jeżeli reakcja redukcji przebiega jednorazowo zgodnie ze wzorem (3), proces wytwarzania tytanu gąbczastego nazywa się metodą jednoetapową. W procesie reakcji, jeśli pierwszy etap polega na przygotowaniu TiCl2 zgodnie ze wzorem (1), a następnie drugim etapie jest dalsza redukcja TiCl2 do gąbczastego tytanu zgodnie ze wzorem (2), nazywa się to procesem dwuetapowym. Obecnie obie metody stosowane są w produkcji przemysłowej.