1. nye processer, teknologier og nye anvendelser af titanium
1.1 Titaniumforberedelsesmetoder
Selvom titanium er relativt rigeligt i naturen, er det et sjældent metal, fordi det er spredt og vanskeligt at udtrække. På nuværende tidspunkt er forberedelsen af titanium opdelt i to kategorier:Termisk reduktionsmetode ogsmeltet saltelektrolysemetode.
(1) Fremstilling af titanium ved termisk reduktionsmetode Den termiske reduktionsmetode er at reducere titanium fra titanforbindelser, såsom TICL 4, TiO 2, K2 TIF 6 osv. Ved en bestemt temperatur ved anvendelse af stærke reduktionsmidler, såsom Li, Na, Mg, CA og deres hydrider. Afhængig af titanforbindelsen kan den termiske reduktionsmetode til fremstilling af titanium opdeles i tre kategorier:
① Redox -metode til titaniumchlorid, såsom Kroll Method, Hunter Method, Armstrong Method og EMR -metode;
② Redox -metode til titaniumoxid, såsom OS -metode, PRP -proces, MHR -metode;
③ Redox -metode til titanat.
I øjeblikket kan kun Kroll Method og Hunter -metoden anvendes med succes i industriel produktion. Kroll -metoden bruger magnesium til at erstatte titanium i chlorid, mens jægermetoden bruger natrium til at erstatte titanium i chlorid. Derudover svarer Armstrong -metoden udviklet af Chicago International Titanium Powder Company i USA svarende til Hunter -metoden, idet den også bruger natrium som et reducerende middel til at rense titanium. De Forenede Stater er begyndt at bruge denne metode til forproduktion i fabrikker.
(2) Fremstilling af titanium ved smeltet saltelektrolyse I 1959 forudsagde Kroll, at smeltet saltelektrolyse ville erstatte Kroll -metoden og blive mainstream -metoden til fremstilling af titanium i det næste 5-10 år. I årenes løb har videnskabelige forskningsinstitutioner og laboratorier hjemme og i udlandet udviklet i alt mere end et dusin nye teknologier til fremstilling af titanium ved smeltet saltelektrolyse.
De kan opdeles i følgende tre kategorier i henhold til råmaterialerne:
① Elektrolyse af titanater;
② Elektrolyse af titaniumchlorider;
③ Elektrolyse af titaniumoxider, herunder FFC Cambridge -metode, MER -proces, USTB -proces, QIT -proces, SOM -metode og ionisk flydende elektrolysemetode.
1.2 Nye anvendelser af titanium
Siden 1940'erne har brugen af titanium udviklet sig hurtigt og er blevet vidt brugt iFly, raketter, missiler, kunstige satellitter, rumfartøj, skibe, militær industri, medicinsk behandling, petrokemisk industri og andre felter. Den seneste forskning har fundet, at den menneskelige krop indeholder en vis mængde titanium, som kan stimulere fagocytter og øge immuniteten. Derfor er mange laboratorier forpligtet til udvikling og anvendelse af biologisk titanium.
2. Nye processer, teknologier og nye anvendelser af titanlegeringer
2.1 Forberedelsesmetoder til titanlegeringer
Den traditionelle behandling af titanlegeringer vedtager generelt smeltning og støbningsteknologi. De seneste behandlingsteknologier er opdelt i følgende kategorier:(1) Near-Net Forming Technology; (2) ledningsteknologi til trådfriktion; (3) superplastisk formningsteknologi; (4) Computersimuleringsteknologi til fremstilling og behandlingsproces for materialet.
Formningsteknologi næsten netto inkluderer laserformning, præcisionsstøbning, præcisionsfaldsmedning, pulvermetallurgi, injektionsstøbning og andre metoder. Pulvermetallurgi er en ny proces, der bruger titaniumpulver eller titanlegeringspulver som råmateriale gennem dannelse og sintring til fremstilling af titaniumdele.
1. For at fremstille pulver bruges generelt mekanisk legeringsmetode ved hjælp af en kuglemølle til at påvirke og røre råmaterialerne.
2. legeringen, der er dannet til pulver, presses og dannes. Der er to presserende metoder, nemlig trykformning og undervisning af trykløs. Formålet med dette trin er at opnå en bestemt form og størrelse af det pressede embryo og at gøre det til en bestemt densitet og styrke.
3. efter at det tomme er udsat for udladning af plasmasintering, bruges den øvre og nedre dør og de energiske elektroder til at anvende en specifik sintringstrømforsyning og pressertryk på det sintrede pulver, og højtydende titaniummaterialer opnås gennem udladningsaktivering, termoplastisk deformation og afkøling.
4. titanlegeringen efter plasmasintering behandles derefter, generelt varmebehandling eller plastbehandling.
2.2 Anvendelser af titanlegeringer
Titaniumlegeringer blev vidt brugt i rumfartsfeltet i de tidlige dage, hovedsageligt brugt til at fremstille flymotorer eller pneumatiske komponenter. På nuværende tidspunkt er titanlegeringer blevet brugt i civile, fabriks- eller husholdningsenheder. Den nye udvikling af titanlegeringer er hovedsageligt koncentreret i de følgende fem aspekter.
(1) Medicinske titanlegeringer Titaniumlegeringer har lav densitet og god biokompatibilitet, hvilket gør dem til ideelle medicinske materialer, der kan implanteres i den menneskelige krop.
(2) Flammehæmmende titanlegeringer Titanium-baserede legeringer, der kan modstå forbrænding under visse tryk, er temperatur- og luftstrømningshastighed flammehæmmende titanlegeringer. De Forenede Stater, Rusland og Kina har successivt udviklet nye flammehæmmende titanlegeringer. Blandt dem bruger USA disse flammehæmmende titanlegeringer i motorer. Da disse titanlegeringer ikke er følsomme over for forbrænding, kan de i høj grad forbedre motorens stabilitet.
(3) Titaniumlegering med høj styrke og høj -sværhed -type har egenskaberne ved høj styrke, god svejsbarhed og fremragende varm og kold behandlingspræstation. Og dens mekaniske egenskaber forbedres kraftigt efter aldring af aldring af opløsninger.
(4) Titaniumaluminiumsforbindelse Titanium -aluminiumsforbindelse har god høj temperaturydelse, god oxidationsmodstand og krybningsmodstand sammenlignet med generelle titanlegeringer, og dens densitet er lavere end for generelle titanlegeringer.
(5) Titaniumlegering med høj temperatur kombinerer hurtig størkningsmetode med pulvermetallurgi-metode og bruger fiber- eller partikelforstærkede sammensatte materialer til at fremstille titanlegeringer med fremragende høje temperaturmekaniske egenskaber. Servicetemperaturgrænsen for titaniumlegering med høj temperatur er meget højere end for almindelig titaniumlegering.
(6) Titanium -nikkellegering Den legering sammensat af titanium og nikkel kaldes "hukommelseslegering". Denne legering er gjort til en forudbestemt form og derefter efter formning af behandling. Hvis det deformeres af ekstern kraft, kan det gendannes til dets oprindelige udseende ved let opvarmning. Denne legering kan bruges på forskellige felter såsom instrumentering, elektroniske enheder osv.
