A gr1 gr2 gr3 gr4 titánlemez elkészítési folyamata

Gr1 gr2 gr3 gr4 Titán lemezekszürke átmeneti fémek, amelyeket könnyű súly, nagy szilárdság és jó korrózióállóság jellemez. Stabil kémiai tulajdonságai, jó magas hőmérséklet-állósága, alacsony hőmérséklet-állósága, erős savállósága, erős lúgállósága, nagy szilárdsága és alacsony sűrűsége miatt "űrfém" néven ismert. A titán leggyakoribb vegyülete a titán-dioxid (általános nevén titán-dioxid), és egyéb vegyületek közé tartozik a titán-tetraklorid és a titán-triklorid. A titán az egyik legszélesebb körben elterjedt és legnagyobb mennyiségben előforduló elem a földkéregben, a földkéreg tömegének 0,16%-át teszi ki, ami a kilencedik helyen áll. A titánércek főleg ilmenitből és rutilból állnak. A titán két legkiemelkedőbb előnye a nagy fajlagos szilárdság és az erős korrózióállóság, ami meghatározza, hogy a titánnak széles körű alkalmazási lehetőségekkel kell rendelkeznie az űrhajózásban, a fegyverkezésben, az energetikában, a vegyiparban, a kohászatban, az építőiparban és a szállításban.

Titán anyagolvasztás

A titán nyersanyagok és adalékok olvasztása a titán és titánötvözetek sűrű tuskóinak előállítására a titánanyag-előkészítés első folyamata.

1940-ben a luxemburgi tudós, JwKroll először használt vákuumos, nem fogyasztható ívolvasztást az Egyesült Államokban szivacsos titán olvasztására, és így sűrű titántömböket kapott. Az 1940-es évek végén az Egyesült Államokban fejezték be először az ipari méretű fogyóeszköz kemence véglegesítését, ami azt jelzi, hogy a titánkohászat stabil fejlődési szakaszba lépett. Ezt követően a volt Szovjetunió, az Egyesült Királyság és Japán egymás után létrehozta saját titánkohó iparát a -1950s évek közepén.

Titán szivacsos olvasztási eljárás

mágneses redukció

A titánfém előállításának folyamata a titán-tetraklorid (TiCl4) magnéziummal történő redukálásával a titánfém előállításának egyik fő módszere. A redukciós műveletet magas hőmérsékletű, inert gáz védőatmoszférában hajtják végre, és a redukciós terméket főként vákuumdesztillációval választják el a maradék fémmagnéziumtól és MgCl2-től, így szivacsos fémtitánt kapnak.

A magnézium termikus redukciós módszerét Klauer luxemburgi tudós sikeresen tanulmányozta 1940-ben, más néven Klauer-módszer. 1948-ban az amerikai DuPont Company ezt a módszert kezdte használni a szivacsos titán előállítására. A hagyományos magnézia termikus redukciós módszer a desztillációs berendezés összeszerelése a vákuumleválasztáshoz a redukciós művelet befejezése és a redukciós termék lehűtése után. Az 1970-es években a Szovjetunió sikeresen átvette a féluniós megközelítést. Az 1980-as évek elején Japán sikeresen alkalmazta a redukciós-desztillációs kombinált módszert, amelyet kombinált módszernek neveznek. A folyamat jellemzője, hogy a TiCl4 magnézium-oxidos hőredukciójának befejezése után a forró redukciós terméket közvetlenül vákuumdesztillációba vezetik, hogy a fémmagnéziumot és a MgCl2-t magas hőmérsékleten elválasztsák, ami jelentős technológiai előrelépés a magnézia termikus redukciós módszerének iparosítása óta.

Nátrium (Na) redukciós módszer

Hunter (Hunter) módszerként is ismert, ez a legkorábbi kutatási módszer a titán fém előállítására.

A titán-tetraklorid (TiCl4) nátrium-redukciós eljárással történő előállítási folyamata pontosan megegyezik a magnézium-termikus redukciós eljárással. Inert atmoszféra védelme alatt a TiCl4 Na-val való redukálásával titánszivacsot állítanak elő, melynek fő reakciója:

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

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

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

A kapott redukciós terméket vízzel mossuk a só eltávolítása céljából, végül a terméket utókezelésnek vetjük alá, így titánszivacs terméket kapunk.

A redukciós eljárás végrehajtásának módja szerint a nátrium-eljárás egy- és kétlépcsős módszerre osztható. A reakcióeljárásban, ha a redukciós reakció egyszer befejeződik a (3) képlet szerint, a szivacstitán előállításának folyamatát egylépcsős eljárásnak nevezzük. A reakciófolyamatban, ha az első lépés a TiCl2 előállítása az (1) képlet szerint, majd a második lépés a TiCl2 redukálása a (2) képlet szerint szivacsos titánná, ezt kétlépcsős eljárásnak nevezzük. Jelenleg mindkét módszert alkalmazzák az ipari termelésben.