Proses baratoi plât titaniwm gr1 gr2 gr3 gr4
Gr1 gr2 gr3 gr4 Platiau titaniwmyn fetelau trawsnewid llwyd a nodweddir gan bwysau ysgafn, cryfder uchel a gwrthiant cyrydiad da. Oherwydd ei briodweddau cemegol sefydlog, ymwrthedd tymheredd uchel da, ymwrthedd tymheredd isel, ymwrthedd asid cryf, ymwrthedd alcali cryf, cryfder uchel a dwysedd isel, fe'i gelwir yn "gofod metel". Y cyfansoddyn mwyaf cyffredin o ditaniwm yw titaniwm deuocsid (a elwir yn gyffredin fel titaniwm deuocsid), ac mae cyfansoddion eraill yn cynnwys titaniwm tetraclorid a thitaniwm trichlorid. Mae titaniwm yn un o'r elfennau mwyaf cyffredin a thoreithiog yng nghramen y ddaear, gan gyfrif am 0.16% o fàs cramen y ddaear, yn nawfed safle. Mae mwynau titaniwm yn bennaf yn cynnwys ilmenite a rutile. Dwy fantais amlycaf titaniwm yw cryfder penodol uchel a gwrthiant cyrydiad cryf, sy'n pennu bod yn rhaid i ditaniwm gael rhagolygon cymhwyso eang mewn awyrofod, arfau, ynni, diwydiant cemegol, meteleg, adeiladu a chludiant.
Mwyndoddi deunydd titaniwm
Y broses o doddi deunyddiau crai titaniwm ac ychwanegion i gynhyrchu ingotau trwchus o ditaniwm a aloion titaniwm yw'r broses gyntaf o baratoi deunydd titaniwm.
Ym 1940, defnyddiodd y gwyddonydd Lwcsembwrg JwKroll doddi arc nad yw'n traul gwactod am y tro cyntaf yn yr Unol Daleithiau i doddi titaniwm sbwng a chael ingotau titaniwm trwchus. Ar ddiwedd y 1940au, cwblhawyd y broses o gwblhau'r ffwrnais traul ar raddfa ddiwydiannol gyntaf yn yr Unol Daleithiau, gan nodi bod y diwydiant mwyndoddi titaniwm wedi cychwyn ar gyfnod datblygu sefydlog. Yn dilyn hynny, sefydlodd yr hen Undeb Sofietaidd, y Deyrnas Unedig, a Japan eu diwydiannau mwyndoddi titaniwm eu hunain yn olynol yng nghanol y -1950s.
Proses mwyndoddi sbwng titaniwm
gostyngiad magnetig
Mae'r broses o gynhyrchu metel titaniwm trwy leihau tetraclorid titaniwm (TiCl4) â magnesiwm yn un o'r prif ddulliau o gynhyrchu metel titaniwm. Mae'r gweithrediad lleihau yn cael ei wneud mewn awyrgylch amddiffyn nwy anadweithiol, tymheredd uchel, ac mae'r cynnyrch lleihau yn cael ei wahanu'n bennaf o'r magnesiwm metel sy'n weddill a MgCl2 trwy ddistylliad gwactod i gael titaniwm metel sbwng.
Astudiwyd y dull lleihau thermol magnesiwm yn llwyddiannus gan y gwyddonydd Lwcsembwrg Klauer ym 1940, a elwir hefyd yn ddull Klauer. Ym 1948, dechreuodd Cwmni DuPont yr Unol Daleithiau ddefnyddio'r dull hwn i gynhyrchu titaniwm sbwng nwyddau. Y dull lleihau thermol magnesia traddodiadol yw cydosod yr offer distyllu ar gyfer gwahanu gwactod ar ôl i'r gweithrediad lleihau gael ei gwblhau ac mae'r cynnyrch lleihau yn cael ei oeri. Yn y 1970au mabwysiadodd yr Undeb Sofietaidd y dull lled-undeb yn llwyddiannus. Yn gynnar yn y 1980au, mabwysiadodd Japan y dull cyfunol lleihau-distyllu yn llwyddiannus, y cyfeirir ato fel y dull cyfunol. Nodwedd y broses yw, ar ôl i ostyngiad thermol magnesia TiCl4 gael ei gwblhau, bod y cynnyrch lleihau poeth yn cael ei drosglwyddo'n uniongyrchol i ddistyllu gwactod i wahanu magnesiwm metel a MgCl2 ar dymheredd uchel, sy'n gynnydd technolegol mawr ers i'r dull lleihau thermol magnesia gael ei ddiwydiannu.
Dull lleihau sodiwm (Na).
Fe'i gelwir hefyd yn ddull Hunter (Hunter), dyma'r dull ymchwil cynharaf a ddefnyddir i baratoi metel titaniwm.
Mae proses gynhyrchu tetraclorid titaniwm (TiCl4) trwy ddull lleihau sodiwm yn union yr un fath â dull lleihau thermol magnesiwm. O dan amddiffyniad awyrgylch anadweithiol, cynhyrchir sbwng titaniwm trwy leihau TiCl4 â Na, a'i brif adwaith yw:
TiCl{0}}Na=TiCl2 + 2NaCl (1)
TiCl{0}}Na=Ti + 2NaCl (2)
TiCl{0}}Na=Ti + 4NaCl (3)
Mae'r cynnyrch lleihau a gafwyd yn cael ei olchi â dŵr i gael gwared â halen, ac yn olaf caiff y cynnyrch ei ôl-drin i gael y cynnyrch sbwng titaniwm.
Yn ôl y ffordd y cynhelir y broses leihau, gellir rhannu'r broses sodiwm yn ddull un cam a dull dau gam. Yn y broses adwaith, os cwblheir yr adwaith lleihau unwaith yn ôl y fformiwla (3), gelwir y broses o gynhyrchu titaniwm sbwng yn ddull un cam. Yn y broses adwaith, os mai'r cam cyntaf yw paratoi TiCl2 yn ôl fformiwla (1), ac yna'r ail gam yw parhau i leihau TiCl2 i ditaniwm sbwng yn ôl fformiwla (2), fe'i gelwir yn broses dau gam. Ar hyn o bryd, mae'r ddau ddull yn cael eu cymhwyso mewn cynhyrchu diwydiannol.
