Rumah > Blog > Kandungan

Teknologi penyediaan serbuk titanium

Oct 03, 2024

Pengaloian mekanikal

Pengaloian mekanikal ialah proses penyediaan serbuk di mana serbuk logam atau aloi dihasilkan berulang kali melalui kimpalan sejuk dan pecahan zarah serbuk melalui hentaman dan perlanggaran sengit jangka panjang antara zarah serbuk dan bola pengisar dalam kilang bebola bertenaga tinggi, yang membawa kepada penyebaran daripada atom serbuk, untuk mendapatkan serbuk. Pengaloian mekanikal untuk menyediakan serbuk aloi titanium dan titanium adalah untuk memuatkan sebatian titanium atau serbuk campuran dan medium pembangunan (biasanya perlu menambah sejumlah kecil agen kawalan proses) ke dalam kilang bebola tenaga tinggi (perlindungan gas argon) untuk pengisaran. Dalam proses pengisaran, zarah serbuk terus mengisar dan bercampur secara beransur-ansur melalui proses berterusan kimpalan berulang - patah - kimpalan, sehingga menghasilkan saiz zarah serbuk yang sangat halus. Kelebihan proses ini ialah bahan pengisaran boleh dipadankan dalam mana-mana bahagian, yang boleh menyediakan bahan aloi atau serbuk logam tunggal.

 

Kaedah penyahhidrogenan penghidrogenan (HDH)

HDH ialah satu proses untuk menyediakan serbuk titanium dengan menggunakan sifat boleh balik titanium dan hidrogen. Selepas penyerapan hidrogen, titanium akan menghasilkan kerapuhan, yang akan dipecahkan secara mekanikal menjadi serbuk titanium hidrida dan kemudiannya dihidrogenkan untuk menghasilkan serbuk titanium di bawah keadaan vakum pada suhu tinggi. Serbuk titanium yang dihasilkan oleh proses ini mempunyai pelbagai saiz zarah, kos rendah dan keperluan rendah untuk bahan mentah, jadi ia telah menjadi kaedah utama pengeluaran serbuk titanium di dalam dan luar negara, tetapi serbuk titanium yang disediakan oleh kaedah ini mempunyai kandungan O dan N yang tinggi. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidikan mengenai penyediaan serbuk titanium kos rendah dan kandungan oksigen rendah semakin aktif di dalam dan di luar negara.

 

Kaedah pengabusan

Kaedah pengabusan adalah kaedah memecahkan aliran logam cecair atau aloi kepada titisan kecil, dan kemudian penyejukan dan pemejalan dalam persekitaran untuk mendapatkan serbuk logam. Pada masa ini, serbuk titanium boleh disediakan dengan kaedah pengabusan terutamanya dengan kaedah pengabusan gas dan kaedah pengabusan emparan.

 

Kaedah pengabusan gas

Kaedah pengabusan gas biasanya digunakan untuk mencairkan bahan mentah dalam pijar, melalui muncung di bahagian bawah pijar dengan gas berkelajuan tinggi untuk menghasilkan semburan lebur logam ke dalam semburan, dipeluwap menjadi serbuk logam.

 

Kaedah pengabusan emparan

Kaedah pengabusan empar digunakan untuk membuat serbuk titanium dengan cara daya emparan yang dihasilkan oleh putaran, logam dipecahkan dan dibuang keluar dalam bentuk titisan kabus, dan kemudian serbuk titanium sfera ketulenan tinggi dipadatkan. Pada masa ini, kaedah pengabusan emparan terutamanya termasuk kaedah elektrod berputar (REP), kaedah elektrod berputar plasma dan kaedah cakera berputar rasuk elektron (EBRD).

Serbuk titanium yang diperoleh dengan pengabusan emparan adalah sfera dengan permukaan licin, agak padat, kecairan yang baik, pengedaran saiz zarah yang sempit, dan saiz zarah boleh diselaraskan dengan kelajuan elektrod berputar. Berbanding dengan serbuk yang disediakan oleh pengabusan gas, serbuk yang disediakan melalui proses elektrod berputar tidak mempunyai fasa yang berkaitan biasa dalam serbuk titanium sfera pengatoman, dan saiz zarah serbuk adalah lebih seragam. Walau bagaimanapun, serbuk titanium yang dihasilkan oleh kaedah ini mempunyai kos yang tinggi dan biasanya digunakan dalam bidang aeroangkasa.

 

Pengurangan haba logam

Kaedah pengurangan haba logam tradisional untuk menyediakan serbuk titanium terutamanya termasuk kaedah pengurangan haba kalsium TiO2 dan kaedah pengurangan haba logam TiCl4. Kaedah pengurangan haba kalsium TiO2 adalah untuk menyediakan serbuk titanium dengan mengurangkan TiO2 dengan kalsium logam pada suhu tinggi. Kaedah pengurangan logam TiCl4 termasuk kaedah pengurangan magnesium (kaedah Kroll) dan kaedah pengurangan natrium (kaedah Hunter). Serbuk titanium yang disediakan melalui kaedah pengurangan magnesium adalah terutamanya serbuk titanium isoexternal yang dihasilkan dalam proses penyediaan titanium span. Oleh kerana kandungan kekotoran yang tinggi, ia jarang digunakan dalam pengeluaran serbuk titanium. Serbuk titanium yang disediakan dengan kaedah pengurangan natrium mempunyai ketulenan yang tinggi, terutamanya kandungan rendah oksigen, nitrogen, besi dan kekotoran karbon, dan kecairan yang baik. Ia adalah salah satu kaedah yang menjanjikan untuk menghasilkan serbuk titanium.

 

Kaedah elektrolisis garam cair

Sama seperti logam aktif lain penyediaan serbuk titanium secara elektrolisis mesti dijalankan dalam medium garam cair. Kaedah tradisional elektrolisis garam cair adalah untuk melarutkan garam titanium dalam garam cair. Dow-Howmet dan Timet dari Amerika Syarikat membina dua barisan pengeluaran elektrolitik masing-masing, tetapi mereka ditamatkan kerana mereka tidak dapat mengawal tindak balas terbalik titanium dan klorin. Pada masa ini, Syarikat Ginatta di Itali telah membina loji ujian besar di bandar Torino untuk meneruskan penyelidikan proses ini, dan mengemukakan elektroklorinasi dan fluorinasi bebas diafragma.

Hantar pertanyaan