Mehaaniline legeerimine
Mehaaniline legeerimine on pulbri valmistamisprotsess, milles metalli- või sulamipulbrit toodetakse korduvalt külmkeevitamise ja pulbriosakeste purunemise teel pikaajalise intensiivse löögi ning pulbriosakeste ja jahvatuskuuli vahelise kokkupõrkega suure energiaga kuulveskis, mis viib difusioonini. pulbri aatomitest, et saada pulber. Mehaaniline legeerimine titaani ja titaanisulami pulbri valmistamiseks seisneb titaaniühendi või segatud pulbri ja arenduskeskkonna laadimises (tavaliselt on vaja lisada väike kogus protsessi reguleerivat ainet) suure energiatarbega kuulveskisse (argoongaasi kaitse) jahvatamiseks. Lihvimisprotsessis jahvatatakse pulbriosakesed pidevalt ja segunevad järk-järgult pideva korduva keevitamise - murdumise - keevitamise protsessis, et saada väga peene pulbri osakeste suurus. Selle protsessi eeliseks on see, et lihvimismaterjale saab sobitada mis tahes vahekorras, millest saab valmistada legeermaterjali või üksikut metallipulbrit.
Hüdrogeenimise dehüdrogeenimise meetod (HDH)
HDH on titaanipulbri valmistamise protsess, kasutades titaani ja vesiniku pöörduvaid omadusi. Pärast vesiniku absorptsiooni tekitab titaan haprust, mis purustatakse mehaaniliselt titaanhüdriidi pulbriks ja seejärel dehüdrogeenitakse, et saada titaanipulber vaakumis kõrgel temperatuuril. Selle protsessi käigus toodetud titaanipulbril on lai valik osakeste suurust, madal hind ja madal toorainevajadus, seega on sellest saanud peamine titaanipulbri tootmise meetod nii kodu- kui välismaal, kuid selle meetodiga valmistatud titaanipulbril on kõrge O- ja N-sisaldus. Viimastel aastatel on kodu- ja välismaal üha aktiivsemad uuringud odava ja madala hapnikusisaldusega titaanipulbri valmistamise kohta.
Pihustamise meetod
Pihustamismeetod on meetod vedela metalli või sulami voolu purustamiseks pisikesteks tilkadeks ning seejärel jahutamiseks ja keskkonnas tahkestamiseks metallipulbri saamiseks. Praegu saab titaanipulbrit valmistada pihustusmeetodil peamiselt gaasipihustamise meetodil ja tsentrifugaalpihustamise meetodil.
Gaasi pihustamise meetod
Gaasipihustamise meetodit kasutatakse üldiselt toorainete sulatamiseks tiiglis läbi tiigli põhjas oleva düüsi kiire gaasiga, et toota metallist sulapihustus pihusti, kondenseerituna metallipulbriks.
Tsentrifugaalpihustamise meetod
Tsentrifugaalpihustamise meetodit kasutatakse titaanipulbri valmistamiseks pöörlemisel tekkiva tsentrifugaaljõu abil, metall purustatakse ja visatakse välja udupiiskade kujul ning seejärel tahkestub kõrge puhtusastmega sfääriline titaanipulber. Praegu hõlmavad tsentrifugaalpihustamise meetodid peamiselt pöörleva elektroodi meetodit (REP), plasma pöörleva elektroodi meetodit ja elektronkiirega pöörleva ketta meetodit (EBRD).
Tsentrifugaalpihustamisel saadud titaanipulber on sfääriline, sileda pinnaga, suhteliselt tihe, hea voolavusega, kitsas osakeste suuruse jaotusega ja osakeste suurust saab reguleerida pöörleva elektroodi kiirusega. Võrreldes gaasipihustamise teel valmistatud pulbriga, ei ole pöörleva elektroodiga valmistatud pulbril pihustatud sfäärilises titaanipulbris ühist seotud faasi ja pulbri osakeste suurus on ühtlasem. Selle meetodiga toodetud titaanipulber on aga kõrge hinnaga ja seda kasutatakse üldiselt kosmosetööstuses.
Metalli termiline redutseerimine
Traditsioonilised metallide termilise redutseerimise meetodid titaanipulbri valmistamiseks hõlmavad peamiselt TiO2 kaltsiumi termilise redutseerimise meetodit ja TiCl4 metalli termilise redutseerimise meetodit. TiO2 kaltsiumi termilise redutseerimise meetod on titaanipulbri valmistamine, redutseerides TiO2 kõrgel temperatuuril metalli kaltsiumiga. TiCl4 metalli redutseerimise meetodid hõlmavad magneesiumi redutseerimise meetodit (Krolli meetod) ja naatriumi redutseerimise meetodit (Hunteri meetod). Magneesiumi redutseerimismeetodil valmistatud titaanipulber on peamiselt isoväline titaanipulber, mis on toodetud käsn-titaani valmistamise protsessis. Suure lisandite sisalduse tõttu kasutatakse seda titaanipulbri tootmisel harva. Naatriumi redutseerimismeetodil valmistatud titaanipulber on kõrge puhtusega, eriti madala hapniku-, lämmastiku-, raua- ja süsiniku lisandite sisaldusega ning hea voolavusega. See on üks paljulubavamaid meetodeid titaanipulbri tootmiseks.
Sulasoola elektrolüüsi meetod
Sarnaselt teistele aktiivsetele metallidele tuleb titaanipulbri valmistamine elektrolüüsi teel läbi viia sulasoola keskkonnas. Traditsiooniline sulasoola elektrolüüsi meetod on titaansoola lahustamine sulasoolas. Ameerika Ühendriikide Dow-Howmet ja Timet ehitasid vastavalt kaks elektrolüütilist tootmisliini, kuid need lõpetati, kuna nad ei suutnud kontrollida titaani ja kloori pöördreaktsiooni. Praegu on Itaalias asuv Ginatta Company ehitanud Torino linna suure katsetehase, et jätkata selle protsessi uurimist ning esitada diafragmavaba elektrokloorimine ja fluorimine.
