1. Uued protsessid, tehnoloogiad ja titaani uued kasutusviisid
1.1 Titaani ettevalmistamise meetodid
Kuigi titaani on suhteliselt rikkalik, on see haruldane metall, kuna see on hajutatud ja raskesti kaevandatav. Praegu jaguneb titaani ettevalmistamine kahte kategooriasse:termilise vähendamise meetod jasula soola elektrolüüsi meetod.
(1) Titaani ettevalmistamine termilise redutseerimise meetodil Termilise redutseerimise meetod on titaani vähendamine titaanühenditest nagu TICL 4, TiO 2, K 2 Tif 6 jne. Teatud temperatuuril, kasutades tugevaid redutseerivaid aineid nagu LI, NA, MG, CA ja nende hüdrid. Sõltuvalt titaanühendist võib titaani valmistamise termilise redutseerimise meetodi jagada kolme kategooriasse:
① titaankloriidi redoksmeetod, näiteks Krolli meetod, jahimeeste meetod, Armstrongi meetod ja EMR -meetod;
② Titaanoksiidi redoksmeetod, näiteks OS -meetod, PRP protsess, MHR meetod;
③ Titanaadi redoksmeetod.
Praegu saab edukalt rakendada ainult Kroll -meetodit ja jahimeetodit. Krolli meetod kasutab kloriidis titaani asendamiseks magneesiumi, samal ajal kui jahimeeste meetod kasutab naatriumi kloriidi titaani asendamiseks. Lisaks on Ameerika Ühendriikides Chicago rahvusvahelise titaanpulbri ettevõtte välja töötatud Armstrongi meetod sarnane jahimeetodi meetodiga, kuna see kasutab ka naatriumi titaani puhastamiseks redutseeriva ainena. Ameerika Ühendriigid on hakanud seda meetodit kasutama tehastes eeltootmiseks.
(2) Titaani ettevalmistamine sula soola elektrolüüsi teel 1959. aastal ennustas Kroll, et sula sool -elektrolüüs asendab Krolli meetodi ja muutuks järgmise 5-10 aasta jooksul titaani tootmiseks tavapäraseks meetodiks. Aastate jooksul on teadusuuringute institutsioonid ja kodu- ja välismaal laborid välja töötanud kokku rohkem kui tosinat uut tehnoloogiat titaani valmistamiseks sula soola elektrolüüsi abil.
Neid saab vastavalt toorainele jagada järgmistesse kategooriatesse:
① titanaatide elektrolüüs;
② titaankloriidide elektrolüüs;
③ Titaanoksiidide, sealhulgas FFC Cambridge'i meetodi, MER -protsessi, USTB protsessi, QIT -protsessi, SOM -meetodi ja ioonilise vedeliku elektrolüüsi meetodi elektrolüüs.
1.2 Titaani uus kasutus
Alates 1940. aastatest on titaani kasutamine kiiresti arenenud ja seda on laialdaselt kasutatudLennukid, raketid, raketid, kunstlikud satelliidid, kosmoselaev, laevad, sõjaline tööstus, ravi ravi, naftakeemiatööstus ja muud valdkonnad. Viimane uurimistöö on leidnud, et inimkeha sisaldab teatud kogust titaani, mis võib stimuleerida fagotsüüte ja suurendada immuunsust. Seetõttu on paljud laborid pühendunud bioloogilise titaani väljatöötamisele ja rakendamisele.
2. Titaniumsulamite uued protsessid, tehnoloogiad ja uued kasutusalad
2.1 Titaanisulamite ettevalmistamise meetodid
Titaansulamite traditsiooniline töötlemine võtab üldiselt kasutusele sulamis- ja valamistehnoloogia. Viimased töötlemistehnoloogiad jagunevad järgmistesse kategooriatesse:(1) lähivõrgu moodustamise tehnoloogia; (2) traadi hõõrdekeevitustehnoloogia; (3) superplastiline moodustustehnoloogia; (4) Materiaalse ettevalmistamise ja töötlemise protsessi arvutisimulatsioonitehnoloogia.
Net Neti moodustamise tehnoloogia hõlmab laservormimist, täpset valamist, täppissurma sepistamist, pulbri metallurgiat, süstimisvormi ja muid meetodeid. Pulbri metallurgia on uus protsess, mis kasutab titaanpulbrit või titaanisulamipulbrit toorainena, moodustades ja paagutamist titaanosade valmistamiseks.
1. Pulbri tootmiseks kasutatakse tavaliselt mehaanilist legeerimise meetodit, kasutades kuuli veski, et tugevalt mõjutada, jahvatada ja segada tooraine.
2. Pulbriks moodustatud sulam pressitakse ja moodustatakse. Seal on kaks pressimismeetodit, nimelt rõhu moodustamine ja survevaba moodustamine. Selle sammu eesmärk on saada pressitud embrüo teatud kuju ja suurus ning muuta see teatud tihedus ja tugevus.
3. Pärast seda, kui tühjaks on plasma paagutamine, kasutatakse ülemist ja alumist ja pingestatud elektroode, et rakendada paagutatud pulbrile spetsiifilise paagutamise toiteallika ja pressimisrõhku ning suure jõudlusega titaanimaterjalid saadakse väljalaske aktiveerimise, termoplastilise deformatsiooni ja jahutamise kaudu.
4. Titaansulami pärast plasma paagutamist töödeldakse hiljem, üldiselt kuumtöötlus või plastist töötlemine.
2.2 Titaansulamite kasutamine
Titaansulameid kasutati lennundusväljal laialdaselt esimestel päevadel, mida kasutati peamiselt lennukite mootorite või pneumaatiliste komponentide valmistamiseks. Praegu on titaansulameid kasutatud tsiviil-, tehase- või majapidamisseadmetes. Titaansulamite uus areng on koondunud peamiselt järgmisse viiesse aspekti.
(1) Meditsiiniliste titaansulamite titaansulamitel on madal tihedus ja hea biosobivusega, muutes need ideaalsed meditsiinilised materjalid, mida saab inimkehasse implanteerida.
(2) Leekitsevad titaansulamid titaanpõhised sulamid, mis võivad põlemisele vastu seista teatud rõhu, temperatuuri ja õhuvoolukiirusega, on leegilukivärvilised titaansulamid. Ameerika Ühendriigid, Venemaa ja Hiina on järjest välja töötanud uued leegilugevad titaansulamid. Nende hulgas kasutab Ameerika Ühendriigid neid leegilustajate titaansulameid mootorites. Kuna need titaansulamid ei ole põlemise suhtes tundlikud, saavad need mootori stabiilsust oluliselt parandada.
(3) Kõrge tugevusega ja kõrgtugevusega -tüüpi -tüüpi titaansulamist on omadused suure tugevuse, hea keevitatavuse ning suurepärase kuuma ja külma töötlemise jõudluse omadused. Ja selle mehaanilised omadused on pärast lahuse vananemist oluliselt paranenud.
(4) Titaani alumiiniumühendi titaani alumiiniumühendil on hea kõrge temperatuuri jõudlus, hea oksüdatsiooniresistentsus ja libisemiskindlus võrreldes üldiste titaansulamitega ning selle tihedus on madalam kui üldistel titaansulamitel.
(5) Kõrgtemperatuuriga titaansulam ühendab kiire tahkestamismeetodi pulbri metallurgia meetodil ja kasutab kiudaineid või osakeste tugevdatud komposiitmaterjale titaanisulamite valmistamiseks suurepäraste kõrge temperatuuriga mehaaniliste omadustega. Kõrgtemperatuuriga titaansulami teenindusmperatuuri piir on palju suurem kui tavalise titaansulami oma.
(6) Titaani niklisulamist titaanist ja niklist koosnevat sulamit nimetatakse "mälusulamiseks". See sulam on valmistatud etteantud kujuks ja seejärel pärast ravi kujundamist. Kui see on deformeerunud välise jõu tõttu, saab selle algse välimuse taastada kergelt kuumutades. Seda sulamit saab kasutada erinevates valdkondades, näiteks mõõteriistad, elektroonikaseadmed jne.
