Producció i ús d'esponges de titani
A causa de l'alta activitat química del titani metall, existeix principalment en forma de diòxid de titani i titanat a la natura, i sovint coexisteix amb elements com ara ferro, calci, magnesi, silici, alumini, manganès i terres rares. Per extreure titani pur d'aquests minerals complexos, hem de passar per una sèrie de fluxos de processos sofisticats, i el titani d'esponja és la matèria primera bàsica per al processament del titani.
En el procés de preparació de titani d'esponja, el mètode de destil·lació al buit de reducció de magnesi ocupa una posició dominant. Aquest mètode requereix primer l'enriquiment de minerals de titani i després els converteix en tetraclorur de titani mitjançant un procés de cloració. A continuació, sota la protecció de l'argó, el tetraclorur de titani es redueix amb magnesi per produir titani d'esponja. Mitjançant la destil·lació al buit, el magnesi i el clorur de magnesi es poden separar i eliminar encara més i, finalment, s'obté un producte de titani d'esponja pura.
Esponja de titani, com a material bàsic per a tots els productes de titani acabats i pols de titani, la seva qualitat és crucial per al rendiment dels productes de titani. Al meu país, el titani d'esponja es divideix en 7 graus segons la composició química i la duresa Brinell, que van des de 0A fins a 5. Entre ells, el titani d'esponja de grau 0A i 0 tenen la de màxima puresa i s'utilitzen principalment en camps industrials i militars de gamma alta. Aquests camps tenen requisits extremadament elevats de rendiment dels materials, especialment a la indústria aeroespacial, on les peces de precisió han d'utilitzar titani d'esponja d'alta qualitat per garantir la seva seguretat i fiabilitat. En l'àmbit mèdic, el titani d'esponja d'alta qualitat també té un paper important, com ara implants humans i equips quirúrgics. La biocompatibilitat i la resistència a la corrosió d'aquests productes de titani han de complir uns estàndards extremadament alts.
El titani d'esponja de grau 1 s'utilitza àmpliament en els camps aeroespacial, mèdic i esportiu i d'oci. En el camp aeroespacial, s'utilitza per fabricar peces clau com ara components del motor i peces estructurals del fuselatge d'avions i coets. En l'àmbit mèdic, el titani d'esponja de grau 1 s'utilitza per fabricar materials i equips mèdics com ara articulacions artificials i instruments quirúrgics. A la indústria de l'esport i l'oci, s'utilitza per fabricar equipaments esportius d'alt rendiment i equipaments a l'aire lliure.
Per a camps amb requisits de puresa baixa, com ara la indústria química, la fabricació de sal i la metal·lúrgia, s'utilitza principalment titani d'esponja de grau 2 i grau 3. Tot i que aquestes esponges de titani tenen una puresa lleugerament inferior, són més assequibles i poden satisfer les necessitats bàsiques d'aquests camps de materials de titani. El preu del titani d'esponja de grau 4 és més assequible i adequat per a una aplicació a gran escala a la indústria química.
Tot i que la puresa del titani d'esponja de grau 5 és només del 98,5%, això no vol dir que no tingui cap valor d'aplicació. En alguns camps que no requereixen una puresa elevada, com ara el camp de la construcció, l'esponja de titani de grau 5 s'ha convertit en una bona opció per reduir costos i augmentar l'eficiència a causa del seu preu relativament baix i rendiment suficient. Mitjançant l'aplicació racional d'esponja de titani de grau 5, el cost de construcció es pot reduir de manera efectiva sense afectar la qualitat de l'edifici.
En resum, l'esponja de titani té un paper vital en la indústria del metall de titani. Des de camps industrials de gamma alta fins a aplicacions de la vida diària, diferents graus d'esponja de titani estan jugant els seus papers i valors únics.
