Recent, cercetătorii de la Universitatea din Tokyo au făcut o descoperire importantă, au dezvoltat o nouă metodă, pot reduce considerabil costul producției de titan de înaltă puritate cu un nivel scăzut de oxigen. Acest rezultat al cercetării nu numai că introduce această metodă rentabilă, dar dezvăluie și principiile științifice și provocările tehnice din spatele acesteia.
Se raportează că cercetătorii au reușit să reducă conținutul de oxigen în titan la 0. 02% prin utilizarea rarelor yttrium de metal pământ. Această descoperire a permis utilizarea titanului într -o gamă mai largă de aplicații industriale. Cu toate acestea, pentru a realiza pe deplin mai multe aplicații potențiale ale aliajelor de titan în fabricație, Yttrium, care este prezentă până la 1% din compoziția materialului, a devenit o provocare urgentă.
Produsele obținute din titan pur sunt neobișnuite datorită costului ridicat de îndepărtare a oxigenului din minereu de titan. Costul eliminării oxigenului este unul dintre factorii cheie care afectează utilizarea pe scară largă a titanului. Reducerea acestui cost ar promova în mod eficient utilizarea mai largă a avantajelor produselor din titan de către producători în fabricarea produselor lor.
Cercetătorii de la Institutul de Științe Industriale al Universității din Tokyo au publicat un studiu în Nature Communications care detaliază noua lor abordare pentru reducerea costurilor producerii de titan de înaltă puritate, fără oxigen. Această cercetare nu numai că beneficiază dezvoltarea tehnologică, dar are și un impact pozitiv asupra sustenabilității mediului.
Cu toate acestea, costul producerii de titan ultra-pure este mult mai mare decât fabricarea oțelului (feroalloys) și aluminiu. Procesul de pregătire a titanului de înaltă puritate consumă cantități mari de energie și resurse. Drept urmare, cercetătorii au lucrat pentru a dezvolta o metodă ieftină și simplă de pregătire a titanului de înaltă puritate pentru a facilita dezvoltarea produselor pentru utilizare de către industrie și consumatori obișnuiți.
În acest studiu, cercetătorii au folosit o tehnologie inovatoare bazată pe metale de pământ rare pentru a elimina oxigenul din titan. Au sfârșit cu un aliaj de titan de dezoxidat cu costuri reduse, cu costuri solide, deoxidat, reacționând titan topit cu metale Yttrium și Yttrium trifluorură sau substanțe similare. În plus, Yttrium reacționat poate fi reciclat, reducând în continuare costurile de producție.
Toru H. Okabe, autorul principal al studiului, explică: „Metalele de fier și aluminiu sunt produse în cantități mari industrial, dar producția de titan este limitată din cauza costului ridicat de eliminare a oxigenului din minereu. Această tehnologie inovatoare pe care am folosit
Un pas cheie în această cercetare a fost reacționarea titanului topit cu o substanță reactivă specifică. Cercetătorii au descoperit că această metodă este nu numai ieftină, ci și simplă. Mai mult, chiar și resturile de titan care conțin cantități mari de oxigen pot fi procesate în acest fel.
Suntem încântați de versatilitatea schemei experimentale ", a spus Toru H. Okabe. Eliminarea compușilor intermediari și procedura simplă vor contribui la aplicarea sa industrială." În ciuda progreselor importante înregistrate în această cercetare, există o limitare: titanul deoxidizat obținut conține yttrium cu o masă de până la 1 la sută. Prezența yttrium poate afecta proprietățile mecanice și chimice ale aliajelor de titan. Prin urmare, cercetătorii trebuie să abordeze în continuare problema contaminării Yttrium pentru a asigura utilizarea pe scară largă a produselor din titan în fabricația industrială.
În general, această nouă metodă dezvoltată de cercetătorii de la Universitatea din Tokyo este un pas important către utilizarea mai eficientă a titanului de înaltă puritate. Pe măsură ce tehnologia continuă să avanseze și costurile sunt reduse în continuare, titanul va juca un rol și mai important în viitor.
