Sveučilište u Tokiju razvija novu metodu za postizanje proizvodnje titana visoke čistoće s niskim sadržajem kisika po nižoj cijeni.

Sveučilište u Tokiju razvija novu metodu za postizanje proizvodnje titana visoke čistoće s niskim sadržajem kisika po nižoj cijeni.
Nedavno su istraživači sa Sveučilišta u Tokiju napravili značajan napredak razvijanjem nove metode koja može uvelike smanjiti troškove proizvodnje čistoće titana s niskim sadržajem kisika. Istraživanje ne samo da uvodi ovu isplativu metodu, već također istražuje znanstvene principe i tehničke izazove iza nje.
Izvijestio je da su istraživači uspješno smanjili sadržaj kisika u titanu na 0,02% korištenjem rijetkog zemnog metala itrija. Ovaj revolucionarni napredak omogućuje širu upotrebu u industrijskim primjenama. Međutim, kako bi se u potpunosti iskoristio potencijal legura titana u proizvodnji, visok sadržaj itrija do % u materijalu postao je hitan izazov za rješavanje.
Istraživači s Instituta za industrijsku znanost na Sveučilištu u Tokiju objavili su rezultate istraživanja u časopisu Nature Communications, opisujući svoju novu metodu za troškove proizvodnje titana visoke čistoće koji je gotovo potpuno bez kisika. Ovo istraživanje ne samo da koristi tehnološkom razvoju, već također ima pozitivan učinak na održivost okoliša Titan je visoko cijenjen zbog svojih jedinstvenih svojstava. U usporedbi s drugim metalima, titanski materijali imaju širi raspon upotrebe. Ne samo da može odoljeti kemijskim oštećenjima, već ima i značajke snažne i lagane. Na primjer, najnovija generacija iPhonea koristi legure titana kao osnovni okvir. Iako to povećava troškove, korištenje čini telefone lakšim i izdržljivijim. Međutim, troškovi proizvodnje ultra čistog titana mnogo su veći od troškova proizvodnje čelika (legure željeza) i aluminija. Proces pripreme titana visoke čistoće zahtijeva utrošak velike količine energije i resursa. Stoga su se istraživači posvetili razvoju jeftine i jednostavne metode pripreme titana visoke čistoće za promicanje razvoja proizvoda koji se koriste u industriji i za opće potrošače.
U ovoj studiji istraživači su usvojili inovativnu tehniku ​​koja se temelji na metalima rijetkih zemalja za uklanjanje kisika iz titana. Reakcijom titana s metalnim itrijem i itrijevim trifluoridom ili sličnim tvarima, na kraju su dobili jeftine deoksigenirane legure u čvrstom stanju. Štoviše, itrij se može reciklirati nakon reakcije, čime se dodatno smanjuju troškovi proizvodnje. "Metali željezo i aluminij proizvode se industrijski u velikim količinama, ali je proizvodnja metalnog titana ograničena jer je cijena uklanjanja kisika iz rude visoka. Inovativna tehnika koja se temelji na metalima rijetkih zemalja koju koristimo može smanjiti kisik u titanu na { {5}}.02% mase", objasnio je Toru H. Okabe, glavni autor studije. Ključni korak u tome bila je reakcija rastaljenog titana sa specifičnim reaktivnim tvarima. Istraživači su otkrili da ova metoda nije samo jeftina, već i jednostavna za korištenje. Važno je da se čak i titan s visokim sadržajem kisika može obraditi ovom metodom. "Uzbuđeni smo zbog svestranosti našeg eksperimentalnog protokola. Nepostojanje intermedijarnih spojeva i jednostavno rukovanje pomoći će u njegovoj industrijskoj primjeni", rekao je Toru H. Okabe. Iako je studija značajno napredovala, trenutno postoji jedno ograničenje: deoatirani titan sadrži do 1% itrija po masi. Prisutnost itrija mogla bi utjecati na mehanička i kemijska svojstva legure titana. Stoga se istraživači moraju dodatno pozabaviti problemom kontaminacije itrijem kako bi osigurali široku industrijsku primjenu proizvoda od titana. Sve u svemu, nova metoda koju je razvilo Sveučilište u Tokiju značajan je korak prema učinkovitijem korištenju titana visoke čistoće. Kako tehnologija napreduje i troškovi se dodatno smanjuju, metalni titan će igrati sve važniju ulogu u budućnosti. Izvor: Baoji Institut za istraživanje industrije titana