Domů > Blog > Obsah

Technologie přípravy titanového prášku

Oct 03, 2024

Mechanické legování

Mechanické legování je proces přípravy prášku, při kterém se kovový nebo slitinový prášek vyrábí opakovaně svařováním za studena a lámáním částic prášku dlouhodobým intenzivním nárazem a kolizí mezi částicemi prášku a mlecí koulí ve vysokoenergetickém kulovém mlýnu, což vede k difúzi atomů prášku, aby se získal prášek. Mechanické legování pro přípravu prášku titanu a slitiny titanu spočívá v naplnění sloučeniny titanu nebo smíšeného prášku a vývojového média (obvykle je třeba přidat malé množství činidla pro řízení procesu) do vysokoenergetického kulového mlýnu (ochrana proti argonovému plynu) pro mletí. V procesu mletí se částice prášku kontinuálně melou a postupně promíchávají kontinuálním procesem opakovaného svařování - lomu - svařování tak, aby vznikla velmi jemná velikost částic prášku. Výhodou tohoto procesu je, že brusné materiály mohou být přizpůsobeny v jakémkoli poměru, což může připravit slitinový materiál nebo prášek z jednoho kovu.

 

Hydrogenační dehydrogenační metoda (HDH)

HDH je proces přípravy titanového prášku s využitím reverzibilních vlastností titanu a vodíku. Po absorpci vodíku bude titan produkovat křehkost, která bude mechanicky rozbita na prášek hydridu titanu a poté dehydrogenována za vzniku titanového prášku ve vakuu při vysoké teplotě. Titanový prášek vyrobený tímto procesem má široký rozsah velikosti částic, nízkou cenu a nízké požadavky na suroviny, takže se stal hlavní metodou výroby titanového prášku doma i v zahraničí, ale titanový prášek připravený touto metodou má vysoký obsah O a N. V posledních letech je výzkum přípravy levného titanového prášku s nízkým obsahem kyslíku stále aktivnější doma i v zahraničí.

 

Metoda atomizace

Atomizační metoda je metoda rozbití toku tekutého kovu nebo slitiny na malé kapičky a poté ochlazení a tuhnutí v prostředí za účelem získání kovového prášku. V současnosti lze titanový prášek připravovat atomizační metodou především metodou plynové atomizace a metodou odstředivé atomizace.

 

Metoda plynové atomizace

Metoda plynové atomizace se obecně používá k roztavení surovin v kelímku, přes trysku na dně kelímku vysokorychlostním plynem, aby se vytvořil rozstřik roztaveného kovu do spreje, kondenzovaného na kovový prášek.

 

Metoda odstředivé atomizace

Metoda odstředivé atomizace se používá k výrobě titanového prášku pomocí odstředivé síly generované rotací, kov je rozbit a vyvržen ve formě kapiček mlhy a poté ztuhne sférický titanový prášek vysoké čistoty. V současnosti mezi metody odstředivé atomizace patří především metoda rotující elektrody (REP), metoda plazmové rotující elektrody a metoda rotujícího disku elektronovým svazkem (EBRD).

Titanový prášek získaný odstředivou atomizací je kulovitý s hladkým povrchem, relativně hustý, s dobrou tekutostí, úzkou distribucí velikosti částic a velikost částic lze upravit rychlostí rotace elektrody. Ve srovnání s práškem připraveným atomizací plynu nemá prášek připravený procesem rotující elektrody společnou fázi v atomizovaném sférickém titanovém prášku a velikost částic prášku je jednotnější. Titanový prášek vyrobený tímto způsobem má však vysoké náklady a obecně se používá v oblasti letectví a kosmonautiky.

 

Tepelná redukce kovu

Tradiční způsoby tepelné redukce kovu pro přípravu titanového prášku zahrnují především způsob tepelné redukce vápníkem Ti02 a způsob tepelné redukce kovu TiCl4. Metodou tepelné redukce TiO2 vápníku je připravit titanový prášek redukcí TiO2 kovovým vápníkem při vysoké teplotě. Metody redukce kovu TiCl4 zahrnují metodu redukce hořčíku (Krollova metoda) a metodu redukce sodíku (Hunterova metoda). Titanový prášek připravený metodou redukce hořčíku je hlavně izoexterní titanový prášek vyrobený v procesu přípravy houbovitého titanu. Pro vysoký obsah nečistot se při výrobě titanového prášku používá jen zřídka. Titanový prášek připravený metodou redukce sodíku má vysokou čistotu, zejména nízký obsah kyslíku, dusíku, železa a uhlíkových nečistot a dobrou tekutost. Je to jedna ze slibných metod výroby titanového prášku.

 

Metoda elektrolýzy roztavené soli

Podobně jako u jiných aktivních kovů musí být příprava titanového prášku elektrolýzou prováděna v prostředí roztavené soli. Tradiční metodou elektrolýzy roztavené soli je rozpouštění titanové soli v roztavené soli. Dow-Howmet a Timet ze Spojených států postavily v tomto pořadí dvě elektrolytické výrobní linky, které však byly ukončeny, protože nedokázaly řídit zpětnou reakci titanu a chlóru. V současné době Ginatta Company v Itálii vybudovala velký testovací závod ve městě Turín, aby pokračovala ve výzkumu tohoto procesu a představila bezmembránovou elektrochloraci a fluoraci.

Odeslat dotaz