Zašto su legure titanijuma tako skupe?

Znaš li? Cijena legure titanijuma je 200 juana po kilogramu, dok je cijena vojne legure titanijuma između 500-1,000 juana. Dakle, šta je zapravo titanijum? Zašto su legure tako skupe?
Hajde da razumemo poreklo titanijuma. Titanijum se uglavnom dobija od ilmenita, rutila i perovskita. To je srebrno-bijeli metal. Zbog aktivne prirode titanijuma i visokih zahteva u procesu topljenja, ljudi već duže vreme ne mogu da proizvedu veliku količinu titanijuma, pa se on takođe klasifikuje kao "retki" metal.
Zapravo, ljudi su otkrili titan 1791. godine, ali je bilo potrebno više od sto godina da se čisti titanijum prvi put proizvede 1910. Glavni razlog je taj što je titan veoma aktivan na visokim temperaturama i može se lako kombinovati sa kiseonikom, azotom. , ugljenik i drugi elementi. Za ekstrakciju čistog titanijuma potrebni su veoma oštri uslovi. Međutim, kineska proizvodnja titana porasla je sa 200 tona u prošlom stoljeću na 150,000 tona sada, što je prvo mjesto u svijetu. Dakle, gdje se uglavnom koristi tako skup titanijum?

1. Rukotvorine od titana. Titanijum ima veliku gustinu i specifičnu težinu, otporan je na koroziju, posebno može da oksidira i ima odličan dekorativni efekat. Cijena je mnogo jeftinija od pravog zlata, pa se koristi za zamjenu pravog zlata u zanatskoj keramici, starinskim zgradama i popravkama starih zgrada, vanjskim pločicama s imenima i pločama itd.

2. Titanijumski nakit, titanijum je zapravo tiho ušao u naše živote. Devojke sada nose nakit od čistog titanijuma. Najveća karakteristika ove nove vrste nakita je zaštita zdravlja, sigurnosti i okoliša. Ne proizvodi štetne tvari za ljudsku kožu i tijelo. Zove se "zeleni nakit".

3. Titanijumske naočare. Sposobnost titana da se odupre deformaciji veća je od čelika, ali njegova težina je samo polovina iste zapremine čelika. Titanijumske naočare se po izgledu ne razlikuju od običnih metalnih čaša, ali su zapravo lagane i udobne, sa toplim i glatkim dodirom, bez osećaja hladnoće od drugih metalnih naočara. Titanijumski okviri su mnogo lakši od običnih metalnih okvira, neće se deformisati nakon dugotrajne upotrebe i kvalitetniji su.
4. U oblasti vazduhoplovstva, mnogo čelika na postojećim nosačima aviona, raketama i projektilima zamenjeno je legurama titanijuma. Neki ljudi su radili eksperimente sa rezanjem čeličnih ploča i legura titana zbog njihove otpornosti na deformacije i male težine. Tokom procesa rezanja, otkrio sam da su varnice koje stvara titanijum izgledale malo drugačije. Čelična ploča bila je zlatna, ali iskre iz legure titana bile su bijele. To je uglavnom zbog malih čestica koje nastaju tokom procesa rezanja titanijumskih legura. Može se spontano zapaliti u vazduhu i emitovati sjajne iskre, a temperatura ovih varnica je mnogo viša od temperature iskre čeličnih ploča, pa se titanijum u prahu koristi i kao raketno gorivo.

Prema statistikama, više od 1,000 tone titanijuma se koristi za plovidbu u svijetu svake godine. Osim što se koristi kao svemirski materijal, titan se koristi i za izradu podmornica. Neko je jednom potopio titanijum na dno mora. Kada je pet godina kasnije izvađen, ustanovljeno je da rđe uopšte nema, jer titanijum ima gustinu od samo 4,5 grama, a njegova čvrstoća po kubnom centimetru je najveća među metalima i može da izdrži 2.500 atmosferskih pritisaka. Stoga podmornice od titana mogu ploviti u dubokim morima do 4.500 metara dubine, dok obične čelične podmornice mogu zaroniti do 300 metara.

Primene titanijuma su bogate i raznovrsne, a legure titana se takođe široko koriste u medicini, uključujući stomatologiju, plastičnu hirurgiju, srčane zaliske, medicinske uređaje, itd. Međutim, trenutna cena proizvoda od titanijuma na tržištu je generalno visoka, što obeshrabruje mnogi potrošači. Dakle, šta tačno uzrokuje ovu situaciju?

一. Vađenje i korišćenje resursa titanijuma je veoma teško. ilmenitske naslage moje zemlje su raštrkane i koncentracija titanijumskih resursa je niska. Nakon godina rudarenja i upotrebe, iskopani su resursi dobrog kvaliteta i velikih razmjera. Međutim, budući da se većina razvoja zasniva na privatnom rudarstvu, teško je postići razvoj i korištenje velikih razmjera.
2. Potražnja za titanijumskim materijalima je veoma jaka. Kao nova vrsta metalnog materijala, titanijum se široko koristi u vazduhoplovstvu, građevinarstvu, pomorstvu, nuklearnoj energiji i elektroenergetskim poljima. Uz kontinuirano poboljšanje sveobuhvatne nacionalne snage moje zemlje, potrošnja titanijumskih materijala također je pokazala trend brzog rasta.
3. Nedovoljan proizvodni kapacitet titanijumskih materijala. Trenutno postoji samo nekoliko industrijski razvijenih zemalja u svijetu koje mogu proizvoditi materijale od titana.

4. Titanijumski materijali su teški za obradu.
1. Od titanijumskog sunđera do titanijumskog ingota, a zatim do titanijumske ploče, potrebne su desetine procesa. Proces topljenja titana razlikuje se od čelika. Zahtijeva kontrolu brzine topljenja, napona i struje, te osiguravanje stabilnosti sastojaka. Zbog brojnih i složenih procesa, teško se obrađuje.
2. Čisti titanijum je mekan i generalno nije pogodan za upotrebu kao proizvodi od titanijuma. Stoga je potrebno dodati druge elemente kako bi se poboljšala svojstva metala. Na primjer, titan -64, koji se obično koristi u vazduhoplovnoj industriji, zahtijeva dodavanje velikog broja drugih elemenata za poboljšanje njegovih metalnih svojstava.
3. Titanijum snažno reaguje sa halogenom, kiseonikom, sumporom, ugljenikom, azotom i drugim elementima na visokim temperaturama. Zbog toga je topljenje titana potrebno obaviti u vakuumu ili u inertnoj atmosferi kako bi se izbjegla kontaminacija.
4. Titanijum je aktivan metal, ali njegova toplotna provodljivost je slaba, što otežava zavarivanje sa drugim materijalima.
Ukratko, postoji mnogo faktora koji utiču na cijenu titanijumskih legura, uključujući kulturnu vrijednost, potražnju, poteškoće u proizvodnji, itd. Međutim, uz kontinuirani razvoj tehnologije, teškoća proizvodnje može se postepeno smanjivati ​​u budućnosti.