אבקת טיטניום

איזה סוג של חומר היא אבקת טיטניום? מה ההרכב הכימי והתכונות הפיזיקליות שלו? מהם שדות היישום שלו? בואו נלמד יחד על אבקת טיטניום.
אבקת טיטניום היא אבקת מתכת העשויה מטיטניום. זוהי אבקה לא סדירה בצבע כסף-אפורה ונפוצה בשימוש בתעופה וחלל, ריסוס, מתכות, זיקוקים ותעשיות אחרות.

אבקת טיטניום מסתתרת גם בחיי היומיום שלנו. לדוגמא: בחגים אנו רואים זיקוקים וחזיזים פורחים בצבעים שונים, והחומר העיקרי של הצבעים הצבעוניים הוא אבקת טיטניום. כמובן, זה רק השימוש הכי פחות ראוי לציון.

זיקוקין

אבקת טיטניום (מוגברת) היא אבקה שחורה-אפורה לא סדירה.

לאבקת טיטניום מגוון רחב של שימושים, כולל בעיקר את ההיבטים הבאים:

אבקת טיטניום ואבקת טיטניום הידריד הן אבקות מתכת עם מגוון רחב של שימושים. זהו תוסף עבור מתכות אבקה וחומרי סגסוגת. זהו גם חומר גלם חשוב עבור cermets, חומרי ציפוי משטחים, תוספי סגסוגת אלומיניום, מגטרי ואקום חשמליים, ריסוס וציפוי. אבקת טיטניום משמשת לייצור מגוון רכיבים, כולל רכיבים מבניים קריטיים, חומות אש, ציוד נחיתה, צינורות פליטה ומערכות הידראוליות. משמש גם בתעשיות תעופה וחלל, ריסוס, מתכות, זיקוקים ותעשיות אחרות.

הפרמטרים העיקריים הם: גודל החלקיקים (מספר רשת), תכולת טיטניום, תכולת מימן, צפיפות ברז וכו'.

תכונות אבקת טיטניום:
1. הרכב כימי
זה מתייחס בעיקר לתכולת מתכת טיטניום ולתכולת זיהומים. ככל שתכולת הטיטניום באבקת טיטניום גבוהה יותר, תכולת הטומאה נמוכה יותר, כך טוהר גבוה יותר ודרגת אבקת טיטניום גבוהה יותר. אבקת טיטניום איכותית היא לרוב בעלת תכולת החמצן הנמוכה ביותר, ולכן איכות אבקת טיטניום תלויה לרוב בתכולת החמצן שבה.
2. מאפיינים פיזיים
אבקת טיטניום פעילה יותר מטיטניום מתכתי וקיימת סבירות גבוהה יותר להגיב עם יסודות או תרכובות אחרות. הוא מתחמצן בקלות רבה יותר, דליק ונפיץ, והוא מוצר מסוכן. לכן, לאריזת אבקת טיטניום יש דרישות מיוחדות. בעת אריזה אבקת טיטניום, יש להשתמש באריזה ואקום. האריזה החיצונית מוגנת על ידי ארגון גז אינרטי והאריזה החיצונית משתמשת בחבית חסינת פיצוץ.
ייצור אבקת טיטניום
ישנן שיטות רבות להפקת אבקת טיטניום, כולל סגסוגת מכנית, הידרוגנית (HDH), אטומיזציה, הפחתת מתכת תרמית ואלקטרוליזה של מלח מותך.
נכון לעכשיו, השיטה הנפוצה ביותר בסין היא הידרוגנציה הידרוגנציה (HDH). הידרוגנית היא תהליך המנצל את התכונות ההפיכות של טיטניום ומימן להכנת אבקת טיטניום. שיטת HDH משתמשת בטיטניום ספוג כדי להפוך לשביר לאחר ספיגת מימן והיא נמעכת בקלות מכנית לייצור אבקת טיטניום הידריד, אשר לאחר מכן מפורקת בטמפרטורה גבוהה בתנאי ואקום לייצור אבקת טיטניום טהורה.
תהליך ייצור אבקת טיטניום
1 באמצעות תנור הידרוגנציה אופקי, תגובת הידרוגנציה מתרחשת כאשר הטמפרטורה מוגברת למעל 350 מעלות בלחץ מימן חיובי. כאשר הטמפרטורה עולה שוב, התגובה מתחילה להיות אלימה, וכמות גדולה של מימן נספגת במהירות. המימן מועבר ונשמר במשך 3 שעות, ולאחר מכן באווירת מימן. לאחר קירור איטי לטמפרטורת החדר, ניתן להשיג אבקת טיטניום הידריד עם תכולת מימן של 3.8%±0.2%.
2. בצע כרסום כדורים תחת הגנה של גז מגן, אשר יכול למעשה למנוע זיהום אבקת טיטניום ולהימנע מהתרחשות של טיטניום הידריד טבעי, מה שמבטיח את בטיחות הייצור.
3. טיטניום הידריד עם גדלי חלקיקים שונים ניתן להשיג על ידי כרסום כדור. הכניסו את הטיטניום הידריד הטחון לתוך הכבשן לתגובת דה-הידרוגנציה. בתנאי ואקום, הטמפרטורה עולה למעל 680 מעלות. בשלב זה, הטיטניום הידריד מתפרק במהירות ומשחרר מימן. כל תהליך הפירוק שומר על דרגת ואקום נמוכה ונמשך כ-19 שעות, לבסוף התקבלה אבקת הטיטניום.
4. סיווג אבקת טיטניום בגדלים שונים של חלקיקים באמצעות מסכים (מערכות סינון) בגדלים שונים של רשת.