גני  פלדה  (טיאנג'ין)  ושות',  בעמ

היסטוריה של פיתוח טכנולוגיית טיטניום

Apr 16, 2025

טיטניום, כאלמנט מתכת חשוב, לא נוצל ומשומש באופן נרחב, למרות שהוא התגלה בימים הראשונים. עד שנת 1910, הכימאי האמריקני צוד דרך הפחתת נתרן של שיטת טטרכלוריד טיטניום, בטמפרטורה גבוהה של 700-800 לראשונה הניב טוהר של עד 99.9% מהטיטניום המתכת, אך התשואה מוגבלת ביותר, פחות מגרם בסך הכל. שיטה זו ידועה בשם "שיטת הציד", עם זאת, בגלל העלות היקרה של נתרן הסוכן המפחית, היא מתאימה רק להכנת טיטניום בכמויות קטנות, ואינה יכולה לענות על צרכי הייצור בקנה מידה גדול.

Industry Titanium BarMedical Grade Titanium BarIndustry Titanium Rod

בשנת 1932, קרול, מדען אמריקאי מלוקסמבורג, עשה פריצת דרך. הוא השתמש בסידן זול יחסית כדי להפחית את טטרכלוריד טיטניום בטמפרטורה גבוהה של יותר מ 800 מעלות צלזיוס, והבין בהצלחה את הייצור המסחרי של טיטניום. כמה שנים לאחר מכן, KROLL אופטימיזציה עוד יותר את תהליך הייצור על ידי החלפת סידן במגנזיום, שקל יותר לשימור, ושיטה זו שימשה מאז ומכונה "שיטת Kroll".
עד שנת 1948, ארצות הברית דופונט חלוץ את השימוש בהפחתת מגנזיום - שיטת זיקוק ואקום לייצור טונוס טיטניום של התהליך החדש, המסמן את תחילתו הרשמית של הייצור התעשייתי של טיטניום. התהליך מחולק בעיקר לשלושה שלבים: קודם כל, דרך התגובה הכימית של טיטניום דו חמצני לטטרכלוריד טיטניום; ואז עם הפחתת מגנזיום המתכת של טטראכלוריד טיטניום כדי לקבל ספוג טיטניום; לבסוף בשיטת זיקוק הוואקום להסרת זיהומים בספוג הטיטניום ועודף מגנזיום, כדי להשיג טיטניום טהור. ספוג הטיטניום שיוצא מהכור הוא נקבובי ודומה במראה לספוג, ומכאן השם.
ספוג טיטניום צריך להמיס לנוזל בכבשן חשמלי לפני שניתן יהיה להטיל אותו למטילים. מכיוון שתהליך התגובה כולו צריך להתקיים בטמפרטורות גבוהות, חומרי טיטניום צורכים אנרגיה רבה במהלך הייצור, וזו אחת הסיבות העיקריות לכך שהם כל כך יקרים.
נכון לעכשיו, שיטת זיקוק הפחתת המגנזיום-הפחתת מגנזיום משמשת לרוב במדינות שונות ברחבי העולם כדי לייצר ספוג טיטניום בגלל האיכות המעולה ובטיחות הייצור הגבוהה יותר של מתכת טיטניום שהוכנה בשיטת Crowell. מגילוי הטיטניום האלמנט ועד ייצור טיטניום טהור, זה לקח יותר ממאה שנה. בימינו, טיטניום נכנס בהדרגה לחיי היומיום של אנשים, ובגלל תכונותיו הייחודיות, הוא הוערך יותר ויותר על ידי אנשים, ותחום היישום הוא גם יותר ויותר נרחב.

goTop