Titano kempinės gamyba ir naudojimas
Dėl didelio titano metalo cheminio aktyvumo gamtoje jis daugiausia egzistuoja titano dioksido ir titanato pavidalu ir dažnai egzistuoja kartu su tokiais elementais kaip geležis, kalcis, magnis, silicis, aliuminis, manganas ir retosios žemės. Norėdami išgauti gryną titaną iš šių sudėtingų mineralų, turime pereiti daugybę sudėtingų proceso srautų, o titano kempinė yra pagrindinė titano perdirbimo žaliava.
Ruošiant titano kempinę, magnio redukcijos-vakuuminio distiliavimo metodas užima dominuojančią padėtį. Šis metodas pirmiausia reikalauja titano mineralų sodrinimo, o po to chlorinimo būdu paverčia juos titano tetrachloridu. Toliau, apsaugotas argonu, titano tetrachloridas redukuojamas magniu, kad būtų gautas titanas. Vakuuminio distiliavimo būdu magnis ir magnio chloridas gali būti toliau atskiriami ir pašalinami, o galiausiai gaunamas grynas kempinės titano produktas.
Titano kempinė, kaip pagrindinė visų gatavų titano gaminių ir titano miltelių medžiaga, jos kokybė yra labai svarbi titano gaminių veikimui. Mano šalyje kempinės titanas skirstomas į 7 klases pagal cheminę sudėtį ir Brinelio kietumą, svyruojančią nuo 0A iki 5. Tarp jų 0A ir 0 klasės kempinės titano savybės Aukščiausio grynumo ir dažniausiai naudojami aukščiausios klasės pramonės ir karinėse srityse. Šiose srityse keliami itin aukšti medžiagų eksploatacinių savybių reikalavimai, ypač aviacijos ir kosmoso pramonėje, kur tikslioms detalėms turi būti naudojamas aukštos kokybės kempinė titanas, siekiant užtikrinti jų saugumą ir patikimumą. Medicinos srityje svarbų vaidmenį atlieka aukštos kokybės titano kempinė, pavyzdžiui, žmogaus implantai ir chirurginė įranga. Šių titano gaminių biologinis suderinamumas ir atsparumas korozijai turi atitikti itin aukštus standartus.
1 laipsnio titano kempinė plačiai naudojama kosmoso, medicinos ir sporto bei laisvalaikio srityse. Aviacijos ir kosmoso srityje jis naudojamas pagrindinėms dalims, tokioms kaip variklio komponentai ir orlaivių bei raketų fiuzeliažo konstrukcinės dalys, gaminti. Medicinos srityje 1 klasės titano kempinė naudojama medicininėms medžiagoms ir įrangai, pavyzdžiui, dirbtiniams sąnariams ir chirurginiams instrumentams, gaminti. Sporto ir laisvalaikio pramonėje jis naudojamas aukštos kokybės sporto įrangai ir lauko įrangai gaminti.
Srityse, kurioms taikomi maži grynumo reikalavimai, pvz., chemijos pramonė, druskos gamyba ir metalurgija, daugiausia naudojamas 2 ir 3 klasės titano kempinė. Nors šios kempinės titano grynumas yra šiek tiek mažesnis, jie yra pigesni ir gali patenkinti pagrindinius šių sričių titano medžiagų poreikius. 4 klasės titano kempinės kaina yra labiau prieinama ir tinka plataus masto naudojimui chemijos pramonėje.
Nors 5 klasės kempinės titano grynumas yra tik 98,5%, tai nereiškia, kad jis neturi naudojimo vertės. Kai kuriose srityse, kurioms nereikia didelio grynumo, pavyzdžiui, statybų srityje, 5 klasės titano kempinė tapo geru pasirinkimu siekiant sumažinti išlaidas ir padidinti efektyvumą dėl savo santykinai mažos kainos ir pakankamo veikimo. Racionaliai naudojant 5 klasės titano kempinę, statybos sąnaudas galima efektyviai sumažinti, nepakenkiant pastato kokybei.
Apibendrinant galima pasakyti, kad titano kempinė atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį titano metalo pramonėje. Įvairių rūšių titano kempinės atlieka savo unikalius vaidmenis ir vertybes – nuo aukščiausios klasės pramonės sričių iki kasdieninio naudojimo.
