Co to jest gąbka tytanowa?
Gąbka tytanowa to porowata forma tytanu, która powstaje podczas pierwszego etapu przetwarzania. W swojej naturalnej postaci tytan jest szeroko dostępny w skorupie ziemskiej. Po wydobyciu jest przetwarzany w celu usunięcia nadmiaru materiałów i przekształcenia go w przydatny, choć kosztowny produkt.
Proces konwersji stosowany z surowym tytanem nazywa się procesem Kroll. Jest to złożony, wieloetapowy proces wsadowy, który wymaga bardzo wysokiej temperatury i specjalistycznego sprzętu. Proces Kroll przekształca tlenek metalu w chlorek, przepuszczając metal przez niezwykle gorący rutyl lub ilmenit i węgiel, tworząc czterochlorek tytanu. Te chemikalia są rozdzielane w procesie zwanym destylacją frakcyjną, w którym składniki mieszaniny są oddzielane na podstawie ich różnych temperatur wrzenia.
Materiałem powstającym w procesie Kroll jest gąbka tytanowa. Gąbkę poddaje się następnie ługowaniu lub ogrzewanej destylacji próżniowej w celu usunięcia dalszych zanieczyszczeń. Pozostałe materiały w gąbce są młotkowane, kruszone, prasowane i stapiane, aby usunąć jeszcze więcej zanieczyszczeń.
W kolejnym etapie procesu tytanowa gąbka topi się. Następnie poddaje się go procesowi destylacji frakcyjnej w celu usunięcia nadmiaru cieczy i łączy ze stopionym magnezem, żelazem glinowym, wanadem lub molibdenem i argonem w bardzo gorącym piecu. Łączenie tych materiałów ma na celu zwiększenie wytrzymałości i stabilności gąbki tytanowej oraz stworzenie giętkiego stopu metalu.
W tym momencie przekształcona gąbka tytanowa jest gotowa do produkcji. Niektóre firmy sprzedają gąbkę tytanową jako gotowy produkt, podczas gdy inne kończą proces konwersji wewnętrznie. Gąbkę można teraz uformować w kształty młyna, takie jak pręt, płyta, arkusz lub rura. Produkty te są następnie wysyłane do różnych młynów i producentów w celu wytworzenia gotowych produktów do użytku komercyjnego.
Tytan jest wykorzystywany do produkcji części do silników odrzutowych, pocisków, implantów ortopedycznych, biżuterii i telefonów komórkowych. Najważniejszymi właściwościami tytanu są jego mała gęstość i wysoki poziom odporności na korozję. Chociaż sześciokrotnie droższy niż stal, tytan jest bardzo odporny na korozję zarówno w wodzie morskiej, jak i chlorowanej, dzięki czemu jest popularny wśród szerokiej gamy producentów.
Tytan został po raz pierwszy odkryty i udokumentowany przez Williama Gregora w 1791 r. Chociaż oczyszczony tytan jest dość kosztowny, jest dostępny w swojej podstawowej formie u prawie wszystkich żywych stworzeń. Można go również znaleźć w skałach, wodzie i glebie. Proces ekstrakcji i łączenia ze stopami sprawia, że procedura jest złożona i kosztowna.