aleación mecánica
La aleación mecánica es un proceso de preparación de polvo en el que el polvo de metal o aleación se produce repetidamente mediante soldadura en frío y fractura de partículas de polvo mediante impacto intenso y colisión a largo plazo entre las partículas de polvo y la bola de molienda en un molino de bolas de alta energía, lo que lleva a la difusión. de átomos de polvo, para obtener polvo. La aleación mecánica para preparar titanio y polvo de aleación de titanio consiste en cargar un compuesto de titanio o un polvo mixto y un medio de desarrollo (generalmente es necesario agregar una pequeña cantidad de agente de control de proceso) en un molino de bolas de alta energía (protección de gas argón) para su molienda. En el proceso de molienda, las partículas de polvo se muelen continuamente y se mezclan gradualmente a través del proceso continuo de soldadura repetida, fractura y soldadura, para producir un tamaño de partícula de polvo muy fino. La ventaja de este proceso es que los materiales de molienda se pueden combinar en cualquier proporción, lo que puede preparar material de aleación o polvo de metal único.
Método de hidrogenación y deshidrogenación (HDH)
HDH es un proceso para preparar polvo de titanio utilizando las propiedades reversibles del titanio y el hidrógeno. Después de la absorción de hidrógeno, el titanio producirá fragilidad, que se romperá mecánicamente en polvo de hidruro de titanio y luego se deshidrogenará para producir polvo de titanio en condiciones de vacío a alta temperatura. El polvo de titanio producido mediante este proceso tiene una amplia gama de tamaños de partículas, bajo costo y bajos requisitos de materias primas, por lo que se ha convertido en el principal método de producción de polvo de titanio en el país y en el extranjero, pero el polvo de titanio preparado mediante este método tiene una alto contenido de O y N. En los últimos años, la investigación sobre la preparación de polvo de titanio de bajo costo y bajo contenido de oxígeno es cada vez más activa en el país y en el extranjero.
Método de atomización
El método de atomización es un método para romper el flujo de metal líquido o aleación en pequeñas gotas y luego enfriarlo y solidificarlo en el ambiente para obtener polvo metálico. En la actualidad, el polvo de titanio se puede preparar mediante el método de atomización, principalmente mediante el método de atomización con gas y el método de atomización centrífuga.
Método de atomización de gas
El método de atomización con gas se utiliza generalmente para fundir materias primas en un crisol, a través de la boquilla en el fondo del crisol con gas de alta velocidad para producir un aerosol de metal fundido en un aerosol, condensado en polvo de metal.
Método de atomización centrífuga.
El método de atomización centrífuga se utiliza para producir polvo de titanio mediante la fuerza centrífuga generada por la rotación, el metal se rompe y se expulsa en forma de gotas de niebla, y luego se solidifica el polvo esférico de titanio de alta pureza. En la actualidad, los métodos de atomización centrífuga incluyen principalmente el método de electrodo giratorio (REP), el método de electrodo giratorio de plasma y el método de disco giratorio por haz de electrones (BERD).
El polvo de titanio obtenido por atomización centrífuga es esférico con superficie lisa, relativamente denso, buena fluidez, distribución estrecha del tamaño de partícula y el tamaño de partícula se puede ajustar girando la velocidad del electrodo. En comparación con el polvo preparado mediante atomización con gas, el polvo preparado mediante un proceso de electrodo giratorio no tiene la fase asociada común en el polvo de titanio esférico atomizado y el tamaño de partícula del polvo es más uniforme. Sin embargo, el polvo de titanio producido mediante este método tiene un coste elevado y se utiliza generalmente en el campo aeroespacial.
Reducción térmica del metal.
Los métodos tradicionales de reducción térmica de metales para preparar polvo de titanio incluyen principalmente el método de reducción térmica de calcio TiO2 y el método de reducción térmica de metales TiCl4. El método de reducción térmica de calcio TiO2 consiste en preparar polvo de titanio reduciendo TiO2 con calcio metálico a alta temperatura. Los métodos de reducción de metales TiCl4 incluyen el método de reducción de magnesio (método de Kroll) y el método de reducción de sodio (método de Hunter). El polvo de titanio preparado mediante el método de reducción de magnesio es principalmente el polvo de titanio isoexterno producido en el proceso de preparación de titanio esponjoso. Debido al alto contenido de impurezas, rara vez se utiliza en la producción de polvo de titanio. El polvo de titanio preparado mediante el método de reducción de sodio tiene una alta pureza, un contenido especialmente bajo de impurezas de oxígeno, nitrógeno, hierro y carbono, y buena fluidez. Es uno de los métodos prometedores para producir polvo de titanio.
Método de electrólisis de sales fundidas
Al igual que con otros metales activos, la preparación de polvo de titanio mediante electrólisis debe realizarse en un medio de sal fundida. El método tradicional de electrólisis de sales fundidas consiste en disolver sal de titanio en sal fundida. Dow-Howmet y Timet de Estados Unidos construyeron dos líneas de producción de electrolíticos respectivamente, pero fueron canceladas porque no podían controlar la reacción inversa del titanio y el cloro. Actualmente, la empresa Ginatta en Italia ha construido una gran planta de prueba en la ciudad de Torino para continuar la investigación de este proceso y ha propuesto la electrocloración y fluoración sin diafragma.
