高純度チタンとは何ですか？

チタン強度、軽量性、耐食性で知られるこの素材は、航空宇宙から自動車に至るまで、さまざまな業界で重要な素材です。ただし、すべてのチタンが同じように作られているわけではありません。「高純度金属チタン」という用語は、不純物のレベルが非常に低いように精製されたチタンを指します。この高レベルの純度によりその特性が強化され、特殊な用途に最適です。

高純度チタンスポンジ

高純度チタンの製造は、多くの場合、いわゆるスポンジチタンの作成から始まります。この形態のチタンは、四塩化チタンをマグネシウムまたはナトリウムで還元するクロール法によって製造されます。その結果、硬いスポンジに似た多孔質の材料が得られます。

高純度スポンジチタンは、さまざまなグレードのチタン合金や純チタン製品を製造するための主原料として機能するため、特に重要です。製造中は、最終製品の品質を損なう可能性のある他の金属や元素からの汚染を最小限に抑えるために、慎重な管理を維持する必要があります。

航空宇宙部品や生物医学インプラントなど、非常に高い基準が要求される用途では、超高純度で知られるグレード 0A がこのプロセスから得られることがよくあります。メーカーは、温度や還元剤の比率などの変数を調整することで、加工中にスポンジの特性をカスタマイズすることもできます。

電解チタン

高純度金属チタンを製造するもう 1 つの革新的な方法には、電解プロセスが含まれます。荘潤新材料はスポンジチタンをさらに電解・精製するための真空溶融塩電解装置を独自に開発しました。この高度な技術により、スポンジチタンでは除去が困難な不純物を効果的に除去し、主力製品である電解チタンが生まれます。この電解チタンの純度は 99.99% という驚異的な数字に達し、酸素含有量は 150ppm 以下です。

また、各業界の多様なニーズに応えるため、電解チタン製品の形状をカスタマイズすることも可能です。より一般的に使用される形態の 1 つは、合金化プロセスの要件との適合性が高いコンパクトな電解チタンです。この方法は、従来の方法と比較してエネルギー消費量の削減を約束するだけでなく、複数段階の溶解プロセスを必要とせずに非常に高純度の金属を直接製造できるため、高度な技術用途に不可欠な高品質のチタンを製造するためのより持続可能で効率的な経路となります。

EB製錬高純度チタン

電子ビーム (EB) 精錬は、チタン生産において高純度レベルを達成するためのもう 1 つの高度なアプローチを提供します。このプロセスでは、金属スクラップや前処理されたスポンジなどの原料が、真空環境下で電子ビームを使用して溶解されます。電子ビームからの強力なエネルギーは、不純物を導入する可能性のあるるつぼや外部加熱要素が関与していないため、汚染を最小限に抑えながら材料を効率的に溶解します。

EB 製錬では、溶解プロセスと雰囲気条件を正確に制御でき、精度と信頼性が最優先される航空宇宙などの業界で必要とされる特定の要件に応じて調整できます。この方法を利用することで、メーカーは特定の性能ニーズに合わせて設計された貴金属合金を組み込んだカスタマイズされた合金を製造できます。

航空宇宙および自動車産業でのアプリケーション

独特の性質 高純度チタン そのため、構造の完全性を維持し、重量を最小限に抑えながら、材料が極端な条件に耐える必要がある航空宇宙分野と自動車分野の両方で非常に貴重なものとなっています。

航空宇宙用途では、燃料効率と積載量にはグラム単位が重要です。したがって、高純度チタンのような軽量でありながら強度に優れた材料は、その優れた強度対重量比により、機体やエンジン部品に広く使用されています。

同様に、自動車製造においても、燃料効率の向上に向けた取り組みにより、安全基準を損なうことなく厳しい運用要求に耐えることができる軽量材料の需要が高まっています。ここでも高純度の材料が、特に重要なコンポーネント内で使用されており、過酷な環境下でも時間の経過とともに摩耗が少なくなります。 。