مقدمه اي بر متالورژي پودر تيتانيم (P/M Ti)

[Peyman 16,150]

تاريخچه :

 

تيتانيم در سال 1971 توسط william gregorدر انگلستان كشف شد اين عنصر چند سال بعد توسط هنريش كلاپروت در سال 1975دوباره كشف گرديد و بر اساس اساطير يونان به نام titan نامگذاري شد .فلز تيتانيم به جهت تركيب با ساير عناصر وجود دارد. اين عنصر چهارمين عنصر فراوان در پوسته زمين است و تقريبا 0.86 % درصد كل جرو پوسته زمين را تشكيل مي دهد . تيتانيم به راحتي در دماهاي زياد با اكسيژن و كربن واكنش مي دهد . به همين دليل توليد فلز تيتانيم خالص مشكل مي باشد . اين فلز در شهاب سنگ ها ، ستارگان و خورشيد نيز وجود دارد . در سنگهايي به وسيله آپولو 17 از ماه آورده شد حدود 12 درصد TiO2 وجود داشت . تيتانيم همچنين در خاكستر زغال سنگ در گياهان و در بدن انسان وجود دارد .

 

 

تركيبات :

 

مهمترين تركيبات تيتانيم TiO2 مي باشد . TiO2 به عنوان رنگدانه سفيد در صنعت رنگ سازي – پلاستيك - سيمان مورد استفاده قرار مي گيرد . همچنين از اكسيد تيتانيم براي براق كردن سطح فلزات ، لعاب دادن دادن و در سراميك ها استفاده مي شود . ياقوت كبود و يا ياقوت قرمز درخشندگي خود را از دي اكسيد تيتانيم موجود در خود مي گيرند.

 

 

اثر تيتانيم بر سلامتي انسان :

 

ميزان سمي بودن تيتانيم به جهت عنصري و اكسيد تيتانيم اندك است . تنفس غبار تيتانيم باعث گرفتگي و درد سينه ، سرفه ، و مشكلات تنفسي مي شود . اگر اكسيد تيتانيم با پوست و چشم تماس پيدا كند باعث تحريك مي گردد . تنفس ، تماس پوستي و چشمي راهاي ورود اكسيد تيتانيم به بدن انسان است . آژانس بين المللي تحقيقات سرطان اكسيد تيتانيم رادر گروه 3 قرار داده است .

 

 

ساير مصارف عمده تيتانيم :

 

تيتانيم در صنايع هواپيما سازي – اتومبيل سازي – پزشكي – صنعت نفت – تصفيه آب و ساخت انبارهاي مخصوص جهت نگهداري از ضايعات اتمي كاربرد دارد .

 

 

روش هاي استخراج و توليد تيتانيم :

 

1- فرآيند Kroll

2- فرآيند Hunter

3- فرآيند Armstrong

4- فرآيند FFC Cambridge

 

فرآيند كرول يك روش استخراج الكترومكانيكي است كه در آن براي توليد تيتانيم از احيايTiCl4 استفاده مي شود . مهمترين مزيت توليد مداوم ، صرفه جويي در مصرف سوخت و اتوماسيون توليد است اما با اين حال بسيار گران و پيچيده است . فرآيندهاي Hunter ، Armstrong تقريبا شبيه كرول مي باشد .در فرآيند FFC Cambridge از فازهاي پودر دي اكسيد تيتانيم برای تولید نهایی که جریان مداومی از تیتانیم مذاب است استفاده می شود.تيتانيم توليد شده در روش كرول به ازاي هر پوند 50بالاي دلار ودر روش آرمسترانگ به ازاي هر پوند 5-8 دلار مي باشد . متاسفانه اطلاعات قيمت دو روش ديگر در دسترس نبود اما به نظر مي رسد فرآيند FFC يك ،رآيند جديدتر و كم هزينه تر باشد .

 

 

 

 

انواع پودرهاي تيتانيم:

 

 

شكل a : پودرهاي اتميزه شده كه به روش پيش آلياژ كردن تهيه مي شوند

 

 

 

شكل b : پودرهاي هيبريد – دي هيبريد كه بوسيله پيش آلياژ كردن توليد شده اند و به طور طبيعي گوشه دار هستند .

 

 

 

شكل c : فاز اسفنج ( يك محصول فرعي از توليد اسفنج )

 

 

 

شكل d : يك نوع پودر جديد كه بوسيله فرآيند الكتروليز معكوس توليد شده است .

 

 

 

.....