La matière première pour les produits en titane (y compristiges de titane) commence par une éponge de titane. Aujourd'hui, nous allons commencer par des connaissances sur le titane spongieux.
En termes simples, il s’agit de « l’embryon original » de l’industrie du titane. Il s'agit d'un titane métallique poreux d'une pureté généralement comprise entre 99,1 % et 99,7 %. Il a une surface meuble et poreuse, est très réactif et s’oxyde facilement. C'est la principale matière première pour la préparation des alliages de titane.
I. Caractéristiques de base
Propriétés physiques : point de fusion élevé (1660 ± 10 degrés), faible densité (4,506 g/cm³), résistance spécifique élevée, bonne ténacité, résistance à la fatigue, résistance à la corrosion, faible conductivité thermique et bonne tolérance aux températures élevées et basses.
Propriétés chimiques : Très réactif et facilement oxydé ; nécessite un stockage et un transport dans un gaz inerte (comme l'argon).
II. Processus de production
Actuellement, la principale méthode industrielle de production de titane spongieux est le procédé magnésothermique (procédé Kroll). Le processus de production comprend la préparation de matériaux riches en titane-, la chloration, le raffinage du tétrachlorure de titane, la distillation par réduction et l'électrolyse du chlorure de magnésium. Le processus de réduction du magnésium consiste à faire réagir du tétrachlorure de titane avec du magnésium métallique dans une atmosphère d'argon à 880 degrés -950 degrés pour obtenir du titane métallique et du chlorure de magnésium semblables à une éponge. Une distillation sous vide est ensuite utilisée pour éliminer le chlorure de magnésium et l'excès de magnésium de l'éponge de titane, obtenant ainsi du titane pur.
III. Classification et normes Basées sur la composition chimique et la dureté Brinell, le titane spongieux est classé en sept grades : 0A, 0, 1, 2, 3, 4 et 5. Les grades 0A et 0 ont la plus haute pureté et sont principalement utilisés dans les industries haut de gamme, militaires et aérospatiales. Les grades 1 à 5 sont de qualité relativement inférieure et sont principalement utilisés dans l’industrie chimique.
IV. Domaines d'application Le titane éponge a un large éventail d'applications, non seulement dans de nombreux articles du quotidien, mais également dans le dessalement de l'eau de mer, le développement de l'énergie thermique marine et le développement des ressources des fonds marins. Il peut également être utilisé dans le domaine médical comme matériau fonctionnel pour les articulations artificielles.
V. Marché et industrie Actuellement, la production de titane spongieux est concentrée dans quelques pays, dont le Japon, les États-Unis, la Russie, le Kazakhstan, l'Ukraine et la Chine. Toutes les usines utilisent un processus combiné de réduction du magnésium-distillation. L'industrie chinoise du titane s'est développée sous la direction directe du Parti et du gouvernement, motivée par les besoins de la défense nationale et de la construction économique.
VI. Sécurité et transport L'éponge de titane est une matière dangereuse, numéro ONU UN2878, appartenant aux solides inflammables de classe 41. Sa structure poreuse le rend particulièrement sujet à l'oxydation et à la combustion, même en l'absence d'oxygène, comme en présence de dioxyde de carbone ou d'azote. Pendant le transport et le stockage, il doit être emballé dans des fûts en acier ouverts, scellés sous vide-puis remplis de gaz argon. Les fûts doivent être étiquetés « Argon-rempli » et comporter une étiquette d'avertissement de danger. Un « Certificat de conditions de transport de marchandises » est requis pour le transport. Il ne doit jamais être mélangé à des oxydants.
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