Titanový houbový prášek

Prášek z titanové houby je klíčovým materiálem používaným jako surovina pro výrobu kovových součástí a výrobků z titanu. Tento způsob práškové metalurgie nabízí oproti těžbě z minerálních rud několik výhod. Tento článek poskytuje přehled titanové houby včetně jejího složení, klíčových vlastností, metod zpracování, aplikací, dodavatelů a dalších informací.

Přehled titanové houby v prášku

Titanová houba je porézní forma nelegovaného titanu, která je surovinou používanou v práškové metalurgii k výrobě kovových součástí z titanu. Připravuje se redukcí tetrachloridu titaničitého (TiCl4) získaného z minerálních rud pomocí hořčíku nebo sodíku.

Částice houby mají vysoký povrch a reaktivitu, což umožňuje jejich snadnou přeměnu na prášky, ingoty, mlýnské výrobky a díly pomocí procesů, jako je přetavování ve vakuovém oblouku (VAR), izostatické lisování za tepla (HIP), aditivní výroba, vstřikování kovů a práškové kování.

Níže je uveden přehled vlastností titanové houby, jejího použití, celosvětové výroby, cen a dalších informací.

Prášek z titanové houby - klíčové informace

Titanové houby umožňují hospodárnou výrobu titanových součástí pomocí technik téměř síťového tvaru a práškové metalurgie ve srovnání s tradiční ingotovou metalurgií zahrnující několik kroků tavení a svařování s vysokým odpadem materiálu.

Dále podrobněji prozkoumáme složení a vlastnosti prášku z titanové houby.

Složení Titanový houbový prášek

Prášek z titanové houby se skládá z porézních agregátů kovového titanu, které obsahují malé množství nečistot, jako jsou chloridy, hořčík, železo, křemík, dusík, uhlík a kyslík. Pro kritické aplikace v letectví a kosmonautice se vyžaduje vysoce čistá houba s nízkým obsahem O a N.

Složení titanové houby

Norma ASTM International ASTM B837 specifikuje požadavky na komerční čistotu nelegované titanové houby na základě třídy houby takto:

Specifikace ASTM pro třídy titanové houby

Pro kritické aplikace, jako jsou součásti leteckých motorů, je vyžadován houbový prášek vyšší čistoty s kontrolovaným nízkým obsahem O a N. Tehdy se specifikují třídy s titanem 99,5%+, jako je Ti-6Al-4V třídy 5 nebo třídy 23.

Dále se podíváme na klíčové vlastnosti titanové houby, díky nimž je vynikajícím technickým materiálem v různých průmyslových odvětvích.

Vlastnosti titanové houby v prášku

Titan je ceněn pro svou jedinečnou kombinaci nízké hustoty a vysoké pevnosti, kterou si zachovává i při zvýšených teplotách nad 500 °C. Nabízí také vynikající odolnost proti korozi v náročných podmínkách.

Klíčové vlastnosti prášku z titanové houby jsou:

Vlastnosti titanové houby

Kombinace nízké hmotnosti, vysoké pevnosti při nízkých a vysokých teplotách, odolnosti proti korozi a teplu činí titan nepostradatelným mimo jiné v leteckém, chemickém, energetickém, automobilovém, námořním a biomedicínském průmyslu.

Dále zkoumáme některé hlavní aplikace a použití titanové houby v různých průmyslových odvětvích.

Aplikace z Titanový houbový prášek

Mezi hlavní průmyslové aplikace titanové houby patří následující odvětví:

Aplikace titanové houby v prášku

Využití titanu nadále roste tempem 8-10% CAGR v průmyslových odvětvích, jako je letecký průmysl, chemické zpracování, výroba energie a odsolování mořské vody. Předpokládá se, že poptávka na trhu vzroste ze současných 300 000 tun na přibližně 575 000 tun do roku 2030.

Podívejme se na různé formy výrobků z prášku z titanové houby.

Typy a formy titanového prášku

Kovový prášek a mlýnské výrobky z titanu se vyrábějí z houbových surovin pomocí procesů, jako je přetavování ve vakuovém oblouku (VAR), izostatické lisování za tepla (HIP), aditivní výroba (AM), vstřikování kovů (MIM) a další.

Výrobky z titanového prášku získané z houby

Tyto mlýnské výrobky se dále zpracovávají na hotové součásti a konečné výrobky v různých průmyslových odvětvích.

Dále se zabýváme výrobním procesem a aspekty dodavatelského řetězce titanové kovové houby v prášku.

Výrobní proces titanové houby

Prášek z titanové houby se komerčně vyrábí redukcí tetrachloridu titaničitého (TiCl4) pomocí sodíku nebo hořčíku za přísné kontroly procesu. Samotný TiCl4 se vyrábí

Odkazy poskytnuté společností Claude nemusí být vždy platné nebo aktuální. Děkujeme za vaši trpělivost, protože se snažíme zlepšit přesnost odkazů.

Základní kroky výroby titanové houby jsou:

Proces výroby titanové houby

1. Extrakce oxidu titaničitého (TiO2) z minerálních rud
2. Převod TiO2 na tetrachlorid titaničitý (TiCl4) chloridovým procesem
3. Redukce TiCl4 s hořčíkem/sodíkem ve vakuu při 800-850 °C.
4. Rozptýlit soli a kondenzovat čistý titan.
5. Zpracování porézní titanové houby drcením, čištěním a proséváním

The prášek z titanové houby je vysoce reaktivní a pyroforický. Proto se s ním manipuluje a skladuje v inertní atmosféře, například v argonu, aby se zabránilo nebezpečí vznícení a výbuchu.

Porézní částice nepravidelného tvaru houby mají velmi vysoký poměr povrchu k objemu, což umožňuje účinné odplynění, zhutnění a legování během následných kroků konsolidace taveniny a prášku.

Asi 75% produkce titanové houby se používá k výrobě mlýnských výrobků z titanu. Zbývajících 25% se využívá k výrobě titanového prášku pro aditivní výrobu a práškovou metalurgii.

Globální výroba a přední dodavatelé

V současné době se celosvětová produkce titanové houby pohybuje kolem 300 000 tun ročně. Geograficky je koncentrována do USA a Číny, které se na světové produkci podílejí téměř 60%.

Mezi hlavní světové výrobce titanové houby patří:

Klíčoví výrobci titanových hub

USA navrhly omezení vývozu titanu do Ruska a Číny kvůli strategickým obavám v leteckém a kosmickém odvětví. To může restrukturalizovat dodavatelské řetězce a podpořit rozšiřování výroby v jiných regionech.

Celkově se očekává celosvětově zvýšená instalovaná kapacita a růstové příležitosti pro výrobce a obchodníky s titanovou houbou, kteří slouží různým uživatelským odvětvím.

Analýza nákladů a cenové trendy

Prášek z titanové houby ceny se pohybují v rozmezí $8-16 za kg v závislosti na dodávaném množství, jakosti, zeměpisné poloze, harmonogramu dodávek, dlouhodobých smlouvách a dalších obchodních faktorech.

Cenové rozpětí titanové houby

Ceny v roce 2022 prudce vzrostly v důsledku silného oživení poptávky v leteckém průmyslu a dalších odvětvích po pandemii, jakož i rostoucích nákladů na energii, suroviny a logistiku.

Od poloviny roku 2023 se však očekává určité zmírnění v souvislosti s nárůstem celosvětové kapacity houbovek. Celkové vyhlídky odvětví zůstávají pozitivní, přičemž se předpokládá, že poptávka po titanové houbě bude v příštím desetiletí stabilně růst tempem 6-8% CAGR.

Nejčastější dotazy

Q. Co je titanová houba?

Titanová houba je porézní forma vysoce čistého kovového titanu ve formě prášku, který se používá jako surovina pro výrobu titanových mlýnků, prášků a dílů v různých průmyslových odvětvích.

Q. Jak se vyrábí prášek z titanové houby?

Komerčně se vyrábí redukcí tetrachloridu titaničitého (TiCl4) získaného z minerálních rud za použití hořčíku nebo sodíku za přísně kontrolovaných podmínek.

Q. Jaké jsou aplikace titanové houby?

Klíčové aplikace jsou v leteckých motorech a dracích letadel, elektrárnách, chemických závodech, námořním vybavení, biomedicínských implantátech a zařízeních. Slouží pro průmyslová odvětví, která potřebují kovové součásti s vysokou pevností, nízkou hmotností a odolností proti korozi.

Q. Jaké jsou výhody titanu oproti oceli?

Ve srovnání s ocelí nabízí titan vyšší poměr pevnosti a hmotnosti, vynikající vysokoteplotní vlastnosti, nemagnetickou odezvu a mnohem lepší odolnost proti korozi, což je výhodné pro náročné aplikace.

Q. Kdo jsou přední výrobci titanové houby?

Mezi hlavní světové výrobce patří VSMPO-Avisma, Western Titanium, Toho Titanium, UKTMP JV, Northwest Institute of NTM, ZTMC s kapacitou od 15 000 do 50 000 tun ročně.

Q. Jaké je cenové rozpětí titanové houby za kg?

Ceny se pohybují v rozmezí $8-16 za kg v závislosti na třídě, velikosti objednávky, zeměpisné poloze, harmonogramu dodávek a dalších obchodních faktorech. Víceleté smlouvy mají také vliv na efektivní realizované ceny pro kupující a prodávající.

znát více procesů 3D tisku