Baru-baru ini, penyelidik Universiti Tokyo membuat satu kejayaan penting, mereka membangunkan satu kaedah baru, dapat mengurangkan kos pengeluaran titanium kemelut tinggi oksigen rendah. Hasil penyelidikan ini bukan sahaja memperkenalkan kaedah kos efektif ini, tetapi juga mendedahkan prinsip saintifik dan cabaran teknikal di belakangnya.
Dilaporkan bahawa penyelidik berjaya mengurangkan kandungan oksigen dalam titanium hingga 0 02% dengan menggunakan yttrium logam nadir bumi. Kejayaan ini telah membolehkan Titanium digunakan dalam pelbagai aplikasi perindustrian yang lebih luas. Walau bagaimanapun, untuk menyedari sepenuhnya aplikasi aloi titanium yang lebih berpotensi dalam pembuatan, yttrium, yang terdapat sehingga 1% daripada komposisi bahan, telah menjadi cabaran segera.
Produk yang diperbuat daripada titanium tulen tidak biasa kerana kos yang tinggi untuk mengeluarkan oksigen dari bijih titanium. Kos mengeluarkan oksigen adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi penggunaan titanium yang meluas. Mengurangkan kos ini secara berkesan akan mempromosikan penggunaan lebih luas kelebihan produk titanium oleh pengeluar dalam pembuatan produk mereka.
Penyelidik di Institut Sains Perindustrian Universiti Tokyo telah menerbitkan sebuah kajian dalam komunikasi alam yang memperincikan pendekatan baru mereka untuk mengurangkan kos menghasilkan titanium kemelut tinggi yang hampir sepenuhnya oksigen. Penyelidikan ini bukan sahaja memberi manfaat kepada pembangunan teknologi, tetapi juga mempunyai kesan positif terhadap kelestarian alam sekitar.
Walau bagaimanapun, kos menghasilkan titanium ultra-tujuan adalah lebih tinggi daripada keluli pembuatan (ferroalloys) dan aluminium. Proses penyediaan titanium kemelut tinggi menggunakan sejumlah besar tenaga dan sumber. Akibatnya, para penyelidik telah berusaha untuk membangunkan kaedah yang murah dan mudah untuk menyediakan titanium kemurnian tinggi untuk memudahkan pembangunan produk untuk digunakan oleh industri dan pengguna biasa.
Dalam kajian ini, para penyelidik menggunakan teknologi inovatif berdasarkan logam nadir bumi untuk menghilangkan oksigen dari titanium. Mereka berakhir dengan aloi titanium kos rendah, pepejal, deoksida dengan bertindak balas dengan titanium cair dengan logam yttrium dan yttrium trifluoride atau bahan yang serupa. Di samping itu, yttrium yang bertindak balas boleh dikitar semula, mengurangkan kos pengeluaran.
Toru H. Okabe, pengarang utama kajian, menjelaskan, "Logam besi dan aluminium dihasilkan dalam kuantiti yang besar secara industri, tetapi pengeluaran titanium adalah terhad kerana kos yang tinggi untuk mengeluarkan oksigen dari bijih ini.
Langkah utama dalam kajian ini adalah bertindak balas dengan bahan cair dengan bahan reaktif tertentu. Para penyelidik mendapati bahawa kaedah ini bukan sahaja murah, tetapi juga mudah. Lebih -lebih lagi, walaupun Titanium Scrap yang mengandungi sejumlah besar oksigen boleh diproses dengan cara ini.
Kami teruja dengan fleksibiliti skim eksperimen, "kata Toru H. Okabe. Penghapusan sebatian pertengahan dan prosedur mudah akan menyumbang kepada permohonan perindustriannya." Walaupun kemajuan penting yang dibuat dalam kajian ini, terdapat batasan: titanium yang diperolehi yang diperolehi mengandungi yttrium dengan jisim sehingga 1 peratus. Kehadiran yttrium boleh menjejaskan sifat mekanikal dan kimia aloi titanium. Oleh itu, para penyelidik perlu menangani isu pencemaran yttrium untuk memastikan penggunaan produk titanium yang meluas dalam pembuatan perindustrian.
Secara keseluruhannya, kaedah baru ini yang dibangunkan oleh penyelidik di University of Tokyo merupakan langkah penting ke arah penggunaan titanium kemelut yang lebih efisien. Memandangkan teknologi terus maju dan kos dikurangkan lagi, Titanium akan memainkan peranan yang lebih penting pada masa akan datang.
