Recentemente, os pesquisadores da Universidade de Tóquio fizeram um avanço importante, desenvolveram um novo método, podem reduzir bastante o custo de produção de titânio de alta pureza de baixa oxigênio. Este resultado da pesquisa não apenas introduz esse método econômico, mas também revela os princípios científicos e os desafios técnicos por trás dele.
É relatado que os pesquisadores conseguiram reduzir o teor de oxigênio no titânio para 0. 02% usando o yttrio de metal de terras raras. Esse avanço permitiu que o titânio fosse usado em uma ampla gama de aplicações industriais. No entanto, para realizar plenamente as aplicações mais potenciais das ligas de titânio na fabricação, o Yttrium, que está presente em até 1% da composição do material, tornou -se um desafio urgente.
Os produtos feitos de titânio puro são incomuns devido ao alto custo da remoção de oxigênio do minério de titânio. O custo da remoção do oxigênio é um dos principais fatores que afetam o uso generalizado do titânio. A redução desse custo promoveria efetivamente a utilização mais ampla das vantagens dos produtos de titânio pelos fabricantes na fabricação de seus produtos.
Pesquisadores do Instituto de Ciências Industriais da Universidade de Tóquio publicaram um estudo na Nature Communications detalhando sua nova abordagem para reduzir o custo de produzir titânio quase completamente livre de oxigênio. Esta pesquisa não apenas beneficia o desenvolvimento tecnológico, mas também tem um impacto positivo na sustentabilidade ambiental.
No entanto, o custo da produção de titânio ultra-puro é muito maior que a fabricação de aço (Ferroalloys) e alumínio. O processo de preparação de titânio de alta pureza consome grandes quantidades de energia e recursos. Como resultado, os pesquisadores têm trabalhado para desenvolver um método simples e barato para preparar titânio de alta pureza para facilitar o desenvolvimento de produtos para uso da indústria e dos consumidores comuns.
Neste estudo, os pesquisadores usaram uma tecnologia inovadora baseada em metais de terras raras para remover o oxigênio do titânio. Eles acabaram com uma liga de titânio desoxidada de baixo custo, estado sólido, reagindo titânio derretido com o trifluoreto de metais e o trifluoreto de Yttrio ou substâncias similares. Além disso, o yttrium reagido pode ser reciclado, reduzindo ainda mais os custos de produção.
Toru H. Okabe, principal autor do estudo, explica: "Os metais de ferro e alumínio são produzidos em grandes quantidades industrialmente, mas a produção de titânio é limitada devido ao alto custo da remoção de oxigênio do minério. Esta tecnologia inovadora que usamos, baseada em metais de terra raros, pode remover o oxigênio do massacho para {0 %}.
Uma etapa -chave nesta pesquisa foi reagir titânio fundido com uma substância reativa específica. Os pesquisadores descobriram que esse método não é apenas barato, mas também simples. Além disso, mesmo sucata de titânio contendo grandes quantidades de oxigênio pode ser processada dessa maneira.
Estamos entusiasmados com a versatilidade do esquema experimental ", disse Toru H. Okabe. A eliminação de compostos intermediários e o procedimento simples contribuirão para sua aplicação industrial". Apesar do importante progresso feito nesta pesquisa, há uma limitação: o titânio desoxidado obtido contém Yttrium com uma massa de até 1 %. A presença de yttrio pode afetar as propriedades mecânicas e químicas das ligas de titânio. Portanto, os pesquisadores precisam abordar ainda mais a questão da contaminação por Yttrium para garantir o uso generalizado de produtos de titânio na fabricação industrial.
No geral, esse novo método desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Tóquio é um passo importante para a utilização mais eficiente do titânio de alta pureza. À medida que a tecnologia continua avançando e os custos são reduzidos, o titânio desempenhará um papel ainda mais importante no futuro.
