전통적인 티타늄 생산에 대한 위협
타이타늄 스펀지
현재 타이타늄 스펀지 생산은 마그네슘을 사용한 TiCl4 환원 기술에 기초하고 있습니다. 염화나트륨 및 기타 불순물로 인한 전통적인 오염의 위험 때문에 진공 상태에서 정제를 수행해야 합니다. 누구나 알다시피 최종 제품을 얻기 위해 필요한 전통적인 정제 과정은 비용이 많이 듭니다. 그렇기 때문에 지금 과학자들은 더 저렴하고 편리한 생산 기술 개발을 위해 노력하고 있습니다.
TiCl4에서의 전통적인 복원 후 타이타늄 스펀지의 불순물 구성
| 원소 | 진공 분리 | 염을 침출하는 마그네슘 | 염을 침출하는 나트륨 |
|---|---|---|---|
| N | 0.015 | 0.015 | 0.1 |
| H | 0.005 | --- | 0.05 |
| Fe | 0.12 | 0.1 | 0.06 |
| C | 0.02 | 0.025 | 0.02 |
| Cl | 0.12 | 0.2 | 0.2 |
| Mg | 0.08 | 0.05 | --- |
| O | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
유망한 개발
언론 보도에 따르면, 영국 케임브리지 대학에서 혁신적인 티타늄 생산 과정이 발견되었습니다. 이 기술이 대규모 산업에 적용될 경우, 생산 비용을 절감하고 더 깨끗한 최종 제품을 얻을 수 있을 것입니다.
농축
이 발견은 티타늄의 전해질 농축 과정의 문제를 해결할 것으로 기대됩니다. 새로운, 이른바 FFC-Cambridge 과정(Derek Fray, George Chen, Tom Farthing에 의해 명명됨)의 주요 혁신은 이산화 티타늄을 전극 형태로 전해 변환하는 것입니다. 이 과정에서 티타늄은 900 °C의 안정된 형태로 형성되며, 이때 전극은 산소를 잃습니다.
라이센싱
최근에는 이 과정에 대한 특허 라이센싱을 위한 경쟁이 치열해지고 있습니다. 파일럿 플랜트는 매일 수십 킬로그램의 정제된 티타늄을 생산하고 있습니다. 이 연구에는 여러 기관이 참여했습니다. 미 국방 연구 프로젝트 에이전시는 FFC 과정을 상업적 생산에 도입하기 위해 Timet가 이끄는 컨소시엄에 1,250만 달러를 할당했습니다. 컨소시엄에는 케임브리지 대학, British Titanium, Boeing, General Electric, Pratt & Whitney, United Defense, 캘리포니아 대학교 버클리가 포함되어 있습니다.
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