Mekaaninen seostus
Mekaaninen seostus on jauheen valmistusprosessi, jossa metalli- tai seosjauhetta tuotetaan toistuvasti kylmähitsaamalla ja jauhehiukkasten murtumalla pitkäaikaisen voimakkaan iskun ja jauhehiukkasten ja jauhatuskuulan välisen törmäyksen seurauksena korkeaenergisessa kuulamyllyssä, mikä johtaa diffuusioon. jauheatomeista jauheen saamiseksi. Mekaaninen seostus titaanin ja titaaniseosjauheen valmistamiseksi on ladata titaaniyhdiste tai sekoitettu jauhe ja kehitysväliaine (tavallisesti on lisättävä pieni määrä prosessinsäätöainetta) korkeaenergiaiseen kuulamyllyyn (argonkaasusuojaus) jauhamista varten. Hiontaprosessissa jauhehiukkaset jauhavat jatkuvasti ja sekoittuvat asteittain jatkuvan toistuvan hitsauksen - murtuman - hitsauksen aikana erittäin hienon jauheen hiukkaskoon tuottamiseksi. Tämän prosessin etuna on, että jauhatusmateriaalit voidaan sovittaa yhteen missä tahansa suhteessa, jolloin voidaan valmistaa seosmateriaalia tai yksittäistä metallijauhetta.
Hydraus dehydrausmenetelmä (HDH)
HDH on prosessi titaanijauheen valmistamiseksi käyttämällä titaanin ja vedyn palautuvia ominaisuuksia. Vedyn absorption jälkeen titaani tuottaa haurautta, joka hajotetaan mekaanisesti titaanihydridijauheeksi ja dehydrataan sitten titaanijauheen tuottamiseksi tyhjiöolosuhteissa korkeassa lämpötilassa. Tällä prosessilla valmistetulla titaanijauheella on laaja valikoima hiukkaskokoja, alhaiset kustannukset ja alhainen raaka-ainevaatimus, joten siitä on tullut tärkein menetelmä titaanijauheen tuotantoon kotimaassa ja ulkomailla, mutta tällä menetelmällä valmistetulla titaanijauheella on korkea O- ja N-pitoisuus. Viime vuosina alhaisen kustannustason ja alhaisen happipitoisuuden titaanijauheen valmistusta koskeva tutkimus on lisääntynyt kotimaassa ja ulkomailla.
Atomisointimenetelmä
Sumutusmenetelmä on menetelmä, jossa nestemäinen metalli- tai metalliseosvirta hajotetaan pieniksi pisaroiksi ja sitten jäähdytetään ja kiinteytetään ympäristössä metallijauheen saamiseksi. Tällä hetkellä titaanijauhetta voidaan valmistaa sumutusmenetelmällä pääasiassa kaasusumutusmenetelmällä ja keskipakoisumutusmenetelmällä.
Kaasun sumutusmenetelmä
Kaasun sumutusmenetelmää käytetään yleensä raaka-aineiden sulattamiseen upokkaassa upokkaan pohjassa olevan suuttimen kautta nopealla kaasulla metallisulan suihkeen tuottamiseksi suihkeeksi, joka kondensoituu metallijauheeksi.
Keskipakoisumutusmenetelmä
Keskipakoisumutusmenetelmää käytetään titaanijauheen valmistukseen pyörimisen synnyttämän keskipakovoiman avulla, metalli rikotaan ja heitetään ulos sumupisaroiden muodossa, minkä jälkeen erittäin puhdas pallomainen titaanijauhe jähmettyy. Tällä hetkellä keskipakoisomistusmenetelmiä ovat pääasiassa pyörivä elektrodimenetelmä (REP), plasmapyörivä elektrodimenetelmä ja elektronisuihkupyörivä levymenetelmä (EBRD).
Keskipakoisomisuksella saatu titaanijauhe on pallomainen, sileä pinta, suhteellisen tiheä, hyvä juoksevuus, kapea hiukkaskokojakautuma ja hiukkaskokoa voidaan säätää pyörivän elektrodin nopeudella. Verrattuna kaasusumutuksella valmistettuun jauheeseen, pyörivällä elektrodiprosessilla valmistetulla jauheella ei ole yhteistä siihen liittyvää faasia sumutetussa pallomaisessa titaanijauheessa, ja jauheen hiukkaskoko on tasaisempi. Tällä menetelmällä valmistetulla titaanijauheella on kuitenkin korkea hinta ja sitä käytetään yleisesti ilmailualalla.
Metallin lämpöpelkistys
Perinteiset metallin lämpöpelkistysmenetelmät titaanijauheen valmistamiseksi sisältävät pääasiassa TiO2-kalsiumin lämpöpelkistysmenetelmän ja TiCl4-metallin lämpöpelkistysmenetelmän. TiO2-kalsiumin lämpöpelkistysmenetelmä on valmistaa titaanijauhetta pelkistämällä TiO2 metallikalsiumilla korkeassa lämpötilassa. TiCl4-metallin pelkistysmenetelmiä ovat magnesiumpelkistysmenetelmä (Kroll-menetelmä) ja natriumpelkistysmenetelmä (Hunter-menetelmä). Magnesiumpelkistysmenetelmällä valmistettu titaanijauhe on pääasiassa isoulkoista titaanijauhetta, joka on valmistettu sienititaanin valmistusprosessissa. Korkean epäpuhtauspitoisuuden vuoksi sitä käytetään harvoin titaanijauheen valmistuksessa. Natriumpelkistysmenetelmällä valmistetulla titaanijauheella on korkea puhtaus, erityisen alhainen happi-, typpi-, rauta- ja hiiliepäpuhtauksien pitoisuus sekä hyvä juoksevuus. Se on yksi lupaavista menetelmistä titaanijauheen valmistukseen.
Sulan suolan elektrolyysimenetelmä
Kuten muidenkin aktiivisten metallien, titaanijauheen valmistus elektrolyysillä on suoritettava sulassa suolaväliaineessa. Perinteinen sulan suolan elektrolyysimenetelmä on liuottaa titaanisuola sulaan suolaan. Yhdysvaltalainen Dow-Howmet ja Timet rakensivat kaksi elektrolyyttistä tuotantolinjaa, mutta ne lopetettiin, koska ne eivät pystyneet hallitsemaan titaanin ja kloorin käänteistä reaktiota. Tällä hetkellä Ginatta Company Italiassa on rakentanut suuren koelaitoksen Torinon kaupunkiin jatkaakseen tämän prosessin tutkimusta ja esittääkseen kalvovapaan sähkökloorauksen ja fluorauksen.
