Giá củahợp kim titanlà từ 200 đến 400 USD một kg, trong khi giá hợp kim titan quân sự đắt gấp đôi. Vậy titan là gì? Tại sao nó lại đắt như vậy sau khi hợp kim hóa?
Đầu tiên chúng ta hãy tìm hiểu nguồn gốc của titan. Titan chủ yếu có nguồn gốc từ ilmenite, rutile và perovskite. Nó là một kim loại màu trắng bạc. Do tính chất hoạt động của titan và yêu cầu cao về công nghệ nấu chảy, con người đã không thể sản xuất được một lượng lớn titan trong một thời gian dài nên nó cũng được xếp vào loại kim loại “hiếm”.
Trên thực tế, con người đã phát hiện ra titan vào năm 1791, nhưng lần đầu tiêntitan nguyên chấtđược sản xuất vào năm 1910, mất hơn một trăm năm. Nguyên nhân chính là do titan hoạt động rất mạnh ở nhiệt độ cao và dễ kết hợp với oxy, nitơ, cacbon và các nguyên tố khác. Phải mất những điều kiện rất khắc nghiệt để chiết xuất titan nguyên chất. Tuy nhiên, sản lượng titan của Trung Quốc đã tăng từ 200 tấn trong thế kỷ trước lên 150.000 tấn hiện nay, hiện đứng đầu thế giới. Vậy titan chủ yếu được sử dụng ở đâu khi nó đắt đến vậy?
1. Hàng thủ công bằng titan.Titan có mật độ cao và chống ăn mòn, đặc biệt là dễ bị oxy hóa và tạo màu. Nó có tác dụng trang trí tuyệt vời và rẻ hơn nhiều so với vàng thật, vì vậy nó được sử dụng để thay thế vàng thật cho đồ gốm thủ công, công trình cổ và sửa chữa công trình cổ, bảng tên ngoài trời, v.v.
2. Trang sức titan.Titan thực sự đã âm thầm đi vào cuộc sống của chúng ta. Một số đồ trang sức làm bằng titan nguyên chất mà các cô gái hiện nay thường đeo. Đặc điểm lớn nhất của loại trang sức mới này là sức khỏe, an toàn và bảo vệ môi trường. Nó sẽ không tạo ra các chất có hại cho da và cơ thể con người, và được gọi là "trang sức xanh".
3. Kính titan. Titan có khả năng chống biến dạng cao hơn thép nhưng trọng lượng của nó chỉ bằng một nửa thể tích thép. Kính titan trông không khác gì kính kim loại thông thường, nhưng thực tế chúng nhẹ và thoải mái, khi chạm vào ấm áp và mịn màng, không có cảm giác lạnh lẽo như các loại kính kim loại khác. Gọng titan nhẹ hơn nhiều so với gọng kim loại thông thường, không bị biến dạng sau thời gian dài sử dụng và chất lượng được đảm bảo hơn.
4. Trong lĩnh vực hàng không vũ trụNhiều loại thép trên tàu sân bay, tên lửa, tên lửa hiện nay đã được thay thế bằng hợp kim titan. Một số người đã thực hiện thí nghiệm cắt bằng thép tấm và hợp kim titan, cũng vì khả năng chống biến dạng và trọng lượng nhẹ. Trong quá trình cắt, người ta nhận thấy tia lửa do titan tạo ra có vẻ hơi khác một chút. Tấm thép có màu vàng, trong khi các tia lửa hợp kim titan có màu trắng. Điều này chủ yếu là do các hạt nhỏ được tạo ra bởi hợp kim titan trong quá trình cắt. Nó có thể tự bốc cháy trong không khí và phát ra tia lửa sáng, nhiệt độ của những tia lửa này cao hơn nhiều so với tia lửa của tấm thép nên bột titan còn được dùng làm nhiên liệu tên lửa.
Theo thống kê, mỗi năm trên thế giới có hơn 1.000 tấn titan được sử dụng để dẫn đường. Ngoài việc được sử dụng làm vật liệu không gian, titan còn được sử dụng để chế tạo tàu ngầm. Có người đã từng đánh chìm titan xuống đáy biển và phát hiện ra rằng nó không hề bị rỉ sét khi được vớt lên 5 năm sau đó, bởi vì mật độ của titan chỉ là 4,5 gram và độ bền trên mỗi centimet khối là cao nhất trong số các kim loại. và có thể chịu được áp suất 2.500 atm. Vì vậy, tàu ngầm titan có thể lặn ở vùng biển sâu 4.500 mét, trong khi tàu ngầm thép thông thường có thể lặn tới độ sâu 300 mét.
Ứng dụng của titan rất phong phú và đầy màu sắc, vàhợp kim titancũng được sử dụng rộng rãi trong y học, nha khoa, phẫu thuật thẩm mỹ, van tim, thiết bị y tế, v.v. Tuy nhiên, giá sản phẩm titan trên thị trường hiện nay nhìn chung cao khiến nhiều người tiêu dùng tránh xa. Vậy chính xác nguyên nhân gây ra tình trạng này là gì?
Việc khai thác và sử dụng tài nguyên titan rất khó khăn. Các mỏ cát ilmenit ở nước tôi phân bố rải rác, nồng độ tài nguyên titan thấp. Sau nhiều năm khai thác và sử dụng, tài nguyên chất lượng cao và quy mô lớn đã được khai thác, nhưng do phát triển chủ yếu dựa vào khai thác dân sự nên khó hình thành phát triển và sử dụng quy mô lớn.
Nhu cầu về titan rất mạnh. Là một loại vật liệu kim loại mới, titan đã được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ, xây dựng, đại dương, năng lượng hạt nhân và điện. Với việc không ngừng nâng cao sức mạnh quốc gia toàn diện của đất nước tôi, việc tiêu thụ titan cũng có xu hướng tăng trưởng nhanh chóng.
Năng lực sản xuất titan không đủ. Hiện nay trên thế giới chỉ có một số nước công nghiệp phát triển có thể sản xuất titan.
Việc xử lý titan rất khó khăn.
Từ titan xốp đến thỏi titan, sau đó đến tấm titan, cần phải trải qua hàng chục quy trình. Quá trình nấu chảy titan khác với thép. Cần kiểm soát tốc độ nóng chảy, điện áp và dòng điện và đảm bảo tính ổn định của chế phẩm. Do có nhiều quy trình phức tạp nên việc xử lý cũng gặp nhiều khó khăn.
Titan nguyên chất mềm và thường không thích hợp để sử dụng làm sản phẩm titan. Vì vậy, các yếu tố khác cần được thêm vào để cải thiện tính chất kim loại. Ví dụ, titan-64, được sử dụng phổ biến trong ngành hàng không, cần thêm một lượng lớn các nguyên tố khác để cải thiện tính chất kim loại của nó.
Titan phản ứng mạnh với halogen, oxy, lưu huỳnh, carbon, nitơ và các nguyên tố khác ở nhiệt độ cao. Vì vậy, việc nấu chảy titan cần phải được thực hiện trong chân không hoặc môi trường trơ để tránh ô nhiễm.
Titan là kim loại hoạt tính nhưng độ dẫn nhiệt kém nên khó hàn với các vật liệu khác.
Tóm lại, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến giá hợp kim titan, bao gồm giá trị văn hóa, nhu cầu, khó khăn trong sản xuất, v.v. Tuy nhiên, với sự phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ, độ khó trong sản xuất có thể giảm dần trong tương lai.
Thời gian đăng: Jan-02-2025