Shaanxi Yunzhong Industrie Development Co., Ltd

Domaines d'utilisation et d'application de titane

Source: Tx

La chaîne de l'industrie du titane peut être divisée en quatre parties suivantes:


1 minerai de titane, Jin Hongshi et d'autres procédés minéraux primaires, grâce à la méthode physique pour obtenir un grade de concentré plus élevé.


2 par le traitement et la purification du concentré, la préparation de dioxyde de titane de haute pureté, utilisé dans l'industrie du dioxyde de titane.


Quatre à travers l'oxydation du dioxyde de titane, la réduction et d'autres moyens technologiques pour produire 3 tétrachlorures de titane, la production d'éponge de titane


4 en mélangeant du titane en éponge, les lingots de titane pour la structure cristalline sont compacts pour la production de titane et d'alliage de titane.


Titane éponge


Titane éponge


L'éponge titane désigne l'utilisation de la réduction de magnésium ou de sodium de quatre chlorures de titane pour obtenir la pureté de 98,5% -99,7% d'éponge de titane. Est la matière première la plus importante dans la production de l'industrie du titane. L'éponge de titane est l'ensemble du processus de production de titane en métal des produits primaires, la nécessité d'obtenir du lingot de titane, à savoir le titane pure industriel après la coulée, et peut être transformé en alliage de titane ou de titane.


Préparation de l'éponge titane: il existe principalement une méthode de réduction thermique du magnésium (Kroll), une méthode de réduction du sodium (méthode Hunter) et une méthode d'électrolyse du sel fondu. L'avantage de la méthode de réduction du magnésium est que le magnésium peut être recyclé. En revanche, la qualité du produit est meilleure et le contenu en impuretés métalliques est faible, mais la capacité de production du four simple est faible et la consommation de sodium est importante. Et l'électrolyse du sel fondu est encore au stade de l'expérience semi-industrielle.


Dioxyde de titane et son application


Le dioxyde de titane


Nom du dioxyde de titane Le dioxyde de titane (TiO2) est un oxyde très stable, présente d'excellentes performances optiques et pigmentaires, principalement en tant que pigment inorganique blanc. Il est non-toxique, le meilleur opaque, la meilleure blancheur et la plus grande luminosité, est considéré comme le meilleur du pigment blanc, largement utilisé dans les revêtements, les plastiques, le papier, l'encre d'impression, la fibre chimique, le caoutchouc, les cosmétiques et autres les industries.

Distribution mondiale des applications du dioxyde de titane dans le domaine de l'application du dioxyde de titane en Chine.


Méthode d'acide sulfurique et procédé de chloration Méthode de production de l'industrie du dioxyde de titane: production d'acide sulfurique de technologie mature, équipement simple, mais l'inconvénient est que le processus de production et la pollution environnementale grave; Technologie de chloration avancée, grande capacité, qualité de produit élevée, luminosité et taille gamme de distribution étroite. Dans le même temps, le chlore peut également utiliser un cycle, l'inconvénient est que la demande de matières premières est trop stricte, les matières premières doivent être de 90% - 95% de teneur en TiO2 de laitier rutile et titane naturel ou synthétique.


Procédé de production de dioxyde de titane par voie d'acide sulfurique


Procédé de production de dioxyde de titane par voie d'acide sulfurique


Le processus de production du procédé de chloration du dioxyde de titane


Le processus de production du procédé de chloration du dioxyde de titane


Il existe trois types de formes cristallines de dioxyde de titane, de rutile, d'anatase et de plaque. Le type titane de plaque ne peut pas être utilisé comme pigment dans l'industrie car l'utilisation principale des pigments est l'anatase et le dioxyde de titane rutile.


Anatase dioxyde de titane à haute pureté, particules fines et uniformes, bonnes performances optiques, forte réfraction, puissance achromatique élevée, forte capacité de dissimulation et faible absorption d'huile, avantages dispersibles dans l'eau, principalement utilisés dans le revêtement, l'encre d'impression, la fibre chimique, le caoutchouc, le verre, Produits cosmétiques, savon, plastique et papier et autres produits industriels. La poudre de dioxyde de titane Rutile a non seulement les avantages du dioxyde de titane anatase, mais aussi une meilleure résistance aux intempéries et à la dissipation, principalement utilisée dans la peinture industrielle avancée, la peinture latex brillant, les plastiques, la haute résistance à la teinture et l'exigence rapide de matériaux en caoutchouc, la couche de revêtement de papier senior Et le papier à cire, etc. De la performance du pigment, le dioxyde de titane rutile est supérieur au dioxyde de titane anatase, le dioxyde de titane rutile dans le traitement du revêtement de surface des produits sont principalement. En 2010, la quantité totale de dioxyde de titane de type rutile en Chine était de 57%, très inférieure au niveau de 90% dans le monde. L'avenir du dioxyde de titane rutile en Chine a une plus grande proportion de l'espace de levage.


À l'heure actuelle, l'industrie du dioxyde de titane connaît trois ajustements majeurs: (1) la croissance mondiale de la production de dioxyde de titane est relativement lente, et la région Asie-Pacifique, en particulier la production chinoise de dioxyde de titane, connaît une croissance rapide, l'industrie mondiale du dioxyde de titane dans la région Asie-Pacifique Surtout la tendance de transfert de la Chine est évidente; (2) avec l'aval proposer des exigences plus élevées, la performance du dioxyde de titane, le traitement du revêtement au dioxyde de titane est devenu un moyen important de toutes sortes de dioxyde de titane de type spécial, l'industrie du dioxyde de titane continue d'émerger des produits généraux à la direction du développement de Produits spéciaux (3) se déployant simplement; Le dioxyde de titane se compose de type anatase et de type rutile de dioxyde de titane anatase, bien qu'il soit élevé, le prix occupe toujours une part de marché, mais le dioxyde de titane rutile est la tendance à l'évolution future de l'excellente performance de l'industrie. Dans la structure des produits chinois de dioxyde de titane, la proportion de dioxyde de titane rutile a augmenté, représentant environ 57%, mais encore bien inférieure au taux mondial de 90%. La structure chinoise du produit de dioxyde de titane est activement orientée vers le dioxyde de titane rutile. En résumé, l'industrie chinoise du dioxyde de titane, en particulier les perspectives pour le dioxyde de titane de rutile spécial, est encore optimiste.


Application des alliages de titane et de titane

Le titane est le 20ème siècle développé dans les années 1950, une sorte de structure métallique importante, l'alliage de titane à faible densité, haute résistance spécifique, bonne résistance à la corrosion, conductivité thermique, faible, non toxique non magnétique, soudage, compatibilité biologique est bon, La décoration de surface et d'autres caractéristiques, sont largement utilisés dans les domaines de l'aviation, de l'aérospatiale, de la chimie, du pétrole, de l'énergie électrique, de la médecine, de la construction, des articles de sport et d'autres domaines. De nombreux pays dans le monde ont reconnu l'importance des matériaux en alliage de titane, ont été étudiés et développés, et ont été appliqués dans la pratique.


Champs d'application du titane et des alliages de titane

En 2011, l'aviation commerciale mondiale, la proportion de consommation a atteint 46%, le ratio de protection en titane est de 9% (principalement l'aviation militaire), le ratio de consommation du titane par rapport au secteur de l'aviation de plus de 50%; Le taux de consommation industrielle du titane à 43 pour cent du ratio des matériaux émergents en titane est de 2%.


Il existe des différences évidentes dans la structure de la demande de produits en titane dans la région.


Il existe des différences évidentes dans la structure de la demande de produits en titane dans la région. Aux États-Unis et dans l'Union européenne, en particulier aux États-Unis, environ 50% de la demande de produits en titane des industries de l'aérospatiale et de la défense se trouve dans les industries de l'aérospatiale et de la défense. Au Japon, l'utilisation industrielle du titane dans l'industrie chimique occupe une position dominante dans la demande. Selon les statistiques japonaises de l'association de titane, l'aérospatiale ne représentait que la demande japonaise de titane 2% -3%. Et la situation est assez semblable au Japon, la plupart des demandes de produits en titane provenant des champs chimiques et énergétiques, l'aérospatiale ne représentait que 10%. Bien que la Chine soit devenu l'un des producteurs de titane en métal et consommateur de la plus grande du monde, mais la plupart de la production a été limitée au titane de qualité inférieure, utilisé pour utiliser les cadres, les clubs de golf ou l'industrie chimique des tubes anticorrosifs. Mais ces dernières années, la quantité de titane utilisée dans l'aérospatiale en Asie a considérablement augmenté, les perspectives visuelles du marché du titane sont relativement brillantes.


Structure mondiale de consommation de titane de la structure de consommation de Chine Titane


Domaine aérospatial


Dans l'industrie aérospatiale, le titane est concentré dans les pays occidentaux, en particulier aux États-Unis, et 60% des matériaux en titane sont utilisés dans ce domaine. Les pays asiatiques, le Japon et la Chine dans le domaine des intrants en titane sont d'environ 10%. Mais ces dernières années, avec le développement rapide de l'industrie aérospatiale en Asie, la consommation de titane dans le domaine de l'aérospatiale augmentera. D'un point de vue mondial, l'industrie de l'aviation joue un rôle décisif sur le marché du titane, du point de vue historique, l'industrie du titane est étroitement liée aux changements dans l'industrie et l'industrie de l'aviation.


Ajout d'une nouvelle demande élevée sur la croissance économique d'ici à 2011, la production mondiale de titane a atteint 14,8 millions de tonnes, dont l'aviation commerciale titane environ 6,4 millions de tonnes, l'avenir de la demande mondiale de transport aérien est encore énorme, on s'attend à ce qu'au cours des 20 prochaines années , La nouvelle demande d'avions dans environ 3 millions d'euros, en même temps, un nouveau plan de titane sur l'ancien avion, devrait être de 20 ans dans l'avion commercial au titane, la demande moyenne atteindra 40 tonnes / cadre. Selon les projections, les 20 prochaines années, la demande mondiale de titane d'aviation commerciale d'environ 120 millions de tonnes, le taux de croissance annuel composé d'environ 17%, avec une moyenne moyenne annuelle de 6 millions de tonnes de titane, le champ de titane de l'aviation civile montrera une croissance rapide . Le secteur de l'aviation militaire sera également une nouvelle opportunité; En raison de la situation géopolitique mondiale est étroite, l'augmentation des dépenses militaires dans le monde, le secteur de l'aviation militaire devrait également être une nouvelle demande.


Civil Aircraft


Les principales utilisations des alliages de titane dans l'avion sont les suivantes:


(1) réduire le poids de la structure, améliorer l'efficacité de la structure: exigences tactiques et techniques avancées (comme les avions supersoniques) pour les avions avec un coefficient de poids structurel relativement faible (c.-à-d. Le poids de la structure du corps / poids normal du décollage de l'avion ), Et l'alliage de titane a l'intensité d'être proche de l'acier fort, mais les caractéristiques de la petite densité, au lieu de l'acier de structure et de l'alliage à haute température, réduisent considérablement le poids de la structure, mais peuvent également réduire les coûts; Avec le moteur, par exemple, les données statistiques montrent, la qualité du moteur d'avion chaque un kilogramme inférieur, le coût d'utilisation peut être réduit d'environ 220-440 $.


(2) avec l'utilisation des exigences en matière de haute température: l'alliage de titane a les caractéristiques d'une bonne résistance à la chaleur, comme Ti-6Al-4V utilisés pour de longues périodes à 350 ° C, donc dans le plan des parties à haute température ( Tels que le fuselage arrière, etc.) peuvent être remplacés du fait que les performances à haute température ne répondent pas aux exigences de l'alliage d'aluminium TC11 peuvent fonctionner pendant de longues périodes dans 500 degrés C, dans les pièces du compresseur de moteur peuvent remplacer l'alliage à haute température et l'acier inoxydable .


(3) ont rencontré une structure composite pour correspondre aux exigences: afin de réduire le poids et répondre à l'exigence pour l'utilisation intensive de l'aéronef furtif et avancé des matériaux composites, l'alliage de titane et la résistance composite et la compatibilité de la rigidité mieux, peuvent obtenir de très bons résultats en perte de poids . Dans le même temps, en raison du potentiel plus proche, pas facile à produire de la corrosion galvanique, donc les parties correspondantes de la structure de la pièce, et une fixation à une utilisation appropriée des alliages de titane.


(4) en ligne avec les exigences de haute résistance à la corrosion et longue durée de vie: l'alliage de titane a une vie de fatigue plus élevée et une excellente résistance à la corrosion, peut améliorer la structure de la résistance à la corrosion et de la vie, pour répondre aux exigences du moteur d'avion avancé pour une fiabilité élevée et longue -la vie.



Avion militaire


Le développement et l'acquisition d'armes militaires se poursuivront vers la direction légère et souple, afin de faire face aux combattants pour lutter contre les exigences de performance, outre l'utilisation de technologies de conception avancées doit également être la quantité d'excellentes performances des matériaux et des technologies de pointe et de la technologie de fabrication . Une grande sélection d'alliage de titane, d'améliorer le niveau d'application de l'alliage de titane avancé est l'une des mesures importantes. Depuis les années soixante-dix du 20ème siècle, le volume de titane d'avions militaires étrangers a augmenté d'année en année, la quantité d'alliage de titane dans le design européen et américain de toutes sortes de combattants et bombardiers militaires avancés s'est stabilisée à plus de 20% et de nouveaux modèles de titane La consommation représentative du ratio est significativement améliorée.


Industrie automobile


Réduire la consommation de carburant, réduire les déchets nocifs (CO2, NOX, etc.) Les émissions sont devenues l'une des principales forces motrices et direction du progrès technologique dans l'industrie automobile. L'étude montre que le poids léger est une mesure efficace pour économiser du carburant et réduire la pollution. La qualité de la voiture est réduite de 10%, la consommation de carburant peut être réduite de 8% à 10%, et les émissions de gaz résiduaires peuvent être réduites de 10%. En conduite, les performances d'accélération du véhicule sont améliorées et la stabilité, le bruit et les vibrations du véhicule sont améliorés. Compte tenu de la sécurité de la collision, après la légèreté du véhicule, l'inertie est faible et la distance de freinage est réduite.


Les matériaux légers, tels que l'aluminium, le magnésium, le titane et d'autres matériaux alternatifs, tels que l'aluminium, le magnésium et le titane, sont les méthodes préférées de poids léger. Le titane automobile mondial 2009 a atteint 3000 tonnes. Le titane dans l'application de la voiture a de nombreuses années d'histoire, la voiture actuelle utilise presque tout le titane, la voiture japonaise au titane a plus de 600 tonnes, avec le développement de l'industrie automobile mondiale, la voiture au titane augmente encore rapidement.


Les avantages de l'utilisation du titane sont: réduire le poids, réduire la consommation d'essence; Améliorer l'efficacité de la transmission de puissance, réduire le bruit; Réduire les vibrations, réduire la charge; Améliorer la durabilité de la voiture et la protection de l'environnement.


Industrie médicale


Titane vis à vis titane a une large gamme d'applications dans le domaine médical. Le titane est proche de l'os humain et possède une bonne biocompatibilité et aucun effet secondaire toxique sur le corps humain. L'implant humain est un matériau fonctionnel spécial qui est étroitement lié à la vie et à la santé humaines. Par rapport aux autres matériaux métalliques, l'utilisation de titane et d'alliage de titane présente les avantages suivants: 1 poids léger; Faible module élastique; 3 non magnétique; 4 non toxique; 5 résistance à la corrosion; 6 haute résistance et dureté. La quantité d'alliage de titane utilisée dans les implants chirurgicaux augmente à un taux annuel de 5% à 7%. La fabrication de l'allure de titane et d' alliage de titane, l'articulation de la hanche, l'huméral, le crâne, l'articulation du genou, l'articulation du coude, l'articulation de l'épaule, la palme se réfère aux articulations, à la mâchoire et au cœur valvulaire, le rein distingue la membrane, le dilatateur du vaisseau, le contreplaqué, la prothèse, les vis de fixation Des centaines de pièces métalliques transplantent le corps humain et ont obtenu de bons résultats, la profession médicale a reçu une évaluation élevée.


Industrie chimique


Le titane présente une excellente résistance à la corrosion, des propriétés mécaniques et des performances des procédés, largement utilisé dans de nombreux secteurs de l'économie nationale. Surtout dans la production chimique, avec du titane au lieu de l'acier inoxydable, des alliages à base de nickel et d'autres métaux rares comme matériaux résistant à la corrosion. Cela permet d'augmenter le rendement, d'améliorer la qualité des produits, de prolonger la durée de vie de l'équipement, de réduire la consommation, de réduire la consommation d'énergie, de réduire le coût, d'éviter la pollution, d'améliorer les conditions de travail et d'augmenter la productivité du travail.


Le titane métallique est devenu l'un des principaux matériaux anti-corrosion dans les équipements chimiques, et dans l'usine chimique a établi sa résistance à la corrosion. En tant que matériau idéal dans l'équipement chimique, le titane devient de plus en plus l'attention du personnel technique et technique.


Après des années de promotion, le titane et ses alliages ont été largement utilisés comme une sorte d'excellents matériaux résistant à la corrosion dans la production chimique. L'application de l'équipement de titane provient de l'industrie originale du soda et de la soude caustique étendue au chlorate, au chlorure d'ammonium, à l'urée, à la synthèse organique, aux colorants, au sel inorganique, aux pesticides, aux fibres synthétiques, aux engrais et à l'industrie chimique fine. Les types d'équipement ont été Développé de petit, simple à grand, diversifié.


Les résultats de l'enquête montrent que l'échangeur de chaleur au titane est de 57%, l'anode titane est de 20%, le vaisseau en titane est de 16% et l'autre est de 7%. Dans l'industrie chimique avec "deux bases", l'équipement chimique, la quantité maximale d'échangeur de chaleur en titane.


Au cours des dernières années, la technologie de production du matériau de titane dans notre pays augmente rapidement, le titane aérospatial, le titane militaire, le titane et d'autres véhicules sont une croissance très rapide, en particulier dans le domaine de l'aérospatiale, il existe une tendance à rattraper l'industrie chimique . Dans l'ensemble, le contenu technique du titane utilisé dans l'industrie chimique est faible, la valeur ajoutée du produit est faible et la proportion de titane utilisée dans l'industrie chimique va inévitablement diminuer progressivement.


Ingénierie océanographique

Avec le développement de la science et de la technologie et l'épuisement croissant des ressources terrestres, le développement humain et l'utilisation de l'océan ont été mentionnés à l'ordre du jour. Le titane présente une excellente résistance à la corrosion de l'eau de mer et il est largement utilisé dans le domaine du dessalement de l'eau de mer, du développement de l'énergie thermique des navires, de l'océan et de l'exploitation des ressources des fonds marins.


Brise-glace au début des années soixante-dix du 20ème siècle, la Chine a commencé à rechercher l'application de titane et d'alliage de titane dans les équipements de navire et d'ingénierie de l'océan, et beaucoup de travail a formé essentiellement les plus de notes, les différentes performances, les spécifications complètes d'alliage de titane marin système. En raison des caractéristiques du titane et de l'alliage de titane lui-même, il présente des avantages uniques dans l'utilisation du navire et des équipements marins, de sorte qu'il est largement utilisé dans les sous-marins nucléaires, les submersibles, le brise-glace atomique, les bateaux hydroglisseurs, les aéroglisseurs, les dragueurs de mines et l'hélice, l'eau de mer, Condenseurs, échangeurs de chaleur, etc.

Dans l'application des navires, à l'heure actuelle, la quantité de titane utilisée dans notre pays est très faible, ce qui ne représente pas plus de 1% du poids total du navire


Le potentiel de développement des alliages de titane et de titane dans le domaine des équipements d'ingénierie navale et maritime est grand. De plus, dans les stations de dessalement de l'eau de mer et les centrales côtières, grâce à notre pays, les stations de dessalement et les centrales côtières, la forte demande du marché, de réduire encore le coût de l'alliage de titane et d'améliorer la stabilité de la qualité des produits, les perspectives de marché pour l'application du titane seront tres large.


la vie quotidienne

Le titane est largement utilisé dans la vie quotidienne, on peut le dire partout, comme la tête de golf, le cadre de bicyclette, la raquette de tennis, le fauteuil roulant, le cadre de lunettes, etc., sera appliqué au titane.


Basé sur les caractéristiques du titane léger et de haute résistance utilisé dans les sports, la raquette de tennis, la raquette de badminton depuis le plus petit peu progressivement jusqu'au club de golf et aux courses de voitures de sport. En 2008, les sports de loisirs de la Chine représentaient 13% de la consommation totale, le seul club de golf et les clubs avec plus de 1000 tonnes de titane. Le cadre de vélo en alliage de titane est également populaire, il y a près de 50 entreprises qui produisent des prix de vélo en titane, les États-Unis sont déjà le plus grand producteur et consommateur de bicyclettes en titane. Les caractéristiques de la lumière en titane sont appliquées dans le cadre du lunette et le titane n'est pas non plus facile à soulager les allergies cutanées, et la surface du titane par traitement anodique peut être colorée, de sorte qu'au début des années 80 du 20ème siècle a commencé à utiliser dans le cadre .


Au cours des dernières années, le titane dans la vie quotidienne humaine utilisée dans l'expansion continue et le développement rapide, la technologie d'application est devenue plus mature et parfaite. Dans l'application de produits de titane de la vie quotidienne, en marchant devant les États-Unis et le Japon.



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