ราคาของโลหะผสมไทเทเนียมอยู่ระหว่าง 200 ถึง 400 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม ในขณะที่ราคาของโลหะผสมไทเทเนียมทางการทหารมีราคาแพงกว่าสองเท่า แล้วไทเทเนียมคืออะไร? ทำไมหลังผสมถึงแพงจัง?
ก่อนอื่นเรามาทำความเข้าใจที่มาของไทเทเนียมกันก่อน ไทเทเนียมส่วนใหญ่มาจากอิลเมไนต์ รูไทล์ และเพอร์รอฟสไกต์ เป็นโลหะสีเงินขาว เนื่องจากไทเทเนียมมีลักษณะการใช้งานและมีความต้องการสูงสำหรับเทคโนโลยีการถลุง ผู้คนจึงไม่สามารถผลิตไทเทเนียมจำนวนมากได้เป็นเวลานาน ดังนั้นจึงจัดเป็นโลหะที่ "หายาก"
ที่จริงแล้วมนุษย์ค้นพบไทเทเนียมในปี พ.ศ. 2334 แต่เป็นครั้งแรกไทเทเนียมบริสุทธิ์ผลิตขึ้นในปี พ.ศ. 2453 ซึ่งใช้เวลากว่าร้อยปี สาเหตุหลักก็คือ ไทเทเนียมมีปฏิกิริยามากที่อุณหภูมิสูง และง่ายต่อการรวมตัวกับออกซิเจน ไนโตรเจน คาร์บอน และองค์ประกอบอื่นๆ ต้องใช้สภาวะที่รุนแรงมากในการสกัดไทเทเนียมบริสุทธิ์ อย่างไรก็ตาม การผลิตไทเทเนียมของจีนเพิ่มขึ้นจาก 200 ตันในศตวรรษที่ผ่านมาเป็น 150,000 ตันในปัจจุบัน ซึ่งปัจจุบันครองอันดับหนึ่งของโลก แล้วไทเทเนียมส่วนใหญ่จะใช้ที่ไหนในเมื่อมันมีราคาแพง?
1. งานฝีมือไทเทเนียมไทเทเนียมมีความหนาแน่นสูงและทนต่อการกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสามารถออกซิไดซ์ได้และสามารถเปลี่ยนสีได้ มันมีผลการตกแต่งที่ยอดเยี่ยมและราคาถูกกว่าทองคำจริงมาก ดังนั้นจึงใช้แทนทองคำจริงสำหรับงานฝีมือเซรามิก อาคารโบราณและการซ่อมแซมอาคารโบราณ ป้ายชื่อกลางแจ้ง ฯลฯ
2. เครื่องประดับไทเทเนียมไทเทเนียมได้เข้ามาในชีวิตของเราอย่างเงียบ ๆ แล้ว เครื่องประดับบางชนิดที่ทำจากไทเทเนียมบริสุทธิ์ที่สาวๆ นิยมสวมใส่กันในปัจจุบัน คุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดของเครื่องประดับประเภทใหม่นี้คือสุขภาพ ความปลอดภัย และการปกป้องสิ่งแวดล้อม จะไม่ผลิตสารที่เป็นอันตรายต่อผิวหนังและร่างกายของมนุษย์ และเรียกว่า "เครื่องประดับสีเขียว"
3.แว่นตาไทเทเนียม ไทเทเนียมมีความสามารถในการต้านทานการเสียรูปได้สูงกว่าเหล็ก แต่มีน้ำหนักเพียงครึ่งหนึ่งของปริมาณเหล็กเท่ากัน แว่นตาไทเทเนียมดูไม่แตกต่างจากแว่นตาโลหะทั่วไป แต่จริงๆ แล้วเบาสบาย ให้สัมผัสที่อบอุ่นและนุ่มนวล โดยไม่รู้สึกเย็นเหมือนแว่นตาโลหะอื่นๆ กรอบไทเทเนียมมีน้ำหนักเบากว่ากรอบโลหะทั่วไปมาก จะไม่ทำให้เสียรูปหลังจากใช้งานเป็นเวลานาน และรับประกันคุณภาพมากกว่า
4. ในด้านการบินและอวกาศเหล็กจำนวนมากบนเรือบรรทุกเครื่องบิน จรวด และขีปนาวุธในปัจจุบันถูกแทนที่ด้วยโลหะผสมไทเทเนียม บางคนได้ทำการทดลองตัดด้วยแผ่นเหล็กและโลหะผสมไททาเนียม เนื่องจากทนทานต่อการเสียรูปและน้ำหนักเบา ในระหว่างกระบวนการตัด พบว่าประกายไฟที่เกิดจากไทเทเนียมดูแตกต่างออกไปเล็กน้อย แผ่นเหล็กเป็นสีทอง ในขณะที่ประกายไฟของโลหะผสมไทเทเนียมเป็นสีขาว สาเหตุหลักมาจากอนุภาคขนาดเล็กที่ผลิตโดยโลหะผสมไททาเนียมในระหว่างกระบวนการตัด มันสามารถจุดติดไฟในอากาศได้เองและปล่อยประกายไฟที่สว่าง และอุณหภูมิของประกายไฟเหล่านี้สูงกว่าประกายไฟของแผ่นเหล็กมาก ดังนั้นผงไทเทเนียมจึงถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวดด้วย
ตามสถิติพบว่ามีการใช้ไทเทเนียมมากกว่า 1,000 ตันในการนำทางในโลกทุกปี นอกจากจะใช้เป็นวัสดุในอวกาศแล้ว ไทเทเนียมยังใช้สร้างเรือดำน้ำอีกด้วย มีคนเคยจมไทเทเนียมลงก้นทะเลและพบว่ามันไม่ได้เป็นสนิมเลยเมื่อถูกดึงออกมาในอีกห้าปีต่อมา เนื่องจากไทเทเนียมมีความหนาแน่นเพียง 4.5 กรัม และความแข็งแรงต่อลูกบาศก์เซนติเมตรสูงที่สุดในบรรดาโลหะ และทนแรงดันได้ 2,500 บรรยากาศ ดังนั้นเรือดำน้ำไทเทเนียมจึงสามารถแล่นในทะเลลึกได้ 4,500 เมตร ในขณะที่เรือดำน้ำเหล็กธรรมดาสามารถดำน้ำได้ลึกถึง 300 เมตร
การประยุกต์ไทเทเนียมนั้นอุดมสมบูรณ์และมีสีสันและโลหะผสมไทเทเนียมยังใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์และใช้ในด้านทันตกรรม การทำศัลยกรรมพลาสติก ลิ้นหัวใจ อุปกรณ์ทางการแพทย์ ฯลฯ อย่างไรก็ตาม ราคาของผลิตภัณฑ์ไทเทเนียมในตลาดโดยทั่วไปจะสูงซึ่งทำให้ผู้บริโภคจำนวนมากอยู่ห่างจาก แล้วอะไรเป็นสาเหตุของสถานการณ์นี้กันแน่?
การขุดและการใช้ทรัพยากรไทเทเนียมเป็นเรื่องยากมาก การกระจายตัวของเหมืองทรายอิลเมไนต์ในประเทศของฉันกระจัดกระจาย และทรัพยากรไทเทเนียมมีความเข้มข้นต่ำ หลังจากการขุดและการใช้ประโยชน์มาหลายปี ทรัพยากรคุณภาพสูงและขนาดใหญ่ได้ถูกขุดขึ้นมา แต่เนื่องจากการพัฒนานั้นขึ้นอยู่กับการขุดของพลเรือนเป็นหลัก จึงเป็นการยากที่จะสร้างการพัฒนาและการใช้ประโยชน์ขนาดใหญ่
ความต้องการไทเทเนียมมีความแข็งแกร่งมาก เนื่องจากเป็นวัสดุโลหะชนิดใหม่ ไทเทเนียมจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ การก่อสร้าง มหาสมุทร พลังงานนิวเคลียร์ และไฟฟ้า ด้วยการปรับปรุงความแข็งแกร่งของประเทศของฉันอย่างต่อเนื่อง การบริโภคไทเทเนียมก็มีแนวโน้มการเติบโตอย่างรวดเร็วเช่นกัน
กำลังการผลิตไทเทเนียมไม่เพียงพอ ปัจจุบันมีเพียงไม่กี่ประเทศอุตสาหกรรมในโลกที่สามารถผลิตไทเทเนียมได้
การประมวลผลไทเทเนียมเป็นเรื่องยาก
ตั้งแต่ฟองน้ำไทเทเนียมไปจนถึงแท่งไทเทเนียม และแผ่นไทเทเนียม จำเป็นต้องมีกระบวนการหลายสิบขั้นตอน กระบวนการถลุงไทเทเนียมแตกต่างจากกระบวนการถลุงเหล็ก จำเป็นต้องควบคุมอัตราการหลอมเหลว แรงดัน และกระแส และเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรขององค์ประกอบ เนื่องจากกระบวนการจำนวนมากและซับซ้อน จึงดำเนินการได้ยากเช่นกัน
ไทเทเนียมบริสุทธิ์มีความอ่อนและโดยทั่วไปไม่เหมาะสำหรับใช้เป็นผลิตภัณฑ์ไทเทเนียม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มองค์ประกอบอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะ ตัวอย่างเช่น ไทเทเนียม-64 ซึ่งใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมการบิน จำเป็นต้องเพิ่มองค์ประกอบอื่นๆ จำนวนมากเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะ
ไทเทเนียมทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับฮาโลเจน ออกซิเจน ซัลเฟอร์ คาร์บอน ไนโตรเจน และองค์ประกอบอื่นๆ ที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นการถลุงไทเทเนียมจึงต้องดำเนินการในบรรยากาศสุญญากาศหรือเฉื่อยเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน
ไทเทเนียมเป็นโลหะที่มีฤทธิ์ แต่ค่าการนำความร้อนต่ำ ซึ่งทำให้ยากต่อการเชื่อมกับวัสดุอื่น
โดยสรุป มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อราคาของโลหะผสมไททาเนียม รวมถึงมูลค่าทางวัฒนธรรม ความต้องการ ความยากในการผลิต เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ความยากในการผลิตอาจค่อยๆ ลดลงในอนาคต
เวลาโพสต์: Jan-02-2025