यांत्रिक मिश्रधातु
यांत्रिक मिश्रधातु एक पाउडर तैयार करने की प्रक्रिया है जिसमें धातु या मिश्र धातु पाउडर को बार-बार कोल्ड वेल्डिंग और पाउडर कणों के फ्रैक्चर के माध्यम से लंबे समय तक तीव्र प्रभाव और उच्च ऊर्जा बॉल मिल में पाउडर कणों और पीसने वाली गेंद के बीच टकराव के माध्यम से उत्पादित किया जाता है, जिससे प्रसार होता है। पाउडर परमाणुओं का, ताकि पाउडर प्राप्त किया जा सके। टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु पाउडर तैयार करने के लिए यांत्रिक मिश्रधातु में पीसने के लिए टाइटेनियम यौगिक या मिश्रित पाउडर और विकास माध्यम (आमतौर पर थोड़ी मात्रा में प्रक्रिया नियंत्रण एजेंट जोड़ने की आवश्यकता होती है) को उच्च ऊर्जा बॉल मिल (आर्गन गैस संरक्षण) में लोड करना होता है। पीसने की प्रक्रिया में, पाउडर के कण लगातार पीसते रहते हैं और बार-बार वेल्डिंग - फ्रैक्चर - वेल्डिंग की निरंतर प्रक्रिया के माध्यम से धीरे-धीरे मिश्रित होते हैं, ताकि बहुत महीन पाउडर कण आकार का उत्पादन किया जा सके। इस प्रक्रिया का लाभ यह है कि पीसने वाली सामग्री को किसी भी अनुपात में मिलाया जा सकता है, जिससे मिश्र धातु सामग्री या एकल धातु पाउडर तैयार किया जा सकता है।
हाइड्रोजनीकरण डिहाइड्रोजनीकरण विधि (एचडीएच)
एचडीएच टाइटेनियम और हाइड्रोजन के प्रतिवर्ती गुणों का उपयोग करके टाइटेनियम पाउडर तैयार करने की एक प्रक्रिया है। हाइड्रोजन अवशोषण के बाद, टाइटेनियम भंगुरता पैदा करेगा, जिसे यांत्रिक रूप से टाइटेनियम हाइड्राइड पाउडर में तोड़ दिया जाएगा और फिर उच्च तापमान पर वैक्यूम स्थिति के तहत टाइटेनियम पाउडर का उत्पादन करने के लिए डीहाइड्रोजनीकृत किया जाएगा। इस प्रक्रिया द्वारा उत्पादित टाइटेनियम पाउडर में कण आकार की एक विस्तृत श्रृंखला, कम लागत और कच्चे माल की कम आवश्यकता होती है, इसलिए यह देश और विदेश में टाइटेनियम पाउडर उत्पादन का मुख्य तरीका बन गया है, लेकिन इस विधि द्वारा तैयार किए गए टाइटेनियम पाउडर में ए O और N की उच्च सामग्री। हाल के वर्षों में, कम लागत और कम ऑक्सीजन सामग्री वाले टाइटेनियम पाउडर की तैयारी पर शोध देश और विदेश में तेजी से सक्रिय है।
परमाणुकरण विधि
परमाणुकरण विधि तरल धातु या मिश्र धातु के प्रवाह को छोटी बूंदों में तोड़ने और फिर धातु पाउडर प्राप्त करने के लिए वातावरण में ठंडा और जमने की एक विधि है। वर्तमान में, टाइटेनियम पाउडर को परमाणुकरण विधि द्वारा मुख्य रूप से गैस परमाणुकरण विधि और केन्द्रापसारक परमाणुकरण विधि द्वारा तैयार किया जा सकता है।
गैस परमाणुकरण विधि
गैस परमाणुकरण विधि का उपयोग आम तौर पर क्रूसिबल में कच्चे माल को पिघलाने के लिए किया जाता है, क्रूसिबल के तल पर नोजल के माध्यम से उच्च गति वाली गैस के साथ पिघले हुए धातु को एक स्प्रे में तैयार किया जाता है, जिसे धातु पाउडर में संघनित किया जाता है।
केन्द्रापसारक परमाणुकरण विधि
घूर्णन द्वारा उत्पन्न केन्द्रापसारक बल के माध्यम से टाइटेनियम पाउडर बनाने के लिए केन्द्रापसारक परमाणुकरण विधि का उपयोग किया जाता है, धातु को तोड़ दिया जाता है और धुंध की बूंदों के रूप में बाहर फेंक दिया जाता है, और फिर उच्च शुद्धता वाले गोलाकार टाइटेनियम पाउडर को ठोस बना दिया जाता है। वर्तमान में, केन्द्रापसारक परमाणुकरण विधियों में मुख्य रूप से घूर्णन इलेक्ट्रोड विधि (आरईपी), प्लाज्मा घूर्णन इलेक्ट्रोड विधि और इलेक्ट्रॉन बीम घूर्णन डिस्क विधि (ईबीआरडी) शामिल हैं।
केन्द्रापसारक परमाणुकरण द्वारा प्राप्त टाइटेनियम पाउडर चिकनी सतह, अपेक्षाकृत घने, अच्छी तरलता, संकीर्ण कण आकार वितरण के साथ गोलाकार होता है, और कण आकार को घूर्णन इलेक्ट्रोड गति द्वारा समायोजित किया जा सकता है। गैस परमाणुकरण द्वारा तैयार किए गए पाउडर की तुलना में, घूर्णन इलेक्ट्रोड प्रक्रिया द्वारा तैयार किए गए पाउडर में परमाणुकृत गोलाकार टाइटेनियम पाउडर में सामान्य संबद्ध चरण नहीं होता है, और पाउडर कण का आकार अधिक समान होता है। हालाँकि, इस विधि से उत्पादित टाइटेनियम पाउडर की लागत अधिक होती है और इसका उपयोग आमतौर पर एयरोस्पेस के क्षेत्र में किया जाता है।
धातु की थर्मल कमी
टाइटेनियम पाउडर तैयार करने के लिए पारंपरिक धातु थर्मल कटौती विधियों में मुख्य रूप से TiO2 कैल्शियम थर्मल कमी विधि और TiCl4 धातु थर्मल कमी विधि शामिल हैं। TiO2 कैल्शियम थर्मल रिडक्शन विधि उच्च तापमान पर धातु कैल्शियम के साथ TiO2 को कम करके टाइटेनियम पाउडर तैयार करना है। TiCl4 धातु कटौती विधियों में मैग्नीशियम कटौती विधि (क्रोल विधि) और सोडियम कमी विधि (हंटर विधि) शामिल हैं। मैग्नीशियम कटौती विधि द्वारा तैयार किया गया टाइटेनियम पाउडर मुख्य रूप से स्पंज टाइटेनियम तैयार करने की प्रक्रिया में उत्पादित आइसोएक्सटर्नल टाइटेनियम पाउडर है। अशुद्धियों की उच्च सामग्री के कारण, टाइटेनियम पाउडर के उत्पादन में इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। सोडियम कटौती विधि द्वारा तैयार किए गए टाइटेनियम पाउडर में उच्च शुद्धता, विशेष रूप से ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, लौह और कार्बन अशुद्धियों की कम सामग्री और अच्छी तरलता होती है। यह टाइटेनियम पाउडर के उत्पादन के लिए आशाजनक तरीकों में से एक है।
पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस विधि
अन्य सक्रिय धातुओं के समान इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा टाइटेनियम पाउडर की तैयारी पिघले हुए नमक माध्यम में की जानी चाहिए। पिघले हुए नमक के इलेक्ट्रोलिसिस की पारंपरिक विधि पिघले हुए नमक में टाइटेनियम नमक को घोलना है। संयुक्त राज्य अमेरिका के डॉव-हाउमेट और टाइमेट ने क्रमशः दो इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन लाइनें बनाईं, लेकिन उन्हें समाप्त कर दिया गया क्योंकि वे टाइटेनियम और क्लोरीन की रिवर्स प्रतिक्रिया को नियंत्रित नहीं कर सके। वर्तमान में, इटली में गिनाटा कंपनी ने इस प्रक्रिया के अनुसंधान को जारी रखने के लिए टोरिनो शहर में एक बड़ा परीक्षण संयंत्र बनाया है, और डायाफ्राम मुक्त इलेक्ट्रोक्लोरिनेशन और फ्लोरिनेशन को आगे बढ़ाया है।
