Forn tal-levitation manjetiku, fit-teknoloġija sewda għat-tidwib tat-titanju tal-isponża, ipproduċa titanju ta 'purità għolja

Bid-domanda dejjem tikber għal titanju ta 'purità għolja f'oqsma bħal impjanti aerospazjali u mediċi, tekniki tradizzjonali ta' tidwib qegħdin jitħabtu kontinwament bejn "purifikazzjoni" u "tniġġis". It-tfaċċar ta 'fran manjetiċi tal-levitation huwa bħall-installazzjoni ta' "filtru ta 'purifikazzjoni" għat-tidwib ta' l-isponoż tat-titanju, li jittrasforma l-produzzjoni ta 'titanju ta' purità ultra-għolja minn "sfida" għal "operazzjoni ta 'rutina".

a. In- "nassa tat-tniġġis" tat-tidwib tradizzjonali minn ingot tat-titanju għal titanju pur

INGOT tat-titanju huwa l- "forma primarja" tat-titanju, iżda huwa bħal "folja vojta," li fiha l-impuritajiet, u għandu jkun imdewweb biex isir Ingot tat-Titanju li jista 'jintuża. Remelazzjoni tal-ark tal-vakwu tradizzjonali (var) tidwib it-tidwib ta 'tliet "sorsi ta' tniġġis inviżibbli":

1. Tniġġis tal-kuntatt tal-elettrodi:Meta l-elettrodu magħmul minn ingot tat-titanju jikkuntattja l-virga konduttiva, jistgħu jiġu introdotti impuritajiet;

2. Riskju ta 'reazzjoni tal-forn:Likwidu tal-metall jirreaġixxi b'materjali tal-forn (bħal grafita) f'temperaturi għoljin, u jikkawża li t-titanju jitħallat ma 'elementi tal-karbonju.

3. Ħarġa tad-differenza fil-lott:It-tidwib multiplu jista 'jtejjeb il-purità, iżda kull rawnd jista' jintroduċi impuritajiet ġodda.

b. Il-forn tal-levitation manjetiku jagħmel "alkimija sospiża" għal tidwib tat-titanju

It-teknoloġija tal-qalba sewda tal-forn tal-levitation manjetiku tinsab f '"tidwib bla kuntatt" - li tuża forza manjetika biex tagħmel l-isponoż tat-titanju "levitate" f'vakwu, mingħajr ma tmiss l-ebda kontenitur, fondamentalment timblokka l-kontaminazzjoni:

1. "Levitazzjoni" manjetika ta 'frekwenza għolja:Il-kamp manjetiku qawwi ta 'frekwenza għolja li jiġġenera kurrenti eddy, li jsaħħan it-titanju ta' l-isponoż (sa 2000 grad jew ogħla) u jipproduċi forza elettromanjetika 'l fuq, li jagħmel il-likwidu tat-titanju mdewweb jidher bħallikieku sospiż fl-arja b'idejn inviżibbli, perfettament levitanti;

2. Ambjent ta 'vakwu ultra-għoli:Il-grad tal-vakwu ġewwa l-forn jista 'jilħaq 10⁻⁶ pascals, aktar nadif mill-wiċċ tal-qamar, li jipprevjeni t-taħlit ta' impuritajiet ta 'l-arja (bħal ossiġnu, nitroġenu);

3. Kontroll u purifikazzjoni preċiżi tat-temperatura:Billi taġġusta s-saħħa tal-kamp manjetiku biex tikkontrolla t-temperatura, l-impuritajiet (bħal ħadid, silikon) fit-titanju tal-isponoż huma volatilizzati f'temperaturi għoljin, l-istess bħall-użu ta 'kalamita biex tneħħi b'mod effiċjenti l-preżentazzjonijiet tal-ħadid.

Ċ. Qabża fil-prestazzjoni ta 'materjali tat-titanju tal-levitazzjoni manjetika

1. Il-kontenut ta 'ossiġnu jista' jkun baxx daqs inqas minn 50 ppm(Il-metodu var tradizzjonali tipikament ivarja minn 100-300 ppm), u għal kull 100 ppm tnaqqis fil-kontenut ta 'ossiġnu, it-ebusija tat-titanju tista' titjieb bi 15% -20%;

2. Uniformità tal-kompożizzjoni mingħajr paragun:It-tidwib tat-titanju jitħallat aktar bir-reqqa fi stat sospiż, billi jevita l-problema tas- "segregazzjoni tal-kompożizzjoni" fit-tidwib tradizzjonali, li jiżgura prestazzjoni materjali aktar stabbli;

3. Adattat għal riċerka u żvilupp ta 'liga tat-titanju high-end:Jippermetti kontroll preċiż tal-proporzjonijiet tal-elementi tal-liga, anke jippermetti l-preparazzjoni ta 'ligi bbażati fuq it-titanju ta' purità għolja (bħal komposti intermetalliċi tat-titanju-aluminju) li huma diffiċli biex jinkisbu b'metodi tradizzjonali.

Dawn il-karatteristiċi għamlu materjali tat-titanju tal-levitazzjoni manjetika bħala "komodità sħuna" f'oqsma "high-end, preċiżjoni u avvanzati" bħal tankijiet tal-fjuwil tal-vetturi spazjali, miri ta 'sputtering tas-semikondutturi, u impjanti mediċi.

d. Il- "triq avvanzata" tal-forn tal-levitazzjoni manjetika

Is-sinifikat tal-forn tal-levitation manjetiku mhux biss biex titjieb il-purità tat-titanju, iżda wkoll li tkisser il-konjizzjoni inerenti li "l-prestazzjoni tal-materjali tat-titanju hija limitata bit-teknoloġija tat-tidwib." Meta l-materjali tat-titanju jistgħu jiġu preċiżament "falsifikati" f'ambjent mhux ta 'kuntatt, il-potenzjal tiegħu fil-manifattura aerospazjali u high-end se jinħeles kompletament.

Bħalissa, il-fran manjetiċi tal-levitation imxew minn laboratorji għal produzzjoni ta 'massa fuq skala żgħira, iżda għad hemm żewġ sfidi li jridu jingħelbu:

1. Produzzjoni tal-bottleneck:Il-kapaċità tal-ipproċessar għal kull forn hija relattivament żgħira (l-aktar fil-klassi tal-kilogramma), li tagħmilha diffiċli li tissodisfa d-domanda industrijali fuq skala kbira;

2. Spiża tat-tagħmir:Is-sistema tal-kamp manjetiku ta 'frekwenza għolja u l-ispiża ta' apparat vakwu ultra-għoli huma għoljin, li jirriżultaw fl-ispiża ta 'materjali tat-titanju manjetiċi ta' 3-5 darbiet dik ta 'materjali tradizzjonali tat-titanju.