提純革命:廉價超純鈦將廣泛應用

2025-06-16 | 來源: 煎蛋網 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

鈦，這種神奇的金屬，在地殼中的儲量其實相當豐富，高居元素豐度榜第九位。然而，在我們的日常生活中，純鈦制品卻並不多見，這背後的原因無他，只因從鈦礦石中將氧“請出去”的過程實在太過昂貴。如果能有效降低這一成本，無疑將激發無數制造商的熱情，讓我們都能享受到鈦金屬那令人著迷的優異特性。

現在，這一願景正照進現實。東京大學工業科學研究所的研究團隊在《自然通訊》期刊上發表了一項研究，他們開發出一種全新的工藝，能夠以極低的成本生產出幾乎不含氧的超純鈦。這項革命性的除氧技術，不僅可能推動相關科技領域的飛速發展，更對環境的可持續性具有深遠意義。

鈦的魅力究竟在何處？它幾乎無懼化學侵蝕，同時又集堅固與輕盈於一身，堪稱一種“全能型”材料。舉個例子，盡管成本更高，但現代iPhone的機身邊框依然選擇使用鈦合金，正是看中了它遠超其他金屬的輕便優勢。

遺憾的是，長久以來，提煉超純鈦的成本一直居高不下，遠非制造鋼鐵或鋁材可比。其生產過程需要消耗大量的能源與資源，這也是它難以普及的根本症結。而研究人員們此次的目標，正是要打破這一僵局，開發出一種既廉價又簡便的制備方法，為工業界乃至普通消費者打開通往鈦金屬新世界的大門。

該研究的主要作者Toru H. Okabe解釋道：“工業界可以大規模生產鋼鐵和鋁，卻唯獨對鈦望而卻步，症結就在於從礦石中除氧的成本。我們另辟蹊徑，利用一種基於稀土金屬的創新技術，成功將鈦中的氧含量按質量計降低到了驚人的0.02%。”

始於熱潮,歸於沉寂:曾經爆火的AI應用都怎麼樣了

多家伊媒報道:伊朗革命衛隊司令薩拉米襲擊中身亡

雲中之鶴章立凡革命時代的另類少年

這項新工藝的關鍵步驟，在於將熔融狀態的鈦與金屬釔、三氟化釔或類似物質進行反應。最終，我們能以極低的成本得到一種固態的、已經脫氧的鈦合金。更巧妙的是，反應後的釔還可以回收並循環利用。這項研究的一大亮點在於，即便是含有大量氧化物的廢舊鈦料，也能通過這種方式“變廢為寶”，重新煥發生機。

Toru H. Okabe對此感到非常興奮：“我們這項方案的通用性令人驚喜。它沒有復雜的中間產物，流程也相當直接，這將極大地便利其在工業界的推廣和應用。”

這項工作無疑是推動高純度鈦高效利用的重要一步。當然，研究目前還存在一個局限，即最終得到的脫氧鈦中會殘留約1%(按質量計)的釔，而釔的存在可能會影響鈦合金最終的機械與化學性能。一旦解決了這個釔殘留的問題，這項技術在工業制造領域的應用前景將一片坦途。