鈦及其合金密度低、耐腐蝕、比強度高、耐熱性好，但傳統(tǒng)的鈦冶金能耗大、利用率低、工藝周期長，導(dǎo)致鈦合金價格高昂，限制了應(yīng)用。因此，降低鈦及鈦合金的成本是進一步擴大鈦的應(yīng)用領(lǐng)域的重要途徑。

目前，國內(nèi)外制取鈦粉的方法主要有霧化法、機械合金化、熔鹽電解法、氫化脫氫法和金屬熱還原法。

鈦粉的制備工藝

1、霧化法

霧化法是將液態(tài)金屬或合金流破碎成微小熔滴，再在環(huán)境中冷卻凝固得到金屬粉末的方法，霧化法制備鈦粉主要有氣體霧化法和離心霧化法。

氣體霧化法是在坩堝內(nèi)將原料熔化，再用高速氣體通過坩堝底部的噴嘴將金屬熔液噴射呈霧狀，冷凝后得到金屬粉末。離心霧化法是借助旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將金屬破碎，以霧狀液滴甩出后凝固得到球形鈦粉。

離心霧化法主要有旋轉(zhuǎn)電極法、電子束旋轉(zhuǎn)盤法和等離子旋轉(zhuǎn)電極法等，其制得的鈦粉表面光潔，致密性和流動性好，粒度均勻且分布較窄。但此法生產(chǎn)成本高，一般只用于航空航天領(lǐng)域。

2、機械合金化

機械合金化制備鈦及鈦合金粉末是將鈦基化合物或混合粉末與研制介質(zhì)一起裝入高能球磨機中進行研磨，研磨過程中粉末顆粒與磨球激烈沖擊、碰撞，反復(fù)冷焊、斷裂，不斷磨細并逐漸混合，從而獲得粉末。研磨的物料可按任意比例搭配，可制備合金料，也可制備單一的金屬粉末。

3、熔鹽電解法

與其他活性金屬類似，電解法制備鈦粉必須在熔鹽介質(zhì)中進行，傳統(tǒng)的熔鹽電解法是在熔鹽中溶解鈦鹽。

4、氫化脫氫法

氫化脫氫法是利用鈦與氫的可逆特性制備鈦粉。鈦吸收氫后產(chǎn)生脆性，經(jīng)機械破碎制成氫化鈦粉，再在真空條件下高溫脫氫制得鈦粉。此法成本低、原料要求低，制得的鈦粉粒度范圍寬，已經(jīng)成為生產(chǎn)鈦粉的主要方法。

5、金屬熱還原法

傳統(tǒng)的金屬熱還原法主要有二氧化鈦鈣熱還原法和四氯化鈦金屬熱還原法。

二氧化鈦鈣熱還原法是在高溫下通過金屬鈣還原二氧化鈦制備鈦粉，四氯化鈦金屬還原法包括鎂還原法和鈉還原法。

鎂還原法制備鈦粉主要是制備海綿鈦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的等外鈦粉，因雜質(zhì)成分含量多，很少專門用于鈦粉生產(chǎn)。而鈉還原法制備的鈦粉產(chǎn)品純度高，氧、氮、鐵、碳雜質(zhì)含量低，流動性好。

鈦粉的應(yīng)用領(lǐng)域

1、生物醫(yī)療領(lǐng)域

鈦及鈦合金加工材因質(zhì)量輕、無毒性、無磁性、彈性模量低、生物學(xué)反應(yīng)小、殺菌作用良好而被廣泛應(yīng)用于矯形外科、神經(jīng)外科、口腔外科、心血管系統(tǒng)和生物制藥、人體外培養(yǎng)機等方面。在人體植入物方面，鈦材主要用于骨科，骨科植入物產(chǎn)品包括脊柱類產(chǎn)品、創(chuàng)傷類產(chǎn)品、人工關(guān)節(jié)產(chǎn)品和神經(jīng)外科產(chǎn)品等。

2、石油化工領(lǐng)域

鈦合金耐高溫高壓、高氯環(huán)境和高腐蝕介質(zhì)，在石油化工領(lǐng)域主要使用鈦及鈦合金的耐腐蝕性能，所以鈦材種類較為單一，常用的是工業(yè)純鈦和TA10。這兩種鈦材的價格較便宜，工藝較成熟，因而能夠在石油化工領(lǐng)域被大量使用。

3、航天航空領(lǐng)域

鈦合金具有強度高、比強度高、耐熱性能高等特點，可以在降低飛機整體重量的同時提升飛機的防彈能力，降低飛機起飛和著陸的跑道距離，增加飛機的機動性、可操控性和掛載能力，因此被廣泛用于航空航天領(lǐng)域。

4、海洋工程領(lǐng)域

在海洋工程領(lǐng)域，鈦主要被用于船舶、海邊建筑、海洋漁業(yè)、沿海發(fā)電站、海洋油氣開發(fā)、海水淡化裝置、海洋能量轉(zhuǎn)換等方面。鈦材不僅可以減輕相關(guān)設(shè)備的自身質(zhì)量，還可減少維護成本，延長設(shè)備的使用壽命。鈦材耐海水腐蝕和海洋氣氛腐蝕性能優(yōu)異，溶出離子極少，無毒無污染，能夠很好地滿足海洋工程方面的應(yīng)用需求。此外，鈦材具有優(yōu)異的低溫性能，在低溫環(huán)境中的體積變化較小，非常適合北極破冰船使用。

鈦粉還被廣泛用于制作吸氣劑、煙花爆竹、鑄鋁細化劑、鋁合金添加劑、金屬構(gòu)件表面改質(zhì)劑、生產(chǎn)鈦化合物的原料等，鈦粉的質(zhì)量和成本對其粉末冶金產(chǎn)品的質(zhì)量極為重要。

來源：粉體網(wǎng)