湖南
东京大学的研究人员开发了一种新的钛生产方法，能够大幅降低生产成本，使这种具有多种用途的轻质高强度金属更加经济实惠。这项研究通过使用稀土金属钇，将钛中的氧含量降至0.02%，从而显著降低了生产成本。
钛是地球上第九大最丰富的元素，但由于从钛矿石中提取氧气的成本高昂，纯钛产品相对罕见。降低这些成本可能会促使制造商更广泛地利用钛的有益特性。
在《自然通讯》杂志上发表的一项研究中，东京大学工业科学研究所的研究人员开发了一种程序，可以降低生产几乎完全无氧的钛的成本。这种去氧协议可能有利于技术发展和环境可持续性。
钛不仅通常能抵抗化学损伤，而且强度高且重量轻。例如，现代iPhone的基座框架由钛合金制成，尽管成本较高，但因其轻质特性。
然而，生产超纯钛的成本显著高于制造钢铁和铝，因为制备高纯度钛需要大量使用能源和资源。研究人员旨在开发一种廉价、简便的制备方法，以促进工业和普通消费者的产品开发。
"工业大规模生产铁和铝金属，但不生产钛金属，因为从矿石中去除氧气的成本太高，"该研究的主要作者Okabe解释说。"我们使用一种基于稀土金属的创新技术，将钛中的氧气含量降低到按质量计算的0.02%。"
研究人员的协议的一个关键步骤是将熔融钛与钇金属和钇三氟化物或类似物质反应。最终得到的是一种低成本、固体的去氧钛合金。反应后的钇可以回收再利用。
该研究的局限性在于，所得的去氧钛含有高达1%的钇，这可能会影响钛合金的机械和化学性能。解决钇污染问题后，将其应用于工业制造将变得直接。
参考资料：DOI： 10.1038/s41467-024-49085-4
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