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Mar 26, 2024

Le titane est poussé à l’avant-garde du « métal spatial »

Le titane est l'un des éléments les plus largement distribués dans la croûte terrestre, représentant 0,61 % du poids de la croûte, se classant au 9e rang. Les ressources en titane se classent au quatrième rang après le fer, l'aluminium et le magnésium. Selon les données de l'USGS en 2017, les réserves mondiales de minerai de titane (ilménite et rutile) s'élèvent à environ 830 millions de tonnes, dont 89 % d'ilménite. Les réserves de minerai de titane de la Chine s'élèvent à environ 220 millions de tonnes, soit 26,4 % des réserves mondiales totales, ce qui les classe au premier rang mondial. Les réserves australiennes de minerai de titane représentent 21,2 % des réserves mondiales, se classant au deuxième rang mondial. Selon les données du China Chemical Manufacturing Network, 90 % du titane mondial est utilisé pour produire du dioxyde de titane, seulement 4 % sont utilisés pour produire une éponge de titane et 6 % sont utilisés dans d'autres aspects. Notre pays est l’un des quatre pays au monde doté d’un système industriel complet allant du traitement du minerai à la production de titane. C’est aussi le pays qui possède les plus grandes réserves d’ilménite, mais le pays qui en produit le plus est l’Australie.

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Le processus de l'industrie du titane est relativement simple et peut être divisé en deux voies : l'une consiste à utiliser l'ilménite ou le rutile comme matières premières pour produire du tétrachlorure de titane de haute pureté, puis à utiliser le magnésium comme agent réducteur pour réduire le titane dans le tétrachlorure de titane. . dehors, vous pouvez obtenir une éponge en titane ; la seconde consiste à traiter directement les matières premières pour obtenir du dioxyde de titane. Actuellement, seuls six pays dans le monde, la Chine, le Japon, les États-Unis, la Russie, le Kazakhstan et l'Ukraine, produisent une éponge de titane, et les processus de production adoptent tous la méthode de réduction du magnésium. La Chine se classe au premier rang en termes de capacité de production d'éponges de titane, représentant 49 % de la capacité de production mondiale, suivie du Japon avec 19 % et de la Russie avec 14 %, du Kazakhstan avec environ 8 %, des États-Unis avec environ 7 % et de l'Ukraine avec 3 %. Depuis 2014, l'industrie des éponges de titane est confrontée à un dilemme de pertes à l'échelle de l'industrie et le taux d'exploitation global des entreprises a continué de diminuer. Ces dernières années, le taux d'exploitation moyen de l'industrie chinoise est resté à un faible niveau de 50 à 60 %, ce qui est bien inférieur au niveau d'environ 80 % observé dans les pays étrangers.

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La société humaine progresse et les avions se développent également rapidement. Utiliser des matériaux à la fois légers et résistants, c'est-à-dire dotés d'une résistance et d'une rigidité spécifiques, pour fabriquer des avions, est également devenu un axe de recherche. On peut dire que le développement des matériaux a favorisé le développement des avions. Dans le développement des avions, le titane a été poussé au premier plan du « métal spatial » avec la rotation du temps et de l’espace. La dureté du titane est similaire à celle de l'acier, mais son poids est presque la moitié de celui de l'acier de même volume. Bien que le titane soit légèrement plus lourd que l’aluminium, sa dureté est deux fois supérieure à celle de l’aluminium. Les avantages du titane sont donc progressivement démontrés dans le domaine aérospatial. Le titane a été développé avec succès dans les années 1940 et est entré pleinement en production industrielle au début des années 1950, lorsque les avions ont atteint des vitesses supersoniques. Lorsqu'un avion supersonique vole, la température de ses ailes peut atteindre 500 degrés. Si un alliage d’aluminium relativement résistant à la chaleur est utilisé pour fabriquer les ailes, il ne pourra pas résister à des températures comprises entre 100 et 200 degrés Celsius. Un matériau léger, résistant et résistant aux hautes températures doit être utilisé pour remplacer l’alliage d’aluminium. Le titane éclate à ce moment-là. répondre à ces exigences. Par exemple, à mesure que la proportion d’alliage de titane utilisée dans les avions développés aux États-Unis augmente, les performances de l’avion ont tendance à être meilleures. Par exemple, dans le chasseur F-4E Phantom développé dans les années 1950, l'alliage de titane ne représente que 6 % de la masse de l'avion. L'alliage de titane dans le dernier avion de combat F-14A représentait 25 %. L'avion de reconnaissance SR-71 développé après les années 1960 a une altitude de vol de 24,000 mètres et une autonomie de 4 800 kilomètres. Pour voler si haut, si vite et si loin, l’aluminium et l’acier ne fonctionneront pas. Par conséquent, le titane a montré Avec son propre charme unique, "Hero Titanium" a trouvé son propre "but". Ce type d'avion utilise 93 % de titane et est connu sous le nom d'« avion entièrement en titane ». Aujourd’hui, certains intercepteurs supersoniques à longue portée utilisent le titane comme principal matériau structurel. L'utilisation de titane représente près de 95 % du poids total de l'ensemble de la structure du corps. Il est donc difficile de développer des avions supersoniques actuels sans alliages de titane. Aujourd’hui, le titane joue un rôle important dans la navigation spatiale. Dans l’industrie aérospatiale, le titane peut être transformé en « revêtement » des vaisseaux spatiaux pour les protéger des températures élevées. À l'heure actuelle, plus de 1 000 tonnes de titane sont utilisées chaque année pour la navigation spatiale dans le monde. La poudre de titane extrêmement fine est également un bon carburant pour les fusées, c'est pourquoi le titane est connu comme un métal cosmique et un métal spatial. Le gros avion C919 produit dans le pays est sur le point d'être finalisé, ce qui favorisera le développement de l'industrie chinoise du titane.

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