Хроника глобалне индустрије титанијума (1. део): од открића до конкуренције између четири земље, како је овај метал пореметио пејзаж индустрије?
Када људи размишљају о металима, слике снаге челика, луксуза злата или ниске густине алуминијума могу пасти на памет. Међутим, постоји метал чија је густина 40% мања од челика, али је његова чврстоћа знатно већа од легура алуминијума. Може да издржи екстремне температуре авионских мотора, отпоран је на корозију у дубоким-морским срединама, па чак и да служи као биокомпатибилни материјал за имплантате-то је титанијум (Ти). Од свог открића, након више од два века истраживања, титанијум се трансформисао из ретког елемента у основни материјал који обликује глобални индустријски пејзаж, а данас је еволуирао у „рат за ресурсе титанијума“ између Сједињених Држава, Кине, Русије и Јапана.
1. Век-Дуго путовање: од руде до високе{2}}титанијума чистоће, 119-годишње истраживање човечанства
Откриће титанијума је произашло из случајне студије минерала. Године 1791, велечасни Вилијам Грегор, енглески свештеник и минералог, први је идентификовао минерал са титанијумом-у налазиштима црног магнетита у Корнволу у Енглеској. Међутим, он тада није предвидео да ова наизглед обична руда садржи кључни елемент који ће револуционисати индустрију у будућности.
Пет година касније, пруски аналитички хемичар Мартин Хајнрих Клапрот поново је открио елемент независно док је анализирао рутилну руду у Мађарској. Да би истакао његова „моћна својства“, назвао га је „Титанијум“, по Титанима, потомцима богова неба и земље у грчкој митологији, и означио симбол његовог елемента као „Ти“, чиме је утврдио име титанијума.
Међутим, откривање елемента био је само почетак; изазов прераде титанијума из руде у употребљив метални елемент далеко је премашио очекивања. Године 1887, шведски хемичари Ларс Фредрик Нилсон и Свен Отто Петтерссон успешно су произвели метални титанијум чистоће од 95% редуковањем титанијум тетрахлорида са натријумом, пионирским у „методу термичке редукције натријума“. Тек 1910. је амерички хемичар Метју А. Хантер додатно оптимизовао процес, добијајући по први пут титанијум чистоће од 99,9%; овај метод је назван „Хунтер процес“.
Од открића минерала који садрже{0}} титанијум 1791. до производње елементарног титанијума високе{2}}е чистоће 1910. човечанству је требало пуних 119 година. Али у то време, титан је још увек био „ретка роба“ у лабораторији, и још увек је постојао непремостив јаз између њега и-индустријске производње великих размера-све до појаве друге кључне технологије.
2. Пробој у индустријализацији: Клауер процес дебитује, а индустрија титанијума коначно „покреће“
Луксембуршки научник Вилијам Џастин Крол је 1932. године предложио иновативну идеју: да се користи магнезијум уместо натријума као редукционо средство за лечење титанијум тетрахлорида. После осам година истраживања, успешно је користио ову методу за пречишћавање чистог титанијума, чиме је успоставио „Кролл процес“ (процес редукције магнезијума). Ова технолошка иновација је била попут отварања „кључне артерије“ за индустријску производњу титанијума-у поређењу са процесом Хант, Кролл процес не само да је значајно смањио трошкове већ и значајно побољшао ефикасност производње, брзо постајући главна технологија за производњу сунђерастог титанијума (основна основна сировина индустрије титанијума).
Компанија која је заиста остварила-индустријску примену титанијума била је ДуПонт у Сједињеним Државама. Године 1948. ДуПонт је успешно произвео 2 тоне сунђерастог титанијума користећи Крауер процес, што је прекретница која је широко призната као „почетак“ глобалне индустрије титанијума. Од тада, титанијум је постепено прешао из „нишег постојања“ у лабораторијама у широк спектар индустријских примена.
„Појачало“ које је убрзало развој индустрије титанијума била је хитна потреба у сектору ваздухопловства после Другог светског рата. У то време, развој млазних мотора и суперсоничних авиона ушао је у критичну фазу, а традиционални материјали су се суочили са озбиљним изазовима: легуре алуминијума су биле склоне деформацијама на високим температурама, док је челик био претежак да би испунио захтеве. Легуре титанијума, са својом „високом специфичном чврстоћом“ (комбиновање мале тежине и велике чврстоће) и одличном отпорношћу на високе-температуре, савршено су одговарале строгим захтевима ваздухопловне индустрије. Министарство одбране САД, посебно Ваздухопловство, постало је најранији и најмоћнији „промотер“ индустрије титанијума, што је директно довело до експлозивног раста производње титанијума.
