Miks titaan on kallis?

Miks titaan on kallis?

1. Kõrged kaevandamis- ja töötlemiskulud

• Titaan ekstraheeritakse "Kroll Process" või "Hunter Protsessi" kaudu. Võttes näitena Krolli protsessi, muundatakse ilmeniit kõigepealt titaani tetrakloriidiks (TICL₄) ja seejärel saadakse käsn titaan magneesiumi vähenemise kaudu (reaktsiooni temperatuur üle 800 ℃). Protsess on energiamahukas, hõlmab mitut sammu ja suurendab märkimisväärselt tootmiskulusid.

2.Suurepärased füüsilised ja keemilised omadused

• Titaanisulamite tugevus on terase lähedal, kuid tihedus on vaid 60%, mis võib lennunduse rakendustes (näiteks lennukimootori labad ja raketikeskid) oluliselt vähendada.
• Selle suurepärane korrosioonikindlus, mis ületab kaugelt roostevabast terasest, muudab selle sobivaks meretehnika, keemiaseadmete ja muude põldude jaoks.
• Selle biosobivust koos inimkoetele minimaalse reageerimisega kasutatakse laialdaselt meditsiinilistes valdkondades nagu ortopeedilised implantaadid (nt kunstlikud vuugid) ja hambaimplantaadid.

3. Tipptasemel ja asendamatu rakendused

• Lennunduses moodustavad titaansulamid 25–30% moodsate reaktiivmootorite massist ja neid kasutatakse kriitiliste komponentide, näiteks turbiini labade ja kompressori ketaste tootmiseks.
• Meditsiinivaldkonnas on meditsiiniliste titaanterjalide ülemaailmne tarbimine umbes kümneid tuhandeid tonnisid ja nõudlus kasvab jätkuvalt.
• Tekkivad väljad: 3D-printimistehnoloogia soodustab titaanimaterjalide kasutamist isikupärastatud meditsiinis ja tipptasemel tootmisel, suurendades veelgi nõudlust.

4. Pakkumise nõudmiskonfliktid ja turumonopol

• Globaalne käsna titaanitootmisvõimsus on koondunud vähestesse ettevõtetesse (näiteks Hiinas asuv Baoti grupp ja Jaapanis Toho titaan) ning kõrged tehnilised tõkked on viinud aeglase võimsuse laienemiseni.
• Nõudluse kasv: Industrialiseerimine ja tarbimise uuenemine tärkava turumajandusega riikides (näiteks tipptasemel jalgrattad, tarbeelektroonika) põhjustavad nõudlust titaanmaterjalide järele ning pakkumise ja nõudluse tasakaalustamatus tõstab hindu kõrgemale.

5. Töötlemisraskused ja madal ringlussevõtu määr

• Titaanimaterjale on keeruline töödelda, nõudes spetsiaalseid tööriistu ja tehnikaid ning töötlemiskulud moodustavad 30–50% kogu materjali maksumusest.
• Titaani ringlussevõtt nõuab kõrgtemperatuurilisi sulatamist, energiatarbimist ja kulusid, mis on lähedased primaarse materjali tootmisega, mille tulemuseks on madala ringlussevõtu määr ja suurem sõltuvus uutele kaevandusressurssidele.