Pam mae cynhyrchion titaniwm mor ddrud?

⚙️1. Titaniwm Mwyn i Sbwng - Cyfyngiadau Ynni ac Amser

Mae echdynnu titaniwm yn anodd. Mae hyn yn cynyddu'r gost. Titaniwm yw'r nawfed elfen fwyaf helaeth yng nghramen y Ddaear. Fodd bynnag, mae ei wahanu oddi wrth fwynau yn gymhleth ac yn aneffeithlon.

Nid yw mwyndoddi uniongyrchol yn bosibl.Mae titaniwm yn adweithiol iawn ar dymheredd uchel. Mae'n adweithio ag ocsigen a nitrogen yn yr aer. Ni all ffwrneisi chwyth cyffredin ei leihau'n uniongyrchol, yn wahanol i ddur.

Mae cynhyrchu yn ysbeidiol.Y dull Kroll yw'r broses safonol. Mae'n broses swp. Mae un swp yn cymryd sawl diwrnod i dros ddeg diwrnod. Nid yw gweithrediad parhaus yn ymarferol.

Mae'r defnydd o ynni yn uchel.Mae'r broses yn gofyn am wresogi ac oeri dro ar ôl tro. Rhaid cynnal y tymhereddrhwng 850 gradd a 1000 gradd. Mae lleihau TiCl₄ i ditaniwm yn defnyddio trydan sylweddol. Mae angen tua 6945 kWh i gynhyrchu un dunnell o ditaniwm sbwng.

Mae deunyddiau crai ac offer yn ddrud.Mae magnesiwm (Mg) a nwy clorin yn cael eu bwyta mewn symiau mawr. Mae nwy clorin yn gyrydol iawn. Mae angen ymatebamddiffyniad gwactod neu nwy anadweithiol. Mae hyn yn gofyn am offer cymhleth a chostus.

Mae mireinio yn broses hir.Ni ellir defnyddio titaniwm sbwng echdynnu yn uniongyrchol. Mae angen ei buro ymhellach. Mae distyllu gwactod yn un cam angenrheidiol. Yna rhaid toddi'r deunydd yn ingotau.

🔧2.O Sbwng Titaniwm i Gynhyrchion Manwl - Heriau Peiriannu

Nid yw cael ingotau titaniwm yn datrys y broblem gweithgynhyrchu.Mae eu trosi'n gynhyrchion terfynol yn parhau i fod yn anodd.Mae'r diwydiant yn cydnabod yn eang aloeon titaniwm fel metelau caled i beiriannau.

Mae rheoli gwres yn fater sylfaenol.Mae gan ditaniwm ddargludedd thermol gwael. Mae ei gyfernod yn fras1/15sef alwminiwm a1/7sef dur. Nid yw gwres yn gwasgaru i'r darn gwaith. Mae dros 80% o'r gwres a gynhyrchir yn aros ar flaen y gad yr offeryn. Gall tymereddau lleol gyrraedd1000 gradd. Mae hyn yn achosi traul offer cyflym neu fethiant. O ganlyniad, mae cyflymder peiriannu 3 i 5 gwaith yn arafach na'r rhai a ddefnyddir ar gyfer alwminiwm.

Mae costau offer torri yn uchel.Gall offer safonol fethu mewn llai na dwy awr. Mae offer arbenigol yn angenrheidiol ond yn ddrud. Gallant gostio 5 i 8 gwaith yn fwy na'r hyn sy'n cyfateb i ddur cyflymder uchel arferol.

Mae adweithedd cemegol yn cymhlethu'r broses.Mae titaniwm yn weithgar yn gemegol ar dymheredd uchel. Mae'n tueddu i gadw at arwynebau offer. Mae'r deunydd hefyd yn gweithio-yn caledu'n hawdd. Mae hyn yn cynyddu anhawster a chost ar gyfer camau dilynol. Mae diogelwch yn bryder arall. Gall sglodion titaniwm mân danio o gwmpas200 graddos na chaiff ei oeri'n iawn, gan greu perygl tân.

Mae cynnyrch deunydd yn aml yn isel.Mae peiriannu cydrannau cymhleth yn gwastraffu deunydd. Er enghraifft, gall cyfraddau cynnyrch CNC ar gyfer fframiau ffonau symudol tenau iawn ostwng yn is65%. Mae'r defnydd cyffredinol o ddeunydd yn parhau i fod yn aneffeithlon.

📈3. -Galw Diwedd Uchel yn erbyn Terfynau Cynhyrchu

Mae perthynas cyflenwad a galw'r farchnad hefyd wedi cyfrannu at "werth" titaniwm.
Galw cryf mewn-meysydd pen uchel:Titaniwm yn anadferadwy ynawyrofod, archwilio'r môr yn ddwfn, dyfeisiau meddygol pen uchel, ac electroneg defnyddwyroherwydd ei bwysau ysgafn, cryfder uchel, ymwrthedd cyrydiad, a nodweddion eraill. Er enghraifft, disgwylir i gyfradd twf y galw am aloion titaniwm fod dros 10% yn y tair blynedd nesaf.
Gorgapasiti pen isel a -capasiti cynhyrchu terfynol uchel cyfyngedig: Ar hyn o bryd,er bod gan Tsieina orgapasiti mewn-cynhwysedd cynhyrchu titaniwm sbwng diwedd isel, mae rhwystrau technegol a thagfeydd cynhwysedd yn dal i fodoli yn y deunyddiau diwedd titaniwm uchel sydd eu hangen mewn meysydd awyrofod, milwrol a meysydd eraill, a dyna hefyd y rheswm dros brisiau uchel iawn cynhyrchion pwrpas arbennig.