Perché il titanio è costoso?

Perché il titanio è costoso?

1. Alti costi di estrazione ed elaborazione

• Il titanio viene estratto attraverso il "processo di kroll" o il "processo di cacciatore". Prendendo il processo di Kroll come esempio, ilmenite viene prima convertito in tetracloruro di titanio (Ticl₄), quindi il titanio spugna viene ottenuto attraverso la riduzione del magnesio (temperatura di reazione superiore a 800 ℃). Il processo è ad alta intensità di energia, comporta molteplici passaggi e aumenta significativamente i costi di produzione.

2.Eccellenti proprietà fisiche e chimiche

• Le leghe di titanio hanno una resistenza vicina all'acciaio ma una densità solo del 60%, che può ridurre significativamente il peso nelle applicazioni aerospaziali (come le lame del motore aeronautico e le conchiglie di razzi).
• La sua eccellente resistenza alla corrosione, superando di gran lunga quella dell'acciaio inossidabile, lo rende adatto all'ingegneria marina, alle attrezzature chimiche e ad altri campi.
• La sua biocompatibilità, con una reazione minima al tessuto umano, è ampiamente utilizzata in campi medici come impianti ortopedici (ad esempio, articolazioni artificiali) e impianti dentali.

3. Applicazioni di fascia alta e insostituibili

• Nell'industria aerospaziale, le leghe di titanio rappresentano il 25% -30% del peso dei moderni motori a getto e vengono utilizzati per produrre componenti critici come lame di turbina e dischi del compressore.
• Nel campo medico, il consumo globale annuale di materiali in titanio medico riguarda circa decine di migliaia di tonnellate e la domanda continua a crescere.
• Campi emergenti: la tecnologia di stampa 3D promuove l'applicazione di materiali in titanio nella medicina personalizzata e nella produzione di fascia alta, aumentando ulteriormente la domanda.

4. Conflitto per la richiesta di approvvigionamento e monopolio del mercato

• La capacità di produzione globale di titanio in titanio è concentrata in alcune società (come il gruppo Baoti in Cina e il titanio Toho in Giappone) e elevate barriere tecniche hanno portato a un'espansione a lento capacità.
• Crescita della domanda: gli aggiornamenti di industrializzazione e consumo nelle economie emergenti (come biciclette di fascia alta, elettronica di consumo) guidano la domanda di materiali in titanio e lo squilibrio tra domanda e offerta spinge i prezzi.

5. Difficoltà di elaborazione e basso tasso di riciclaggio

• I materiali in titanio sono difficili da elaborare, che richiedono strumenti e tecniche speciali, con costi di lavorazione che rappresentano il 30% -50% del costo totale del materiale.
• Il riciclaggio del titanio richiede una fusione ad alta temperatura, con consumo di energia e costi vicini a quelli della produzione di materiale primario, con conseguenti bassi tassi di riciclaggio e aumento della dipendenza dalle nuove risorse minerarie.