20世纪40年代,克罗尔法(镁还原四氯化钛)的发明成为钛板发展的“里程碑事件”。1948年,卢森堡科学家威廉・克罗尔成功实现克罗尔法的工业化验证,该方法通过在氩气保护下,用金属镁还原四氯化钛生成海绵钛,成本较传统方法降低80%,且能稳定生产纯度99.5%以上的海绵钛,为钛板的规模化制备奠定了原料基础。美国率先引进该技术,1950年建成全球条海绵钛生产线,随后将海绵钛通过真空自耗电弧炉熔炼制成钛锭,再经热轧、冷轧工艺加工成钛板,初步实现钛板的工业化生产。这一时期的钛板厚度公差控制在±0.5mm,表面粗糙度Ra≤3.2μm,主要应用于领域,如战斗机的发动机部件、导弹的耐高温结构件,美国F-86战斗机即采用钛板制造部分高温部件,提升了装备的性能与寿命。1955年,全球钛板年产量突破100吨,美国占据80%以上的产量,钛板产业初步形成以需求为的发展格局。建筑玻璃镀膜选用钛板,能制备太阳能控制玻璃,调节室内光线与温度。景德镇哪里有钛板的市场

化工与海洋工程的强腐蚀环境,使钛板成为理想的防腐材料,主要应用于反应设备、输送管道与海洋结构。在化工领域,纯钛板(TA2、TA9)用于制应釜内衬、换热器、搅拌器,可抵御浓硝酸、硫酸、盐酸等强腐蚀介质,如在氯碱工业中,钛板换热器用于电解槽冷却,使用寿命达15年,较不锈钢换热器(3-5年)延长3倍;精细化工的酸性物料反应釜采用Ti-Pd合金板内衬,在沸腾的5%盐酸中仍能稳定工作,确保化学反应安全进行。在海洋工程领域,钛板用于offshore钻井平台的井口装置、海水冷却管道,耐海水腐蚀性能(在3.5%氯化钠溶液中腐蚀速率≤0.001mm/年)使其无需频繁维护,挪威国家石油公司的深海钻井平台采用钛板部件,使用寿命达25年;海水淡化设备的反渗透膜支撑结构采用钛板,抵御海水与化学清洗剂侵蚀,提升设备运行稳定性,中国“海水稻”项目的灌溉管道即采用钛板制造,解决传统金属管道腐蚀问题。景德镇哪里有钛板的市场卫星太阳能板镀钛,提升光电转化效率,延长卫星使用寿命。

在生产过程中,对每一道工序的产品进行尺寸检测、表面质量检测和性能检测。尺寸检测包括厚度、宽度、长度、平面度等参数的测量,采用激光测厚仪、影像测量仪等设备,确保尺寸公差符合标准。表面质量检测通过肉眼观察、显微镜观察以及粗糙度测量仪等手段,检查钛板表面是否存在划伤、裂纹、氧化皮等缺陷,保证表面质量符合要求。性能检测则包括力学性能测试(如拉伸试验、硬度测试)、金相组织分析等,通过万能材料试验机、金相显微镜等设备,评估钛板的强度、韧性、塑性等力学性能以及微观组织结构是否达标。
全球钛板市场呈现“集中、中低端分散”格局,产业链涵盖资源开采、原料制备、靶材加工、下游应用四大环节。上游资源端,钛矿主要分布在中国(占全球储量35%,集中于四川攀西)、澳大利亚(28%)、南非(15%),中国是全球比较大的钛矿生产国,占全球产量的60%。中游加工端,国际头部企业如美国ATI、俄罗斯VSMPO-AVISMA、日本JXTG主导市场:ATI专注于航空航天用钛合金板,VSMPO-AVISMA在大型钛锭与宽幅钛板领域,JXTG聚焦精密钛板与医疗用钛板;中国企业(如宝钛股份、西部材料)在中低端市场占据主导,2023年中国钛板产量占全球的50%,同时在领域逐步突破,航空航天用Ti-1100合金板、医疗用超高纯钛板实现国产化。下游应用端,航空航天(35%)、医疗(15%)、新能源(20%)是主要需求领域,中国、美国、欧洲、日本是消费市场,中国需求以新能源、化工为主,欧美聚焦航空航天、医疗,日本侧重电子、精密仪器。医疗行业里,通过 PVD 技术在牙科植入物沉积钛膜,增强与骨结合力,改善生物相容性。

表面处理能够提升钛板的耐腐蚀性、耐磨性、装饰性等性能,拓展其应用范围。常见的表面处理方法有酸洗、碱洗、钝化、阳极氧化、涂层等。酸洗是用含有氢氟酸和硝酸的混合酸溶液去除钛板表面的氧化皮和杂质,使表面光洁。碱洗则是在氢氧化钠等碱性溶液中进行处理,进一步表面油污和残留杂质。钝化处理是通过化学或电化学方法在钛板表面形成一层致密的氧化膜,增强其耐腐蚀性。阳极氧化是将钛板作为阳极,在特定电解液中通电处理,使表面生成一层较厚且具有多孔结构的氧化膜,该氧化膜不仅能提高耐腐蚀性,还可通过后续处理赋予钛板不同的颜色,用于装饰领域。涂层处理是在钛板表面涂覆有机或无机涂层,如陶瓷涂层、氟碳涂层等,以提高其耐磨性、耐高温性或其他特殊性能,满足不同工况需求。电子设备外壳镀膜采用钛板,镀制的膜层耐磨、耐腐蚀,保护外壳且美观。景德镇哪里有钛板的市场
陶瓷表面镀钛,赋予陶瓷金属质感,提升其装饰性与实用性。景德镇哪里有钛板的市场
热轧是将锻造后的板坯加热至再结晶温度以上进行轧制,使其厚度减薄、宽度展宽,实现板材的初步成型。热轧过程中,温度、压下量和轧制速度是关键工艺参数。对于纯钛和低合金化钛合金,为减少加热时吸气层和氧化皮的形成,通常采用较低的加热温度,一般在 850℃ - 950℃,且在热透的情况下尽可能缩短保温时间。但降低温度会使轧制时变形抗力急剧增加,同时塑性下降,对于高合金化钛合金,需适当提高加热温度。热轧设备主要有带卷取机的可逆式四辊热轧机、四辊可逆式炉卷轧机和多机架四辊热连轧机等。可逆式四辊热轧机设备投资少,占地面积小,适合小批量多品种钛合金板带的生产,可轧制厚度 3 - 6mm 的热轧板卷。热连轧机组则具有生产效率高、产品质量稳定的优势,适合大规模生产。热轧后的钛板厚度一般在 3mm 以上,表面粗糙度较高,还需进一步进行冷轧和精整处理。景德镇哪里有钛板的市场