La spugna di titanio è una forma porosa di titanio che si crea durante la prima fase di lavorazione. Nella sua forma naturale, il titanio è ampiamente disponibile all’interno della crosta terrestre. Dopo essere stato estratto, viene lavorato per rimuovere i materiali in eccesso e convertirlo in un prodotto utilizzabile, anche se costoso.
Il processo di conversione utilizzato con il titanio grezzo è chiamato processo Kroll. Si tratta di un processo batch complesso, multistadio, che richiede un calore molto elevato e attrezzature specializzate. Il processo Kroll converte l’ossido di metallo in cloruro facendo passare il metallo su rutilo o ilmenite estremamente caldo e carbonio per creare tetracloruro di titanio. Queste sostanze chimiche vengono separate attraverso un processo chiamato distillazione frazionata in cui i componenti di una miscela vengono separati in base ai loro diversi punti di ebollizione.
Il materiale risultante dal processo Kroll è la spugna di titanio. Questa spugna viene quindi sottoposta a lisciviazione o distillazione sotto vuoto riscaldata per rimuovere ulteriori impurità. I materiali rimanenti nella spugna vengono martellati, frantumati, pressati e fusi per rimuovere ancora più impurità.
Nella fase successiva del processo, la spugna di titanio viene fusa. Viene quindi sottoposto a un processo di distillazione frazionata per rimuovere il liquido in eccesso e combinato con magnesio fuso, ferro alluminio, vanadio o molibdeno e argon in un forno molto caldo. Lo scopo della combinazione di questi materiali è aggiungere forza e stabilità alla spugna di titanio e creare una lega metallica flessibile.
A questo punto, la spugna di titanio convertita è pronta per la fabbricazione. Alcune aziende vendono la spugna di titanio come prodotto finito, mentre altre completano il processo di conversione internamente. La spugna può ora essere modellata in forme di mulino come una barra, un piatto, un foglio o un tubo. Questi prodotti vengono quindi spediti a diversi stabilimenti e fabbricanti per creare prodotti finiti per uso commerciale.
Il titanio viene utilizzato per produrre parti di motori a reazione, missili, impianti ortopedici, gioielli e telefoni cellulari. Le proprietà più importanti del titanio sono la sua bassa densità e l’alto livello di resistenza alla corrosione. Sebbene sia sei volte più costoso dell’acciaio, il titanio è molto resistente alla corrosione sia nell’acqua di mare che nell’acqua clorata, il che lo rende popolare tra un’ampia gamma di produttori.
Il titanio è stato scoperto e documentato per la prima volta da William Gregor nel 1791. Sebbene il titanio purificato sia piuttosto costoso, è disponibile nella sua forma base, in quasi tutte le creature viventi. Si può trovare anche nelle rocce, nell’acqua e nel suolo. Il processo di estrazione e combinazione con le leghe è ciò che rende la procedura complessa e costosa.