高温素材プロセッシング

[PY-78] Bi-Ti合金の真空蒸留によるTi精製および粉末Tiの作製

^○土橋一輝, 岸本章宏, 宇田哲也 (京都大学)

Keywords:チタンの新製錬, 偏析, 蒸留

我々のグループでは四塩化チタンのマグネシウム還元によるBi-Ti液体合金の形成と、真空蒸留によるBi-Ti合金からのBiの除去を組み合わせたチタンの新しい製錬プロセスを研究している。本研究では蒸留工程の効率化を目指したBi-Ti液体合金からのTiの濃縮と真空蒸留によるBi-Ti合金からのTiの分離を行った。まず、900℃で均一な液体であるBi-10 at%Ti合金を、500℃で24時間保持したところ、Bi₉Ti₈が合金液面付近に偏析した。EDXによる組成分析から合金液面付近のTi濃度は31.5 at%であることがわかり、Tiの濃縮部位を選択的に蒸留へと用いることで、プロセスに必要なエネルギーを軽減できることが期待される。次に、Bi-10 at%Ti合金をモリブデン坩堝に入れ、真空雰囲気下、1000℃で24時間保持して真空蒸留を行った。蒸留後の試料を粉砕し、XRDおよびSEM-EDXによる分析を行った。その結果、得られた試料は純度98.0 at%の金属Tiであり、粉末冶金への使用が期待される粒径200 mm以下の粉末へと容易に粉砕できることが実証された。