東京大學的岡部徹教授等人的研究團隊開發出了只需傳統方法十分之一的時間，就能製造出氧含量雜質較低的金屬鈦的新技術。該技術透過加熱溶解鈦氧化物，並使用鋁等金屬去除其中的氧實施。該成果有望擴大輕質且堅固的金屬鈦的應用範圍。
中心部位爲利用新技術製造出的高純度鈦（供圖：東京大學岡部教授）
鈦是地殼中含量排名第九的富含元素。由於自然界中的鈦多以與氧結合的氧化物形式存在，要得到金屬鈦就必須除去其中的氧。鈦比鐵更輕更堅固，常被用於飛機材料等用途。然而，要以低成本大量生產高純度金屬鈦十分困難，因此金屬鈦通常用於昂貴的產品。
此次開發的新技術可以直接從鈦的氧化物中生產金屬鈦。它透過高溫溶解鈦的氧化物，並用鋁等金屬除去其中的氧來實施。此外，還利用稀土類元素釔及其氟化物等，進一步降低了氧濃度。與傳統金屬鈦相比，該技術可將單位質量的氧濃度降低到傳統方法的一半以下，提高了鈦的純度。
此外，傳統方法需要將鈦的氧化物轉化爲氯化物來去除其中的氧，這一程序既複雜又耗時。而新技術可以簡化製造工藝，縮短所需時間。岡部教授表示：「從原理上講，新技術可以將金屬鈦的製造速度提高10倍以上。」
新技術還可以用於鈦的回收。鈦在加工成產品的程序中會產生含有雜質氧的廢料。然而，去除廢料中的氧十分困難，使得鈦的回收利用受限。如果能運用新技術擴大回收利用範圍，降低金屬鈦的製造成本，那麼目前僅限於汽車部分用途的金屬鈦，可以進一步擴大在汽車領域的應用範圍。
研究團隊今後將積極與東邦鈦株式會社等公司的合作，推進生產設備的大型化，實施技術的實際應用。
原文：《日本經濟新聞》、2024/7/9
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Nature Communications
論文：Direct Production of Low-Oxygen-Concentration Titanium from Molten Titanium
DOI：10.1038/s41467-024-49085-4
