英国金属材料制造商Metalysis专访：我们将处在钛时代？

材料牛注：今年，英国金属材料制造商Metalysis宣布将购置新设备并加大投资力度，此举使其一跃成为3D打印领域的佼佼者。因此，月亮整理了Michael Petch对Metalysis冶金及业务开发负责人Kartik Rao博士的专访，让我们一起看看Metalysis是计划怎样降低3D打印成本的吧！

我们进入了钛时代吗？

金属钛是一种储量相当丰富的元素，在地壳元素储量中排行第9，通常存在于金红石或钛铁矿等矿物中。钛的提纯是一件极不容易的事情，这一问题一直困扰了人们19年，直到1910年，纽约冶金学者Matthew Hunter论证了提纯钛的可能性，到1936年，William J. Kroll发现了提炼高纯度钛的方法。

目前我们使用的钛基本都是利用Kroll的方法提炼的，Kroll本人预测到他的方法很快就会被废弃，但是直到1997年，英国剑桥的科学家们才找到了提炼钛的新技术——熔盐电解。

Rao博士解释了FFC法（即Fray-Farthing-Chen剑桥法）。他表示，“最基本的步骤是把金属氧化物转化成金属粉末，在制备过程中，我们用到了一种类似白色颜料的东西，然后把它转化成灰色的金属粉末，整个过程是用电解完成的。我们在熔盐（用的是氯化钙）中使用碳作为阳极。要是类比的话，这各路方法与目前电解铝的方法最为接近。虽然不完全一样，但是高度相似。唯一的区别就是电解铝是固体原料生产液体，我们是用固体原料生产固体，这期间并没有熔化原材料。这正是我们的高明之处，因为不熔化原材料就意味着我们能够制备任何传统方法无法制备的合金。”

降低原材料成本

对于Metalysis生产金属粉末的独特技术，Rao给出了详细的回答，“生产3D打印粉末有3种方式：等离子、气体雾化、等离子旋转电极工艺(PREP)。这3种方式生都能生产出适用于3D打印的粉末，但是原材料都要进行研磨。原料价格为每千克60~70美元。”

“而我们的原料用的是氧化物，即TiO2，每千克2.5美元。我们还可以将其与氧化铝混合制备合金或与氧混合。最重要的是，我们能够控制粉末颗粒的尺寸。对于每种不同的应用，我们都能用内芽成形法量身定制颗粒的分布，也就是说在制备粉末的时候就能知道某种尺寸粉末的确定数量。这很简单，减去氧原子数量就可以了，这正是我们的优势所在。”Rao补充道。

3D打印技术的突破

FFC法适用范围广泛，Rao博士表示，“元素周期表中30~40种元素和所有的合金均出自此法。具体能节省多少成本要取决于一系列因素，如生产规模和成品用途。人们将FFC法视为取得突破的唯一法宝，因为它确实行之有效。目前金属钛主要用于航空合金，但是我们没有理由不相信，未来钛价格会下降，汽车材料也可使用钛。”

原文链接：The Titanium Age: Interview with Metalysis。

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