东京大学的冈部彻教授等人的研究团队开发出了只需传统方法十分之一的时间，就能制造出氧含量杂质较低的金属钛的新技术。该技术通过加热溶解钛氧化物，并使用铝等金属去除其中的氧实现。该成果有望扩大轻质且坚固的金属钛的应用范围。
中心部位为利用新技术制造出的高纯度钛（供图：东京大学冈部教授）
钛是地壳中含量排名第九的富含元素。由于自然界中的钛多以与氧结合的氧化物形式存在，要得到金属钛就必须除去其中的氧。钛比铁更轻更坚固，常被用于飞机材料等用途。然而，要以低成本大规模生产高纯度金属钛十分困难，因此金属钛通常用于昂贵的产品。
此次开发的新技术可以直接从钛的氧化物中生产金属钛。它通过高温溶解钛的氧化物，并用铝等金属除去其中的氧来实现。此外，还利用稀土类元素钇及其氟化物等，进一步降低了氧浓度。与传统金属钛相比，该技术可将单位质量的氧浓度降低到传统方法的一半以下，提高了钛的纯度。
此外，传统方法需要将钛的氧化物转化为氯化物来去除其中的氧，这一过程既复杂又耗时。而新技术可以简化制造工艺，缩短所需时间。冈部教授表示：“从原理上讲，新技术可以将金属钛的制造速度提高10倍以上。”
新技术还可以用于钛的回收。钛在加工成产品的过程中会产生含有杂质氧的废料。然而，去除废料中的氧十分困难，使得钛的回收利用受限。如果能运用新技术扩大回收利用范围，降低金属钛的制造成本，那么目前仅限于汽车部分用途的金属钛，可以进一步扩大在汽车领域的应用范围。
研究团队今后将积极与东邦钛株式会社等公司的合作，推进生产设备的大型化，实现技术的实际应用。
原文：《日本经济新闻》、2024/7/9
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nature Communications
论文：Direct Production of Low-Oxygen-Concentration Titanium from Molten Titanium
DOI：10.1038/s41467-024-49085-4
