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钛作为一种重要的金属元素,虽然在早期就被发现,但一直未能得到广泛开采和使用。直到1910年,美国化学家亨特通过钠还原四氯化钛的方法,在700-800℃的高温下首次制得了纯度高达99.9%的金属钛,但产量极为有限,总共不到1克。这种方法被称为“亨特法”,然而由于使用的还原剂钠成本昂贵,仅适用于钛的少量制备,无法满足大规模生产的需求。
1932年,来自卢森堡的美国科学家克罗尔取得了突破性的进展。他采用相对便宜的钙在800多度的高温下还原四氯化钛,成功实现了钛的商业化生产。几年后,克罗尔又进一步优化了生产工艺,用更加易于保存的镁代替钙进行还原,这种方法一直沿用至今,并被称为“克劳尔法”。
到了1948年,美国杜邦公司开创性地采用了镁还原-真空蒸馏法成吨生产钛的新工艺,这标志着钛工业化生产的正式开始。该工艺主要分为三步:首先通过化学反应将二氧化钛转化为四氯化钛;然后用金属镁还原四氯化钛得到海绵钛;最后用真空蒸馏法去除海绵钛中的杂质和多余的镁,从而获得纯钛。从反应釜中出来的海绵钛呈多孔状,外观类似海绵,因此得名。
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