การผลิตฟองน้ำไทเทเนียมโดยการลดความร้อนด้วยแมกนีเซียม
ไทเทเนียมโลหะเป็นรูพรุนที่เกิดจากการลดความร้อนของแมกนีเซียของโลหะเรียกว่า "ฟองน้ำไทเทเนียม" เปอร์เซ็นต์ความบริสุทธิ์ (มวล) ของฟองน้ำไทเทเนียมโดยทั่วไปคือ 99.1 ถึง 99.7 เปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ทั้งหมด (มวล) คือ 0.3-0.9 เปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ของออกซิเจน (มวล) คือ 0.06-0.20 และความแข็ง ( HB) คือ 100-157 ตามความบริสุทธิ์ที่แตกต่างกัน มันถูกแบ่งออกเป็นห้าเกรดตั้งแต่ WHTiO ถึง MHTi4
ฟองน้ำไทเทเนียมเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตโลหะผสมไทเทเนียมอุตสาหกรรม และการผลิตคือการเชื่อมโยงพื้นฐานของอุตสาหกรรมไทเทเนียม เป็นวัตถุดิบของวัสดุไทเทเนียม ผงไทเทเนียม และชิ้นส่วนไทเทเนียมอื่น ๆ เปลี่ยนอิลเมไนต์เป็นไททาเนียมเตตระคลอไรด์ ใส่ลงในถังสเตนเลสสตีลปิดผนึก เติมแก๊สอาร์กอน ทำให้มันทำปฏิกิริยากับโลหะแมกนีเซียม แล้วได้ "ฟองน้ำไทเทเนียม" "ฟองน้ำไทเทเนียม" ที่มีรูพรุนนี้ไม่สามารถใช้โดยตรงได้ และจะต้องละลายเป็นของเหลวในเตาไฟฟ้าก่อนจึงจะหล่อเป็นแท่งไทเทเนียม
การผลิตฟองน้ำไทเทเนียมด้วยความร้อนจากแม่เหล็ก: ไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมี ถูกค้นพบในแร่เหล็กในปี พ.ศ. 2334 โดยบาทหลวงวิลเลียม เกรเกอร์ นักบวชและนักแร่วิทยาชาวอังกฤษ เนื่องจากไทเทเนียมมีความสัมพันธ์ที่ดีกับองค์ประกอบต่างๆ เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน คาร์บอน และไฮโดรเจน และทำปฏิกิริยากับวัสดุทนไฟส่วนใหญ่ที่อุณหภูมิสูง กระบวนการสกัดโลหะไทเทเนียมจึงมีความซับซ้อนและยากลำบากมาก จนกระทั่งปี 1910 Matthew A. Hunter จาก Rensselaer Polytechnic Institute ในสหรัฐอเมริกา ให้ความร้อนไทเทเนียมเตตระคลอไรด์และโซเดียมถึง 700-800 องศาเซลเซียส เพื่อสกัดไทเทเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูง วิธีนี้เรียกว่าวิธีของฮันเตอร์ . อย่างไรก็ตาม การใช้ไทเทเนียมนั้นจำกัดอยู่ในห้องปฏิบัติการในขณะนั้นเท่านั้น จนกระทั่งปี 1932 William Justin Kroll แสดงให้เห็นว่าสามารถสกัดไทเทเนียมได้โดยการลดไทเทเนียมเตตระคลอไรด์ด้วยแมกนีเซียม แปดปีต่อมา เขาได้ปรับปรุงกระบวนการนี้ โดยใช้แมกนีเซียมและแม้แต่โซเดียมเพื่อลดไทเทเนียม ซึ่งเป็นวิธีการที่รู้จักกันในชื่อกระบวนการ Kroll หรือกระบวนการแมกนีเซีย ปัจจุบันวิธีระบายความร้อนด้วยแมกนีเซียมเป็นวิธีการผลิตไทเทเนียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก ด้วยเหตุนี้ โลหะไทเทเนียมจึงสามารถผลิตได้จำนวนมากและสามารถเข้าสู่กลุ่มวัสดุทางวิศวกรรมสมัยใหม่ได้
หลักการผลิตฟองน้ำไทเทเนียมโดยวิธีแมกนีเซียคือ: ในบรรยากาศอาร์กอนที่ 880 องศา -950 องศา ไทเทเนียมเตตระคลอไรด์ที่ผ่านการกลั่นแล้วจะเกิดปฏิกิริยารีดักชันกับแมกนีเซียมของโลหะเพื่อให้ได้ไทเทเนียมของโลหะที่เป็นรูพรุนและแมกนีเซียมคลอไรด์ และแมกนีเซียมคลอไรด์ ถูกระบายออกจากเตาลดขนาด การกลั่นแบบสุญญากาศใช้เพื่อขจัดแมกนีเซียมคลอไรด์ที่เหลือและแมกนีเซียมส่วนเกินในรูขุมขนของฟองน้ำไทเทเนียมเพื่อให้ได้ฟองน้ำไทเทเนียม กระบวนการผลิตโลหะผสมไทเทเนียมฟองน้ำโดยวิธีความร้อนแมกนีเซียมมีดังนี้:
ผลพลอยได้จากแมกนีเซียมคลอไรด์ที่ผลิตในปฏิกิริยารีดักชันโดยใช้แมกนีเซียมโลหะเป็นตัวรีดิวซ์ในวิธีการให้ความร้อนด้วยแมกนีเซียม จะถูกนำกลับคืนด้วยไฟฟ้าเพื่อนำแมกนีเซียมและคลอรีนกลับคืนมา แมกนีเซียมยังคงมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการลดลง และก๊าซคลอรีนจะถูกส่งไปยังโรงงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อรีไซเคิล หลังจากที่คอนเดนเสทกลั่นละลาย แมกนีเซียมคลอไรด์จะถูกปล่อยออกมา และแมกนีเซียมที่เหลือสามารถใช้เป็นสารรีดิวซ์แมกนีเซียมเพื่อมีส่วนร่วมในกระบวนการผลิตแมกนีเซียมด้วยความร้อนต่อไป ดังนั้นการรีไซเคิลโลหะแมกนีเซียมและคลอรีนจึงเกิดขึ้นในการผลิตแมกนีเซียมออกไซด์ การรีไซเคิลก๊าซแมกนีเซียมคลอรีนช่วยลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมในระหว่างการผลิตฟองน้ำไทเทเนียม และลดการใช้พลังงานในการผลิต
