उद्योगांमध्ये टायटॅनियम मटेरियलच्या प्रगती आणि अनुप्रयोगांबद्दल:

आधुनिक उद्योगांमध्ये टायटॅनियम मटेरियलची अलीकडील प्रगती आणि अनुप्रयोग

टायटॅनियम, जे त्याच्या अपवादात्मक ताकद-ते-वजन गुणोत्तर, गंज प्रतिकार आणि जैव सुसंगततेसाठी प्रसिद्ध आहे, ते अत्याधुनिक तंत्रज्ञान आणि औद्योगिक नवकल्पनांमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावत आहे. २०२४ च्या मध्यापर्यंत टायटॅनियम मटेरियल संशोधन, उत्पादन आणि अनुप्रयोगांमधील नवीनतम घडामोडींचा आढावा खाली दिला आहे.

१. अवकाश: कार्यक्षमता आणि टिकाऊपणामध्ये सीमा ओलांडणे

C919 कमर्शियल एअरक्राफ्ट (चीन): चीनचे स्थानिक पातळीवर विकसित केलेले C919 पॅसेंजर जेट, २०२३ मध्ये मोठ्या प्रमाणात उत्पादन वाढवत आहे, ते त्याच्या एअरफ्रेम आणि इंजिनसाठी टायटॅनियम मिश्रधातूंवर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून आहे. बाओटी ग्रुप सारख्या पुरवठादारांनी हलक्या पण टिकाऊ घटकांच्या मागणीमुळे ऑर्डरमध्ये ३०% वाढ नोंदवली आहे.
स्पेसएक्सचे स्टारशिप: स्पेसएक्सच्या स्टारशिपच्या रॅप्टर इंजिनमध्ये टायटॅनियम मिश्रधातू महत्त्वपूर्ण आहेत, जिथे ते पुनर्वापराच्या चक्रादरम्यान 1,500°C पेक्षा जास्त तापमान सहन करतात. यामुळे पुढील पिढीच्या अंतराळयानांसाठी प्रगत टायटॅनियम कंपोझिटमध्ये संशोधन आणि विकासाला चालना मिळाली आहे.
रशियाचा आयात पर्याय: पश्चिमेकडून मंजुरी मिळाल्यानंतर, रशियाचा VSMPO-AVISMA आता त्याच्या MC-21 विमानांसाठी आणि लष्करी कार्यक्रमांसाठी टायटॅनियम पुरवठ्यावर वर्चस्व गाजवतो, ज्यामुळे जागतिक एरोस्पेस पुरवठा साखळ्यांना आकार मिळत आहे.

२. वैद्यकीय प्रगती: इम्प्लांट्स आणि थेरपीजमध्ये क्रांती घडवणे

३डी-प्रिंटेड टायटॅनियम इम्प्लांट्स: ऑस्ट्रेलियाच्या CSIRO ने २०२३ च्या अखेरीस रुग्ण-विशिष्ट सच्छिद्र टायटॅनियम जबडा इम्प्लांट्सची सुरुवात केली, ज्यामुळे ऑप्टिमाइझ्ड लॅटिस स्ट्रक्चर्सद्वारे हाडांचे एकत्रीकरण वाढले. हे नवोपक्रम स्पाइनल आणि क्रॅनियल ऍप्लिकेशन्समध्ये विस्तारत आहे.
अँटीमायक्रोबियल कोटिंग्ज: चिनी संशोधकांनी टायटॅनियम ऑर्थोपेडिक उपकरणांसाठी नॅनो-कोटिंग विकसित केले आहे जे शस्त्रक्रियेनंतरच्या संसर्गाचा धोका ७०% कमी करते. क्लिनिकल चाचण्या सुरू आहेत, २०२५ पर्यंत त्याचे व्यावसायिकीकरण अपेक्षित आहे.

३. ऊर्जा संक्रमण: हरित तंत्रज्ञान सक्षम करणे

हायड्रोजन इलेक्ट्रोलायझर्स: थायसेनक्रुप (जर्मनी) ने टायटॅनियम-आधारित पीईएम इलेक्ट्रोलायझर्सचे उत्पादन वाढवले ​​आहे, जे आम्लयुक्त वातावरणात टायटॅनियमच्या प्रतिकारामुळे कार्यक्षम हिरव्या हायड्रोजन निर्मितीसाठी महत्त्वपूर्ण आहे.
टायटॅनियम बॅटरीज: तोशिबाच्या टायटॅनियम-लिथियम बॅटरीज, जरी कमी ऊर्जा घनता असलेल्या असल्या तरी, अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंग (६ मिनिटांत ८०%) आणि २० वर्षांचे आयुष्य देतात, ज्यामुळे त्या अक्षय ऊर्जा प्रणालींमध्ये ग्रिड स्टोरेजसाठी आदर्श बनतात.
शाश्वत उत्पादन: यूके-स्थित मेटालिसिसने पारंपारिक क्रॉल प्रक्रियेला आव्हान देत इल्मेनाइटपासून टायटॅनियमच्या इलेक्ट्रोलाइटिक निष्कर्षणाद्वारे कार्बन उत्सर्जनात ४०% घट साध्य केली.

पुरवठा साखळीतील बदल: २०२३ च्या चौथ्या तिमाहीत जागतिक स्पंज टायटॅनियमच्या किमती १५% वाढल्या, ज्याचे कारण एरोस्पेस मागणी आणि भू-राजकीय तणाव होते. जागतिक पुरवठ्याच्या ६०% पेक्षा जास्त उत्पादन करणाऱ्या चीनने निर्यात नियंत्रणे कडक केली आहेत, ज्यामुळे पाश्चात्य खरेदीदारांना स्त्रोतांमध्ये विविधता आणण्यास प्रवृत्त केले आहे.
शाश्वततेवर लक्ष केंद्रित करणे: पुनर्वापर तंत्रज्ञान (उदा. टायटॅनियम स्क्रॅप रिमेलटिंग) आणि कमी कार्बन उत्पादन पद्धती निव्वळ शून्य उद्दिष्टे साध्य करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहेत.

टायटॅनियम हे अवकाश, आरोग्यसेवा, ऊर्जा आणि संरक्षण क्षेत्रात अपरिहार्य राहिले आहे, अॅडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंगमधील नवकल्पना, एआय-चालित मटेरियल डिझाइन आणि हरित उत्पादन त्याचे भविष्य बदलत आहे. तथापि, खर्च कमी करणे आणि भू-राजकीय पुरवठा जोखीम यासारख्या आव्हानांसाठी सहयोगी उपायांची आवश्यकता आहे. शाश्वत वाढ सुनिश्चित करण्यासाठी टायटॅनियम पुनर्वापर आणि पर्यायी निष्कर्षण पद्धतींमधील प्रगतीवर लक्ष ठेवण्याचे उद्योग भागधारकांना आवाहन केले जाते.

स्रोत: उद्योग अहवाल (उदा., ग्लोबल टायटॅनियम मार्केट २०२४*), कॉर्पोरेट घोषणा आणि समवयस्क-पुनरावलोकन जर्नल्स.