钛金属在地壳储存中排名第九丰富的元素之一，但是由于从钛矿中提取氧气成本高昂，所以纯钛金属制成的产品很稀少。钛金属是一种非常多功能的材料，因为它不仅通常能够抵抗化学损害，而且强度轻盈。如果能降低制取成本的话，将会促进制造商更广泛地利用钛金属的有益特性来制造产品。比如，它的轻量性是为什么最新 iPhone 的主体框架由钛合金制成，但随之成本也增加。生产超纯钛金属的成本显著高于生产钢（一种铁合金）和铝，因为在制备高纯度钛金属时会使用到大量能源和其他资源。

近日东京大学工业科学研究所在《Nature Communications》发表题为“通过将熔融的钛直接生产低氧浓度的钛”一文提到：一种能够有效降低几乎不含氧气的钛金属成本的方法，这种去氧方式将有利于相关技术的发展和环境的。他们的研究旨在开发一种廉价、简便的方法来制备超纯钛金属，并促进工业和普通消费者的产品开发。

研究的主要作者冈部透表示：“工业可以大量生产铁和铝金属，钛金属却不行，因为从矿石中去除氧气的成本太昂贵。”“我们使用一种基于稀土金属的创新技术，将钛与氧化钇和氟化钇或类似物质反应，将钛中的氧气含量降低到每质量1%的0.02%。”

使用冷坩埚感应熔炼炉熔化和脱氧后的钛样品

研究人员方案的一个关键步骤是将熔化的钛与钇金属和氟化钇或类似物质反应。最后结果是一种价格低廉的固态去氧化钛合金。反应后的钇可回收再利用。研究人员工作的一个亮点是，即使含有大量氧气的钛废料也可以通过这种方法加工。

冈部透表示：“我们对我们的方案的多功能性感到兴奋，缺少中间化合物和直接的程序将促进工业的采用。”

       这项工作是比目前更有效利用高纯度钛金属的重要一步。该工作的一个局限是，去氧化后的钛含有钇，质量分数高达1%；钇可能影响钛合金的机械和化学性能。解决钇污染问题后，将能够直接应用于工业制造。

论文链接：Direct production of low-oxygen-concentration titanium from molten titanium | Nature Communications