TiBを用いて穀物を精製する際には、環境への配慮も重要です。TiBをベースとした製品は、チタンやホウ素の化学物質を環境中に放出する可能性があり、製造や廃棄を困難にします。TiB₂の製造過程における有害化学物質や廃棄物の管理は、環境汚染を避ける必要があります。使用済みのTiB製品は、土壌や水に有害物質を浸透させる可能性があり、廃棄が問題となります。管理された埋立処分やリサイクルなどの特別な廃棄方法は、環境負荷と運用コストを増加させます。政府や環境団体からの、より持続可能な冶金に対する規制上の要求も高まっています。したがって、チタンホウ素（TiB）は、環境への危険性が低い穀物精製剤に比べて魅力が劣る可能性があります。.

溶融アルミニウムにおけるTiB結晶粒微細化剤の技術的限界

微細化は、過度の微細化や 結晶粒 径の不均一性によって技術的に制限される可能性があります。TiBの結晶粒微細化効率は、アルミニウム溶融物中の正確な濃度と分布に依存します。TiB濃度が高すぎると結晶粒が過度に微細化され、細かすぎる状態になる可能性があります。その結果、アルミニウムが脆くなりすぎて、いくつかの用途には適さなくなる可能性があります。逆に、TiBの分布が不均一だと、アルミニウムの結晶粒径にばらつきが生じる可能性があります。材料の強度と延性にばらつきが生じると、航空宇宙や自動車部品などの重要な用途において破損の原因となる可能性があります。結晶粒微細化プロセスを監視および調整して理想的なバランスを実現することは複雑であり、熟練したオペレーターが必要です。

TiB処理が不適切だと、最終的なアルミニウム製品に介在物や欠陥が生じる可能性があります。溶融金属中に未溶解のTiB粒子が残ると、応力集中点として働き、負荷がかかった際に早期に破壊を引き起こすことがあります。これは、材料の完全性が求められる高性能用途では問題となります。例えば、航空宇宙部品は、わずかな介在物でも疲労寿命が低下する可能性があります。TiB介在物は、圧延や押出成形を阻害するだけでなく、亀裂や表面欠陥を引き起こす可能性もあります。このようなリスクを軽減するためには、溶融金属を十分に混合し、温度を制御する必要があります。しかし、TiBはアルミニウム結晶粒の微細化において諸刃の剣であり、このような制約は加工の複雑さとコストを増加させます。.

時間が経つにつれて、TiB₂粒子は保持炉の底に沈むことがあります。これは結晶粒微細化効果を低下させ、「フェージング効果」と呼ばれます。工業的な操業では、保持時間が長くなるとこの問題が悪化します。他の合金元素もTiB結晶粒微細化剤の効果に影響を与える可能性があります。例えば、クロム、ジルコニウム、リチウムは「毒性効果」を引き起こす可能性があります。TiB₂はアルミニウム溶融物中の他の元素と反応する可能性があります。その結果、完成した合金に望ましくない相や化合物が混入する可能性があります。さらに、 研究 によると、TiB結晶粒微細化剤にCeやLaなどの希土類元素を添加すると、核生成が促進され、標準的な微細化剤単独の場合よりも微細な結晶粒構造が得られる可能性があることが示唆されています。しかし、これらの変更はやはり複雑化と追加費用を招きます。