金属钛的制取方法术

1、Word文档 金属钛的制取方法术 钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异性能。世界钛工业正经受着以航空航天为主要市场的单一模式，向冶金、能源、交通、化工、生物医药等民用领域为重点进展的多元模式过渡。目前世界上能进行钛工业化生产的国家只有美国、日本、俄罗斯、中国等少数国家，钛的世界年总产量仅有几万吨。但是由于钛的重大战略价值和在国民经济中的地位，钛将成为继铁、铝之后崛起的“第三金属”，21世纪将是钛的世纪。 该方法已经接近了工业化生产，但仍旧存在几个问题，如怎样进一步降低氧含量，产品成本如何等。 TiCl4电解还原法从电解工艺过程角度看，采纳TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有

2、优越性。因此，从Kroll开发热还原法当时就有将钛的冶炼过程转变为电解法的想法。 TiCl4电解还原法是惟一一种曾经被认为是可能取代Kroll工艺的方法，美国、前苏联、日本、法国、意大利、中国等都对其进行了长期和深化的讨论。采纳TiCl4电解还原法在技术上首先需要将TiCl4转变位钛的低价氯化物且使之溶解于熔体中，同时，必需将阴极区和阳极区隔开和使电解槽密封。 意大利有人始终致力于TiCl4电解法的讨论，他们通过对氯化法电解数据的分析，发觉当温度在900以上，电解液中不存在Ti2或Ti3，只有Ti4和Ti。以此为依据所建立的电解工艺为：TiCl4气体注入多层电解质中并被汲取。这个多相层由钾、钙

3、、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成，并且把钛阴极以及石墨阳极分开。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中，形成铸锭。但是该方法得到的钛的纯度不高，效率低。 展望具有优越性能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料受到关注，但迄今为止都没有从稀有金属中摆脱出来，世界钛的年产量仅有数万吨。由于Kroll法是以金属镁还原四氯化钛得到海绵状金属钛，再加上流程长、工序多等因素的迭加，导致海绵钛成本居高不下，影响了钛在各行业的应用，使其在很多应用领域中尚未推广使用。但是，我们信任，随着科技的进展，金属钛新的生产工艺开发、生产成本的降低、生产规模的扩大，21世纪将真正成为钛的世纪。 入到工

4、件表层，形成冶金型坚固结合的沉积层。主机电源放电周期为10-310-1秒，高频率的放电和电极棒（焊条）在工件表面的高速旋转扫描，可实现大面积高效率的沉积涂层。 为什么能实现“冷焊”（热输入低）？ 这是由于放电时间（Pt）比放电间隔时间（It）短，放电间隔期间热量快速集中到工件的其他部分，因此热量不会集中在工件的处理部分，实现真正意义的冷焊。 为什么结合强度高？ 电极棒（焊条）瞬间被电弧离子化并转移到与其接触的工件上面，同时出与等离子电弧的高温（8000-10000）在工件表层下形成如盘跟错节般的结实集中层，因此结合强度高不会脱落。 精密模具修补冷焊机设备特点： 设备先进牢靠，德国本土技术，国际水准大功率氩气爱护，可长时间工作。旋转式自损电极，沉积、堆焊效率高，冶金结合、涂层质密。一机多用，可进行堆焊沉积、表面强化等功能。通过调整设备的放电电压，和放电频率，可获得须求的堆焊或强化涂层的厚度和光滑度。操作简洁、低热输入，模具修补时无须预热，堆焊的瞬间过程中无热输入，因而模具不变形、不退火、咬边和残余应力，不转变模具或产品金属组织状态。电极来源广，经济有用。适用基材广，包括低碳钢、中碳钢、模具钢、不锈钢、工具钢、铸铁、铸钢、铸铝、铝合金、铜合金、镍合金、碳钨合金等，以及全部可以导电的导电体。环保性，工作过程中无任何污染。经济性，可现