北京科技大学-钛冶金课件

钛冶金MetallurgyOnTitanium31概述Introduction311冶金简史1791年英国格列盖尔(wW,Gregor)研究钛铁矿(ilmenite)时发现了钛的二氧化物1795年德国克拉普罗特(M.H.Klaproth)发现元素钛并命名为titanium源自希腊神话中的太旦神族巨人Titans1910年美国亨特(M.A.Hunter)用金属钠还原Tic|4制得了较纯的金属钛1925年瓦阿克尔(VanArkel)用碘化钛热离解法得到了高纯金属钛1940年卢森堡人克劳尔(WKro)用金属镁还原Tic4制得了金属钛该法已经成为海绵钛生产的传统方法1948年杜邦公司工业化生产海绵钛。钛冶金1钛的矿物资源钛在地壳中丰度为0.56%第九位,按结构金属算,仅次于铁、铝,属于第三金属。钛是一种典型的亲岩石元素,存在于所有的岩浆岩中分布极广:遍布于岩石、砂土、粘土、海水、动植物甚至月球和陨石中。Tio2-Feo-Fe2O3三者可以形成无限固熔体,按照不同比例可形成多种化合物。已经发现的含钛1%以上的矿石有140多种,但有工业价值的只有十几种,其中工业应用的是:铁矿(FeTo3)、金红石(T2)和白钛矿(CaSsio2)。钛的矿物资源2中国的钛工业概况1948年,世界产量2吨,杜邦公司。中国1954年海绵钛的工艺研究1958年抚铝实现海绵钛工业生产09年中国海绵钛分省产量400001863,3%目河北3000020000口四川1000040002,3,19781988年份20191978年以来中国海綿钛的年产量200年中国的钛白产量为105万吨200年全国合计海绵钛6055吨中国的钛工业概况3国内外主要钛产能对比(万吨)企业名称2009年2019年企业名称2009年2019年遵义钛业1.0924(产能)美国AT11宝钛华神0.711.2日本大阪323.8钛业朝阳0.3日本东邦1.6钛业唐山天赫0.80.51俄罗斯:3.8阿维斯玛朝阳金达0.660.59哈萨克,3斯克钛镁联合公抚顺钛业0.50.36阳双瑞|0.50.33万基钛业锦州华泰0201国内外主要钛产能对比(万吨)4钛的性质-物理性质第IvB族,原子序数22,原子量47.90。银白色,外观似钢。钛有两种晶型,在882℃以下为a-钛(h.c.p);高于882℃为β钛(b.c.c)。p=4.505g/cm3,m.p.=166010℃,b.p.=3262c导热/导电性差:近似或略低于不锈钢c型结构有超导性,纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K具有可塑性,高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,强度低,不宜作结构材料,做为结构材料用的一般是钛合金>钛中的C、N、0杂质对钛的硬度、脆性影响很大Fe增加硬度、降低耐蚀性;β型结构钛的性质-物理性质5(2)钛的化学性质钛的化学性质相当活泼,可与很多元素反应或形成固溶体。金属钛-196~500℃,在空气中很稳定。常温下钛与氧气化合生成一层极薄致密的氧化膜,它只与氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸反应极强的抗腐蚀性。>金属钛在高温环境中的还原能力极强,能与氧碳、氬及其他许多元素化合,还能从部分金属氧化物(比如氧化铝)中夺取氧,熔炼钛时候,很难找到合适的坩埚材料钛有强烈的吸气性质:甚至可以形成TiH化合物(生产钛粉的方法)(2)钛的化学性质63.13钛的用途钛材有三大特点比强度大;耐腐蚀;温度适应范围广:在-253~500℃3.13钛的用途7了在国防工业中的应用:火箭、导弹被、簞忍机头压奮瘠科魏关翼:炮筒,车在医疗领域中的应用:人造关节、假肢、轮椅、牙齿矫形器、金属缝线在日用品方面的应用:网球,羽毛球球离鑫甭酵戮槳长梧雪龠屬靶手击辯胺聚右騖出畀辇与登岧部饗钉;钩功能材料:超导、储氯合金、形状记忆合金了在国防工业中的应用:火箭、导弹8空中金属:航空、航天-比强度最高的金属国产歼11B重型歼击机钛合金比率达到15%美国空军F22A战机使用了45%的钛金属空中金属:航空、航天-9海上金属:舱制造、海水淡化、海洋石油开采等前苏联建造的3000t级核潜艇67艘,用钛合金板制作双层壳体。这些核潜艇具有无磁性,下潜深度深(达900m)和航速快等特点,每艘用钛560t海上金属:舱制造、海水淡化、海洋石油开采等10北京科技大学-钛冶金课件11北京科技大学-钛冶金课件12北京科技大学-钛冶金课件13北京科技大学-钛冶金课件14北京科技大学-钛冶金课件15北京科技大学-钛冶金课件16北京科技大学-钛冶金课件17北京科技大学-钛冶金课件18北京科技大学-钛冶金课件19北京科技大学-钛冶金课件20北京科技大学-钛冶金课件21北京科技大学-钛冶金课件22北京科技大学-钛冶金课件23北京科技大学-钛冶金课件24北京科技大学-钛冶金课件25北京科技大学-钛冶金课件26北京科技大学-钛冶金课件27北京科技大学-钛冶金课件28北京科技大学-钛冶金课件29北京科技大学-钛冶金课件30北京科技大学-钛冶金课件31北京科技大学-钛冶金课件32北京科技大学-钛冶金课件33北京科技大学-钛冶金课件34北京科技大学-钛冶金课件35北京科技大学-钛冶金课件36北京科技大学-钛冶金课件37北京科技大学-钛冶金课件38北京科技大学-钛冶金课件39北京科技大学-钛冶金课件40北京科技大学-钛冶金课件41北京科技大学-钛冶金课件42北京科技大学-钛冶金课件43北京科技大学-钛冶金课件44北京科技大学-钛冶金课件45北京科技大学-钛冶金课件46北京科技大学-钛冶金课件47北京科技大学-钛冶金课件48北京科技大学-钛冶金课件49北京科技大学-钛冶金课件50北京科技大学-钛冶金课件51北京科技大学-钛冶金课件52北京科技大学-钛冶金课件53北京科技大学-钛冶金课件54北京科技大学-钛冶金课件55北京科技大学-钛冶金课件56北京科技大学-钛冶金课件57北京科技大学-钛冶金课件58北京科技大学-钛冶金课件59北京科技大学-钛冶金课件60北京科技大学-钛冶金课件61北京科技大学-钛冶金课件62北京科技大学-钛冶金课件63北京科技大学-钛冶金课件64北京科技大学-钛冶金课件65北京科技大学-钛冶金课件66北京科技大学-钛冶金课件67北京科技大学-钛冶金课件68北京科技大学-钛冶金课件69北京科技大学-钛冶金课件70北京科技大学-钛冶金课件71北京科技大学-钛冶金课件72北京科技大学-钛冶金课件73北京科技大学-钛冶金课件74北京科技大学-钛冶金课件75北京科技大学-钛冶金课件76北京科技大学-钛冶金课件77北京科技大学-钛冶金课件78北京科技大学-钛冶金课件79北京科技大学-钛冶金课件80北京科技大学-钛冶金课件81北京科技大学-钛冶金课件82北京科技大学-钛冶金课件83北京科技大学-钛冶金课件84北京科技大学-钛冶金课件85北京科技大学-钛冶金课件86北京科技大学-钛冶金课件87北京科技大学-钛冶金课件88北京科技大学-钛冶金课件89北京科技大学-钛冶金课件90北京科技大学-钛冶金课件91北京科技大学-钛冶金课件92北京科技大学-钛冶金课件93北京科技大学-钛冶金课件94北京科技大学-钛冶金