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鈦粉“零污染”低成本制取方法

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-11-20 15:27:59
鈦粉和鈦合金粉通常呈淺灰色,隨著粒級變小而加深。粗粉帶有金屬光澤,微粉呈灰色,超細粉呈黑色。二氫化鈦粉通常呈灰褐色,顏色比鈦粉深。鈦粉粒級可人為地分成4個級別,粒級在1000~50um為粗粉,50~10um 為細粉,10~0.5um為微粉,小于0.5um為超細粉。 鈦粉的粒形有球形、多角形、海綿狀和片狀等幾種,其粒形與制取方法有關。 
 
鈦粉應用十分廣泛。等外鈦粉主要用作鑄鋁的晶粒細化劑和煙火、禮花用爆燃劑。等級鈦粉根據不同的純度和粒級有不同的用途,它主要用作粉末冶金制取鈦或含鈦合金的原料。其他的應用是用作電真空吸氣劑,電真空中固體汞源的原料,表面涂裝材料。塑料的加鈦充填劑和各種鈦化合物(如TiB2、TiN、TiC等)的原料等。 
 
工業生產的鈦和鈦合金粉末主要有以下四種方法:
(1)氫化脫氫法。通過氫化脫氫工藝可獲得質量好、粒度細的鈦粉及其合金粉末,但是批量小、價格較貴。現在該法用得比較普遍。
(2)金屬還原法。此種粉末產量大,價格便宜,粉末塑性好,宜于冷成形.是生產一般耐蝕制品的主要原料。因其含有較高的鈉和氯離子,燒結時易污染設備并使材料的焊接性能變壞。
(3)電解法。純度較鈉還原的海綿鈦粉高,但電解鈦粉的成形性較海綿鈦絲粉末差。
(4)離心霧化法。20世紀60年代美國核金屬公司首先采用電
 
的傳統制備方法為四氯化鈦鎂熱還原法,也被稱為克勞爾(Kroll)法,這也是目前工業上生產金屬鈦的唯一方法。www.dtjoud.co稱該方法產出物中鈦僅占55%左右,而且整個生產工藝過程都涉及氯和氯化合物的生成,且生產過程排放含氯廢氣和含氯廢渣,對環境和人類健康的影響較大。例如,環境中的有機氯化物能夠消耗臭氧,危害人的中樞神經系統,引發癌癥;對土壤和地下水造成嚴重污染。為此,冶金工作者一直致力于研究和探索新的鈦冶金方法,但一直沒有突破性進展和成果。馮乃祥教授團隊的方法以氟鈦酸鈉為原料,以鋁為還原劑,制取金屬鈦粉并副產品無鈦冰晶石(在電解鋁工業作助熔劑、制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光劑)。據馮乃祥教授介紹,該新工藝和技術不僅可以使鈦的還原率達到100%,鋁的利用率可同樣可以達到100%,而且整個過程無任何廢氣、廢渣、廢液的排放;新方法制備金屬鈦的工藝和設備結構簡單,不存在難以實現工業化的任何技術問題;該工藝不僅可以生產純鈦粉,還可以生產任意組分含量的鈦鋁合金粉,以滿足不同鈦合金構件和制品,特別是商用客機和殲擊機上3D打印大型鈦構件技術對鈦合金的要求。
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