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钛粉“零污染”低成本制取方法

来源:钛板,钛棒,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2015-11-20 15:27:59
钛粉和钛合金粉通常呈浅灰色,随着粒级变小而加深。粗粉带有金属光泽,微粉呈灰色,超细粉呈黑色。二氢化钛粉通常呈灰褐色,颜色比钛粉深。钛粉粒级可人为地分成4个级别,粒级在1000~50um为粗粉,50~10um 为细粉,10~0.5um为微粉,小于0.5um为超细粉。 钛粉的粒形有球形、多角形、海绵状和片状等几种,其粒形与制取方法有关。 
 
钛粉应用十分广泛。等外钛粉主要用作铸铝的晶粒细化剂和烟火、礼花用爆燃剂。等级钛粉根据不同的纯度和粒级有不同的用途,它主要用作粉末冶金制取钛或含钛合金的原料。其他的应用是用作电真空吸气剂,电真空中固体汞源的原料,表面涂装材料。塑料的加钛充填剂和各种钛化合物(如TiB2、TiN、TiC等)的原料等。 
 
工业生产的钛和钛合金粉末主要有以下四种方法:
(1)氢化脱氢法。通过氢化脱氢工艺可获得质量好、粒度细的钛粉及其合金粉末,但是批量小、价格较贵。现在该法用得比较普遍。
(2)金属还原法。此种粉末产量大,价格便宜,粉末塑性好,宜于冷成形.是生产一般耐蚀制品的主要原料。因其含有较高的钠和氯离子,烧结时易污染设备并使材料的焊接性能变坏。
(3)电解法。纯度较钠还原的海绵钛粉高,但电解钛粉的成形性较海绵钛丝粉末差。
(4)离心雾化法。20世纪60年代美国核金属公司首先采用电
 
的传统制备方法为四氯化钛镁热还原法,也被称为克劳尔(Kroll)法,这也是目前工业上生产金属钛的唯一方法。www.hvw00.com称该方法产出物中钛仅占55%左右,而且整个生产工艺过程都涉及氯和氯化合物的生成,且生产过程排放含氯废气和含氯废渣,对环境和人类健康的影响较大。例如,环境中的有机氯化物能够消耗臭氧,危害人的中枢神经系统,引发癌症;对土壤和地下水造成严重污染。为此,冶金工作者一直致力于研究和探索新的钛冶金方法,但一直没有突破性进展和成果。冯乃祥教授团队的方法以氟钛酸钠为原料,以铝为还原剂,制取金属钛粉并副产品无钛冰晶石(在电解铝工业作助熔剂、制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光剂)。据冯乃祥教授介绍,该新工艺和技术不仅可以使钛的还原率达到100%,铝的利用率可同样可以达到100%,而且整个过程无任何废气、废渣、废液的排放;新方法制备金属钛的工艺和设备结构简单,不存在难以实现工业化的任何技术问题;该工艺不仅可以生产纯钛粉,还可以生产任意组分含量的钛铝合金粉,以满足不同钛合金构件和制品,特别是商用客机和歼击机上3D打印大型钛构件技术对钛合金的要求。
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