低成本钛合金制备技术研究进展

为了降低钛合金的生产成本,美、俄、日、中等国家都在此领域进行了广泛的研究。对国际上新出现的以降低钛合金生产成本为目的的新冶金方法、新的低成本合金化钛合金和新的加工生产技术进行了综述。目前,国际上研究较为活跃的低成本钛冶炼新方法有FFC剑桥法、Armstrong工艺、EMR复合阳极工艺、SRI工艺、Idaho钛工艺及OS工艺。其中,以FFC剑桥法为代表的TiO2直接电解还原方法,最有希望成为替代传统Kroll工艺的新方法。     

钛的生产技术

钛具有许多优异的性能：低密度，高比强，高温高强，良好的耐腐蚀性能。在结构金属中，它在地壳的储量位居第四，仅次于铁、铝和镁，大于镍、铜、铬、铅、锡和锌储量的总和。然而，钛的现今生产系统是劳动力和资金十分密集的系统。目前钛从矿石提取的方法是多工序、高温批式法，仅仅因此而钛十分昂贵。美国俄勒冈州奥尔巴尼研究中心S. J. Gerdmarn博士对当前钛的生产技术做了概述，并讨论了4个有望降低成本的方法，包括克劳尔(Kroll)法、亨特(Hunter)法、坎布里奇(Cambridge)法和阿姆斯特朗(Armstrong)法。 1 现今钛的生产技术 目前，…     

降低钛成本的方法概述

从海绵钛生产、钛材加工和合金化三个方面简要分析了降低成本的方法和工业化前景。认为海绵钛生产技术的革新、钛材加工手段的改进，对降低钛的生产成本具有积极的促进作用。     

第五届国际钛会论文目录

第五届国际钛会于1984年9月10日至14日在西德慕尼黑召开。会议期间共发表论文356篇,大会宣读(oral)240篇,壁报展示(Poster)的116篇,论文分成15个研究专题发表。我国在会上发表了6篇论文。本刊本期登载第五届国际钛会的论文题目,以后将选登部分重要译文。     

国际钛技术进展--第10届世界钛会侧记

第 10届世界钛会于 2 0 0 3年 7月 14～18日在德国汉堡会议中心举行 ,参加会议的代表 6 0 0多人 ,发表论文 45 9篇。中国有5 4人参加会议 ,发表论文 5 0篇 ,其中 ,中国最大的钛合金研究基地———西北有色金属研究院派出了庞大的队伍 ,有 2 4名代表参加会议 ,2 7篇论文分别以大会报告、分会报告及口头宣讲及墙报等形式发表。会上 ,世界钛协会的各成员国分别派代表做了大会报告 ,世界钛会国际组委会委员、中国钛协会会长、中国工程院院士、西北有色金属研究院院长周廉教授做了题为“中国钛的现状和未来”的特邀报告。本次会议内容涉及钛的各…     

低价钛浓度和价比对钛的电结晶的影响

电解TiCl_4制取海绵钛和粗钛电解精炼的过程中,低价钛浓度和价比,以及温度、电流密度、杂质等,对钛的电结晶有直接的影响。Ануфриева,Alpert,TadanTomonari等人分别对低价钛浓度和价比的影响进行过研究。本文拟进一步探讨它们对钛的电结晶大小影响的原因,并结合电解TiCl_4的实际,加以分析讨论。     

EFFECTS OF CONCENTRATION AND AVERAGE VALENCE OF TITANIUM SUBCHLORIDES ON THE ELECTRO-CRYSTALLIZATION OF TITANIUM

<正> 电解TiCl_4制取海绵钛和粗钛电解精炼的过程中,低价钛浓度和价比,以及温度、电流密度、杂质等,对钛的电结晶有直接的影响。Ануфриева,Alpert,TadanTomonari等人分别对低价钛浓度和价比的影响进行过研究。本文拟进一步探讨它们对钛的电结晶大小影响的原因,并结合电解TiCl_4的实际,加以分析讨论。     

涂层钛阳极的研究和应用

介绍了自行研制的涂层钛阳极在电沉积提取有色金属、电解法制取离子水、电镀行业、水处理上的研究和应用,另外,还介绍了钛阳极在氯碱工业上应用的最新研究动向.     

全球钛工业领域的技术进步——第31届国际钛协会年会报告综述(Ⅱ)

综述了第31届国际钛协会年会有关钛的提取、钛材及零部件制造、表面处理等报告。着重介绍了钛的提取和钛粉制造的新技术,针对我国钛资源和钛工业状况建议:研究从钒钛磁铁矿岩矿中提取钛和直接制取钛及钛合金粉末的新技术;加大工艺完善、设备挖潜改造投入,提升钛材加工的精细度,研制适应不同应用领域、不同性能要求的新型钛合金;建立钛切削加工数据库,研发新型刀具和冷却液,提高我国钛合金切削加工的水平。     

国外简讯

苏联钛研究所研究钛粉末合金工艺近年来,苏联和其它国家都在紧张地研究钛粉末冶金的工艺和设备。据称,苏联钛研究所在制取钛粉末方面的工作是沿着两个方     

真空碳热还原法制备碳化钛粉末

采用XRD、SEM、XRF以及激光粒度分析仪等分析手段,研究真空条件下碳热还原TiO2制备的碳化钛粉末。热力学计算和实验结果表明：真空条件下容易获得碳化钛,且随温度逐渐升高得到的产物顺序为：Magneli相（Ti4O7）、Ti3O5、Ti2O3、TiCxO1-x和TiC。当物料配比为1：3.2-1：6时,在1550℃保温4h的条件下可获得单相TiC粉末;物料配比为1：4和1：5时,产物粉末为标准化学计量的TiC1.0粉末;物料配比为1：4时,得到的产物为单相低杂质超细碳化钛粉末（D50为3.04μm）、SEM观察表明在产物块体表面存在分布均匀、团聚小、结构疏松的结构。     

人工神经网络优化碳钢表面TiO2修饰膜制备工艺

在改进常规制备方法的基础上,采用化学镀/溶胶-凝胶复合法在碳钢表面制备TiO2修饰膜,利用人工神经网络优化制备工艺,研究较优条件下制备的TiO2修饰膜在0.5mol/L硫酸溶液中的耐蚀性能。     

钌掺杂TiO2/Ti光电极的制备及光电催化性能

采用阳极氧化法制备贵金属钌掺杂TiO2/Ti光电极,用EIS、XRD和SEM对光电极的性能进行表征,并对亚甲基蓝进行光电催化降解。结果表明：钌掺杂后可增大TiO2/Ti光电极比表面积,提高其光电催化活性;在HF电解液中,阳极氧化制备钌掺杂TiO2/Ti光电极的最佳条件为：氧化电压为20 V,氧化时间20 min,热处理温度600 ℃;以紫外灯(125 W)为光源,在外加偏压0.2 V,钌掺杂TiO2/Ti光电极对亚甲基蓝光电催化120 min可完全脱色。     

TiO2 thin film photocatalyst

It is well known that the photocatalyfic activity of TiO2 thin films strongly depends on the preparing methods and post-treatmaent conditions, since they have a decisive influence on the chemical and physical properties of TiO2 thin films.Therefore, it is necessary to elucidate the influence of the preparation process and post-treatment conditions on the photocatalytic activity and surface microstructures of the films. This review deals with the preparation of TiO2 thin film photocatalysts by wet-chemical methods (such as sol-gel, reverse micellar and liquid phase deposition) and the comparison of various preparation methods as well as their advantage and disadvantage. Furthermore, it is discussed that the advancement of photocatalytic activity, super-hydrophilicity and bactericidal activity of TiO2 thin film photocatalyst in recent years.     

Hydrophilic property of SiO2-TiO2 overlayer films and TiO2／SiO2 mixing films

The photo-induced hydrophilicity of SiO2 overlayer on TiO2 films prepared by sol-gel method was investigated by means of soak angle measurement, XPS, UV-VIS and FTIR spectra. The results show that, compared with the TiO2 film without SiO2 overlayer, when the TiO2 film is thoroughly covered by SiO2 overlayer, the hydrophilicity and the sustained effect are enhanced. It is found that the significant growth of the OH- group occurs in the surface of SiO2 overlayer. The different mechanism of enhanced hydrophilicity between SiO2 overlayer on TiO2 films and TiO2/SiO2 mixing films was analyzed. The result suggests that the photo-generated electrons created in the interface between TiO2 and SiO2 tend to reduce the Ti(Ⅳ) cation to the Ti( Ⅲ ) state, and the photogenerated holes transmit through the SiO2 layer to uppermost surface efficiently. Once the holes go up to the surface， they tend to make the surface hydrophilic. The stable hydrophilicity of SiO2 overlayer which adsorbs more stable OH groups, enhances the sustained effect, i.e. the super-hydrophilic state can be maintained for a long time in dark place.     

溶胶凝胶法制备TiO_2/HA复合生物活性涂层及其体外活性

通过溶胶凝胶法在纯钛基体上制备了羟基磷灰石(HA)/TiO2复合生物活性涂层。HA和TiO2溶胶由前驱体制得,按不同摩尔比直接混合两种溶胶来制备混合溶胶。HA可以提高钛基的生物活性,TiO2可以提高涂层与基体的物理、化学相容性和结合强度。粘结拉伸结果表明,复合涂层与基体结合良好,比纯HA涂层与基体的结合强度提高约47%。复合涂层试样于SBF中浸泡4、7和14d的SEM分析结果表明,复合涂层表面的类骨磷灰石生成量较高。成骨细胞实验结果表明,复合涂层上细胞铺展良好。     

电渣重熔用低氟渣与Incoloy825合金中Al、Ti反应性的研究

通过高温渣-金平衡实验,探讨了电渣重熔用低氟渣CaF2-CaO-Al2O3-MgO-Li2O-(TiO2)中TiO2含量对Incoloy825合金中Al、Ti含量的影响。并利用FactSage7.3热力学软件分析了渣中TiO2和Al2O3的活度与渣成分的关系。研究了渣中组元对反应4[Al]+3(TiO2)=3[Ti]+2(Al2O3)的吉布斯自由能和合金中平衡Al、Ti含量的影响规律。结果表明:反应的吉布斯自由能与渣中TiO2、CaF2和MgO呈负相关,与CaO和Al2O3呈正相关;渣中TiO2含量为0%7.27%(质量分数)时,合金烧钛增铝现象逐渐减弱,TiO2含量为11.27%时,又出现烧铝增钛现象;同一温度下,随着渣中CaO和Al2O3含量增加,合金中平衡Ti含量降低,平衡Al含量升高。随着渣中TiO2含量增加,合金中平衡Ti含量升高,平衡Al含量降低。渣中CaF2和和MgO含量变化对合金中平衡Al、Ti含量影响较小。实验结果与热力学计算结果能够很好的吻合。     

置氢处理对Ti40合金显微组织及相变的影响

先采用感应熔炼法制备SrAl2合金,然后采用机械球磨方法分别添加摩尔分数为x=2％的TiF3、Ti及TiO2催化剂,从而得到不同Ti基催化剂添加的Zintl相合金SrAl2;并将未添加催化剂的SrAl2合金用于对比研究.采用XRD、SEM、EDS、PCT及XPS设备研究了材料的相结构、表面形貌、吸氢性能与催化机理.研究表明:3种Ti基催化剂对Zintl相合金SrAl2的吸氢均能起到催化作用,催化强弱次序如下:TiF3＞ Ti＞ TiO2.对添加Ti基催化剂的SrAl2合金吸氢前后的表面XPS研究分析表明:合金表面Ti 2p电子的结合能发生了改变,说明其化学状态发生了变化.特别是添加了TiF3的合金样品中出现了单质Ti0,这种在反应过程中生成的中间产物Ti0要比刚开始在合金中加入的单质Ti具有更高的催化活性.     

水热法制备纳米结构TiO2的生长机制及表征

将钛片放入NaOH溶液中,用水热法制备了TiO2纳米线阵列薄膜。系统地研究了水热参数对产物的影响以及纳米结构TiO2的生长机制。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等对样品进行了表征。结果表明,水热过程中,钛溶解和钛酸盐结晶生长之间的动态平衡决定了产物的结构和形貌。在相同温度下,NaOH溶液浓度降低,水热产物的维度就增加。温度升高会促进钛溶解和钛酸盐扩散,使产物在一维尺度上生长。同时高温使晶体结构更加完整。制备的TiO2纳米线陈列显示了良好的光电性能。     

Zn与Ti摩尔比对磁控溅射TiO2-ZnO异质复合薄膜微观结构及光催化性能的影响

利用磁控溅射离子镀技术制备系列TiO 2-ZnO异质复合薄膜,通过调节溅射靶材电流的大小控制薄膜中n（Zn）/n（Ti）值。采用AFM﹑SEM﹑Raman和XPS手段表征薄膜的微观形貌和结构,并以甲基橙作为光催化污染物,研究n（Zn）/n（Ti）对TiO 2-ZnO复合薄膜微观结构及光催化性能的影响。结果表明：随着n（Zn）/n（Ti）的增大,复合薄膜的晶粒尺寸先减小而后增大,其粗糙度也先增大而后减小,且均在n（Zn）/n（Ti）为1/9.3时达到极值;n（Zn）/n（Ti）对薄膜中元素Ti和Zn的价态无明显影响,均以TiO 2和ZnO形式存在,但比值的大小影响薄膜退火后TiO 2中锐钛矿/金红石异质结的数量;n（Zn）/n（Ti）越大,复合薄膜的光响应范围及吸光度越大,其响应光谱最大可扩展150 nm,波长可至450 nm,但异质复合薄膜光催化效果与其并不对应,取决于ZnO对TiO 2复合薄膜微观结构的影响,当n（Zn）/n（Ti）为1/9.3时,薄膜的降解速率最大,光催化能力最好。