以Li_2TiO_3为原料合成Li_4Ti_5O_(12)的机理和电化学性能

以偏钛酸锂(Li2TiO3)和二氧化钛(TiO2)为原料,采用固相法合成钛酸锂(Li4Ti5O12),通过XRD、SEM和电化学测试等方法对合成的钛酸锂材料的结构、形貌和电化学性能进行表征,同时研究一次颗粒长大规律和反应机理。结果表明:Li2TiO3是传统固相法合成Li4Ti5O12的中间产物,用Li2TiO3为原料在720、750℃保温10 h可合成纯的Li4Ti5O12,制备的一次颗粒粒径分别为270、278 nm,较用Li2CO3和TiO2为原料合成纯相的温度更低,一次颗粒粒径更小。反应期间,一次颗粒粒径随着反应分数的增大呈快速增长势头;反应结束后,一次颗粒粒径增长缓慢。750℃合成的Li4Ti5O12在充放电倍率为0.1C、1C、5C、9C时,比容量分别为170、164、149、126 m A·h/g,在0.1C时循环200次容量保持率大于97%,显示制备的Li4Ti5O12具有良好的电化学性能。     

TiB2合成反应机理的优势区相图分析

随着碳热还原反应的进行,B2O3被C还原生成B2O2,B2O2进一步被碳还原生成B4C.碳热还原TiO2和B2O3合成TiB2的反应机理如下在1200～1300℃温度下,TiO2被C还原成中间产物Ti3O5;在1250～1300℃温度范围,B2O3被C还原生成中间气相产物B2O2;当还原反应温度达到1300℃以上时,中间产物Ti3O5与B2O2一起被C还原生成TiB2.     

钛掺杂LiFePO4的还原插锂合成及其性能

用共沉淀法制备掺钛前驱体FePO4·2H2O,对FePO4·2H2O经常温还原插锂合成LiFePO4的前驱混合物,后经热处理得橄榄石型LiFePO4;用SEM,XRD和恒流充放电等对样品进行表征,考察Ti掺杂和合成温度对LiFePO4的物理和电化学性能的影响.研究结果表明,在600 ℃时合成的Ti掺杂样品具有优异的电化学性能,该样品在0.1C,1C和2C倍率下的首次放电比容量分别为150,130和125 mA·h/g,循环40次后的放电比容量均无衰减.     

钛精矿碳热还原制备碳氮化钛的研究

以钛精矿和石墨为原料,在氮气气氛下通过碳热还原法制备出碳氮化钛(Ti CN)粉体。结合XRD、SEM、化学成分分析和TG-DSG综合热分析研究了配碳量及反应温度对钛精矿碳热还原进程的影响。研究结果表明,配碳量的增加影响逐级还原反应温度以及反应总失重,当配碳量达到23%时碳氮化钛产物中出现游离碳。钛精矿碳热还原过程中铁氧化物优先还原,钛氧化物经逐级还原形成Ti CN,还原顺序为Ti O2→Ti4O7→Ti3O5→Ti N→Ti(C,N,O)→Ti CN。得到的碳氮化钛粉体呈微米级不规则形状。     

Effect of Ilmenite Component and AIR on Element Distribution of Titanium Slag Smelted by DC Arc Furnace

助化学平衡计算法,对冶炼过程中钛、碳及伴生元素的分配行为进行了研究,并用生产结果加以验证,计算结果与实验结果较吻合。结果表明:钛铁矿中Ti O2和Fe O含量的增加,增加了作为微量元素和用于还原Fe O和Ti O2的C量,提高了钛渣中总的Ti O2和Ti2O3的量,同时降低了用于还原Fe2O3的C量,降低了钛渣中Fe O的含量。当钛渣中Fe2O3含量由12%增加到20%时,作为微量元素C和用于还原Fe2O3的C量分别降低了0.006 mol和0.348 mol,钛渣中总的Ti O2和Ti2O3的量分别降低了8.34%和2.37%,而用于还原Fe2O3的C量增加了约0.36 mol,Fe O的质量分数增加了8.94%。其他成分对钛渣中总的Ti O2量的影响程度由大到小排序为:Si O2>Mg O>Al2O3>Ca O。对钛渣还原冶炼过程中元素分配行为的研究,可实现对工艺的更好控制、提高钛渣品位。     

锂钛氧嵌锂负极材料的研究进展

目前锂离子电池主要受制于安全性能、大功率性能和制造成本,新型高性能锂钛氧基负极材料有望解决这些问题,在动力型和储能型锂离子电池中获得应用。本文对Li4Ti5O12、Li Ti2O4、Li2Ti3O7、Li2Ti6O13等系列锂钛氧嵌锂化合物的晶体结构、电化学性能、制备方法、化学改性、应用研究等方面的重要成果进行了较全面的阐述,并指出了未来研究发展方向。     

钛及钛合金的热处理

钛及钛合金通过程序控制技术和各种热处理工艺可获得不同特性的产品 ,表 1～表4列出了工业纯钛及部分钛合金的热处理工艺。表 1　工业纯钛和部分钛合金的 β相变温度合　金β相变温度℃ ,± 1 5° ,± 2 5°工业纯钛 ,0 2 5%O2 最大 91 0 1 6 75工业纯钛 ,0 4 %O2 最大 94 51 735α或近α合金Ti 5Al 2 5Sn 1 0 50 1 92 5Ti 8Al 1Mo 1V 1 0 4 0 1 90 0Ti 2 5Cu (IMI 2 30 ) 8951 6 45Ti 6Al 2Sn 4Zr 2Mo 9951 82 0Ti 6Al 5Zr 0 5Mo 0 2Si(IMI 6 85) 1 0 2 0 1 870Ti 5 5Al 3 5Sn 3Zr 1Nb 0 3Mo 0 3Si (IMI 82 9) 1 0…     

综合利用钛铁矿制备二氧化钛、钛酸锂和磷酸铁锂

以钛铁矿为原料,经机械活化-盐酸浸出得到水解钛渣和富铁浸出液;用H2O2将水解钛渣中的Ti配位溶出,得到配位浸出液,并以其为反应物制备纳米级片状的过氧钛化合物;该过氧钛化合物经洗涤、煅烧制备得到纳米级片状的TiO2,其纯度高达99.31%(质量分数)。将过氧钛化合物与Li2CO3混合,球磨后煅烧合成性能优良的锂离子电池负极材料Li4Ti5O12。以富铁浸出液为原料,经选择性沉淀制备含少量Al和Ti的FePO4.xH2O,并以其为前驱体制备了Al-Ti掺杂的LiFePO4。该LiFePO4在1C和2C倍率下的首次放电比容量分别达151.3和140.1(mA.h)/g,循环100次之后容量无衰减。该方法也可用于钛白粉副产品硫酸亚铁的回收利用,制备性能优异的LiFePO4。     

新型牙科用Ti合金人工体液中电化学腐蚀研究

利用电化学方法研究了新型牙科用Ti合金在Hank's人 工模拟体液的腐蚀情况.XPS分析表明该合金表面形成的氧化膜为Nb2O5、Mn2O3、TiO2，实验表明：由于在空气中形成了这种致密的具有保护性的氧化膜，在Hank's人工模拟体液中合金的自腐蚀电位正移到045～059 V，并出现钝化现象.虽然Cl-虽然可以加速氧化膜的溶解，但阳极化曲线表明在Hank's人工模拟体液中新型牙科用Ti合金的氧化膜依然可以保持完整；腐蚀速度表明在Hank's人工模拟体液中新型牙科用Ti合金耐腐蚀级别为优.     

沸腾氯化生产TiCl_4工艺分析及氯化废料的综合利用

随着钛冶金工业的迅速发展,金属钛及其副产品的应用越来越广,Ti Cl4作为钛产品的上游原料,产量也越来越大,生产过程中伴生的氯化废料数量也随之增大。为此,结合沸腾氯化生产Ti Cl4工艺,对影响沸腾氯化的因素进行分析,并制定各种氯化废料的综合处理方案,以期简化氯化废料处置工艺,避免污染物经二次或多次循环后重新进入环境,最大限度降低对环境的污染,实现节能减排,绿色可持续发展。     

Preparation of Sb Doped Nano SnO2/Porous Ti Electrode and Its Degradation of Methylene Orange

利用热分解方法在多孔钛上制备了Sb掺杂纳米SnO2电极。也研究了该电极降解甲基橙的电化学性能。SEM和XRD测试表明,在多孔钛基体上可获得完整的、无裂缝的涂层。无裂缝的涂层表面由粒径范围在80~230 nm的Sb掺杂SnO2纳米颗粒组成。HRTEM测试结果表明,SnO2纳米颗粒由5~6 nm细小颗粒构成。在其余条件相同的情况下,强化寿命试验表明,Sb掺杂纳米SnO2 /多孔Ti电极的寿命远大于致密钛基体上的电极。Sb掺杂纳米SnO2 /多孔Ti电极可将浓度为100 mg/L的甲基橙溶液降解到8 mg/L,显示出该电极具有很强的有机物污染物电催化降解能力。并指出采用简单的表面处理技术,将使多孔钛具有很高的潜力被应用到有机污水降解领域     

碳热还原法合成TiB2的反应传质机理

在XRD、SEM、能谱分析、TEM、TG-DSC等实验分析的基础上,对以TiO2、B2O3、C为原料,通过碳热还原法合成TiB2粉末的反应传质机理进行了研究,阐明碳热还原法合成TiB2的反应传质机理,建立碳热还原法合成TiB2的反应传质模型。研究表明:在碳热还原TiO2的过程中,由低温到高温,最稳定的还原产物分别是Ti4O7和Ti3O5,尤其当温度超过1300℃以后,Ti3O5为最稳定的还原产物。在碳热还原TiO2与B2O3合成TiB2的反应过程中,DDSC曲线上有几个明显的吸热峰,这分别对应于TiO2→Ti4O7→Ti3O5→TiB2的反应阶段。碳与氧化物颗粒之间是通过CO/CO2气体偶实现质量传递的。在反应体系中,B2O2(g)气相、Ti3O5(s)固相分别是形成TiB2的前驱体。     

RuO260%-TiO240%纳米材料的制备与表征

Ru Ti氧化物是电化学工业中常用的阳极材料之一 ,通常是采用热分解法制备。我们采用溶胶凝胶工艺制备纳米级RuO2 60 % TiO2 4 0 %氧化物材料 ,并对其组织结构特点进行分析。研究表明采用溶胶凝胶工艺获得了金红石型Ru Ti氧化物烧结体 ,未出现金属钌和锐钛矿等副反应产物。所制备的氧化物纳米晶在 4 80℃烧结后 ,其尺寸为 3～ 6nm ;在 60 0℃烧结后 ,尺寸约为 10～2 0nm ;80 0℃烧结后 ,晶粒尺寸约为 30～ 60nm ,大颗粒呈典型的柱状形态     

溶胶-凝胶法制备CaBi_4Ti_4O_(15)基陶瓷粉体

采用溶胶凝-胶法制备V掺杂的铋层复合物CaBi4Ti3.95V0.05O15.025(CBTVO)陶瓷粉体,利用TDA/TG和IR光谱分析前驱体凝胶的变化,利用XRD和SEM分析和观察不同热处理温度下CBTVO粉体的相组成和颗粒形貌,利用EDX测定粉体颗粒的元素分布,并对CaBi4Ti4O15类钙钛矿主晶相的形成过程和机制进行探讨。结果表明:有机物在300℃之前基本上完全排除,铋层类钙钛矿结构的主晶相在500℃开始形成,并含有少量的Bi2O3相。Bi2Ti2O7相在590℃左右出现,当热处理温度高于800℃后则完全消失。热处理后的粉体颗粒呈片状,900℃热处理后粉体颗粒尺寸介于200～600nm之间,且各元素分布接近于化学计量比。     

钛酸锂表面碳包覆改性研究进展

尖晶石结构的Li4Ti5O12由于电压平台平稳、循环寿命长、"零应变"和安全性高等优点,成为锂离子电池的热门负极材料。然而纯Li4Ti5O12本身为绝缘体,导电性很差,倍率性能不佳,这限制了它的实际应用。研究表明,对Li4Ti5O12表面进行碳包覆可以有效改善其电化学性能。结合最近国内外研究情况,综述了表面碳包覆对Li4Ti5O12负极材料改性的研究进展,分析了不同的碳包覆方法、碳层厚度、碳结构和碳含量对Li4Ti5O12/C复合材料电化学性能的影响,希望促进Li4Ti5O12/C复合电极材料在锂离子电池领域的应用。     

二步煅烧法合成Li4Ti5O12材料的性能

采用超声活化对原材料Li2CO3和TiO2进行预处理,并采用二步煅烧方法制备Li4Ti5O12材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜和电池充放电测试仪研究二步煅烧条件对材料结构、形貌及电化学性能的影响,并得到二步煅烧的最佳工艺。结果表明:采用600℃预烧温度制备的材料具有较高的纯度和结晶度;800℃高温煅烧温度下制备的Li4Ti5O12材料具有均一分散的颗粒结构;超声活化制备Li4Ti5O12的最佳煅烧工艺是600℃预烧8 h后800℃高温煅烧10 h,制备的材料在0.1C倍率下首次放电容量达170.6 mA.h/g,0.2C倍率下20次循环后的放电比容量由152 mA.h/g降至150 mA.h/g,容量保持率为98.7%。     

钛和锆是耐腐蚀的互补金属

钛和锆同属周期表第 副族 ,有许多类似点 ,如矿石形态都为氧化物 ,冶炼方法都是把氧化物转化为氯化物 ,再用镁还原成海绵状金属。它们都是高熔点金属 ,在高温下为体心立方 ,低温下为密排六方结构。两种金属都有优良的耐蚀性 ,但它们在某些方面也呈现显著的差异 ,不了解这一点 ,就会犯使用错误。钛和锆的优良耐蚀性 ,起因于金属表面上形成的氧化保护膜 ,因此 ,两者耐蚀性的不同也是由于其氧化物的差异引起的。钛对氧有很高的亲和力 ,其氧化物除 Ti O2 外 ,还有 Ti O,Ti2 O3,二氧化钛是非活性氧化物 ,对耐蚀性最重要 ,但钛表面上 Ti O2 …     

志存高远，跬步千里—钛协会的性质和任务

1　我国钛工业的现状1.1　资源钛属于稀有金属 ,但钛并不稀有。钛在地壳中的丰度为 0 .5 6 % ,按元素丰度排列居第 9位 ,按结构金属排列居第 4位 ,仅次于铝、铁、镁 ,比常见的铜、铅、锌金属储量的总和还多。常见的钛矿物为钛铁矿 (Fe Ti O3 )、金红石 (Ti O2 )、锐钛矿 (Ti O2 )、白钛矿 (Ti O2· n H2 O)和红钛矿 (Fe2 O3 · 3Ti O2 )等 ,但主要是钛铁矿和金红石。我国钛资源丰富 ,储量世界第一。钛铁矿主要分布在四川、云南、广东、广西和海南等省区 ,表内 Ti O2 的储量达 9亿多吨 ,在目前技术条件下 ,可经济地从钛铁矿中回收的 …     

不锈钢表面TiO2改性层在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

利用双层辉光离子渗金属技术，在不锈钢表面形成渗Ti层，渗金属温度为950℃，然后将渗钛试样置于GSL-1600X真空管式高温炉进行热氧化，形成金红石型TiO2改性层，氧化温度为750℃。利用电化学腐蚀系统对改性层及基体在0．5mol，L的NaCl溶液中进行电化学对比实验。实验结果表明，不锈钢表面形成了致密、均匀的TiO2改性层，改性层由沉积层和扩散层组成，厚度约6μm。Ti—O改性层明显提高了不锈钢在0．5mol／L的NaCl溶液中的耐蚀性。     

Sb掺杂纳米SnO_2/多孔Ti电极的制备及其降解甲基橙性能（英文）

利用热分解方法在多孔钛上制备了Sb掺杂纳米SnO2电极。也研究了该电极降解甲基橙的电化学性能。SEM和XRD测试表明,在多孔钛基体上可获得完整的、无裂缝的涂层。无裂缝的涂层表面由粒径范围在80~230 nm的Sb掺杂SnO2纳米颗粒组成。HRTEM测试结果表明,SnO2纳米颗粒由5~6 nm细小颗粒构成。在其余条件相同的情况下,强化寿命试验表明,Sb掺杂纳米SnO2/多孔Ti电极的寿命远大于致密钛基体上的电极。Sb掺杂纳米SnO2/多孔Ti电极可将浓度为100 mg/L的甲基橙溶液降解到8 mg/L,显示出该电极具有很强的有机物污染物电催化降解能力。并指出采用简单的表面处理技术,将使多孔钛具有很高的潜力被应用到有机污水降解领域。