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TC4鈦銷 高純鈦粉 金屬鈦 海綿鈦 海綿鈦主要通過金屬熱還原法生產,將鈦鐵礦變成四氯化鈦,再放到密封的不銹鋼罐中,充以氬氣,使它們與金屬鎂反應,得到海綿狀金屬鈦。這種多孔的“海綿鈦"不能直接使用,還需要在電爐中熔化成液體,才能鑄成鈦錠。
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海綿鈦,是鈦加工材的原料。一般為淺灰色顆粒,表面清潔,無目視可見的夾雜物,也包括有缺陷的海綿鈦塊,如過燒的海綿鈦塊、具有明顯的暗黃色和亮黃色的氧化海綿鈦塊、帶有暗黃色和亮黃色痕跡的氧化和富氮的海綿鈦塊、帶有明顯氯化物殘余的海綿鈦塊、帶有殘渣的海綿鈦塊等。
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氯化工藝
海綿鈦是干什么用的
海綿鈦是鈦加工材的原料,主要用于制取工業鈦合金,是鈦工業的基礎環節。具體來說,海綿鈦的用途主要體現在以下幾個方面:
與航空航天?:0A與0級海綿鈦,以其超高的純度,航空航天領域有廣泛應用。例如,飛機、火箭等精密零件中可能就蘊含著這些高品質的海綿鈦。
醫療領域?:高品質的海綿鈦在醫療領域,它們被用于制造人體植入物、手術器材等,直接關系到病人的生命安全。
鈦材、鈦粉及其他鈦構件的原料:海綿鈦是生產鈦材、鈦粉及其他鈦構件的基礎原料。它通常是通過金屬熱還原法生產出的,具有多孔的海綿狀結構,不能直接使用,需要在電爐中熔化成液體,才能鑄成鈦錠。
綜上所述,海綿鈦作為鈦工業的基礎原料、航空航天、醫療等多個領域都有廣泛的應用。
四氯化鈦主要用作生產海綿鈦、鈦白粉及三氯化鈦。其制取方法很多,主要有沸騰氯化、熔鹽氯化和豎爐氯化3 種方法。沸騰氯化是現行生產四氯化鈦的主要方法(中國、日本、美國采用),其次是熔鹽氯化(獨聯體國家采用),而豎爐氯化已被淘汰。沸騰氯化一般是以鈣鎂含量低的高品位富鈦料為原料,而熔鹽氯化則可使用含高鈣鎂的原料。
海綿鈦的特點和應用
一、海綿鈦的特點
海綿鈦是一種疏松、多孔、輕質的鈦材料,在制備過程中采用電解過程或熱解過程,通過化學反應使得鈦材料變成海綿狀。具有以下幾個特點:
1. 低密度:海綿鈦的密度一般在4g/cm3以下,比普通的鈦合金低很多。
2. 高延展性:由于其疏松多孔的結構,使海綿鈦具有很好的延展性,可以在一定范圍內進行彎曲變形等加工處理。
3. 耐腐蝕性:海綿鈦的表面通常都經過特殊處理,使得其具有很好的耐腐蝕性。
二、海綿鈦的應用
1. 航空航天領域:海綿鈦可以用于制造飛機和火箭結構中的某些零部件,比如航空發動機葉片、航空航天用艙壁材料等,由于海綿鈦的低密度和高延展性,可降低飛行器重量,提高飛行器的使用壽命和性能。
2. 醫療領域:由于海綿鈦的特殊結構和生物相容性,可以用于制造人造骨、人工關節等,被廣泛應用于人體修復和重建手術中。
3. 化工領域:海綿鈦可以作為催化劑載體,廣泛應用于化學反應中,比如合成、分解等。
綜上所述,海綿鈦是一種具有特點的材料,在航空、醫療和化工等領域有著廣泛的應用。
海綿鈦的性質
物理性質
顏色和狀態:海綿鈦為銀灰色金屬,具有多孔的結構。
密度:相對密度為d204.5。
熔點和沸點:熔點為1668℃,沸點為3260℃。
硬度:硬度在HB 100~157之間。
化學性質
耐腐蝕性:海綿鈦耐海水腐蝕性強,但不溶于水,能溶于氫氟酸、硝酸、濃硫酸。
反應性:在高溫下能與多種化學物質發生反應,特別是在有氯氣的環境中。
生產方法
海綿鈦主要通過Kroll工藝(鎂熱法)生產。該工藝包括富態料制備、氯化、四氯化鈦精制、還原蒸餾、氯化鎂電解等步驟。在氬氣氣氛中,四氯化鈦與金屬鎂反應生成海綿鈦和氯化鎂,然后通過真空蒸餾去除雜質,獲得純鈦。
在還原過程中,TiCl4 中的微量雜質,如AlCl3、FeCl3、SiCl4、VOCl3 等均被鎂還原生成相應的金屬,這些金屬全部混在海綿鈦中。而混雜在鎂中的雜質鉀、鈣、鈉等,也是還原劑,它們分別將TiCl4 還原并生成相應的雜質氯化物。鎂還原過程包括:TiCl4液體的氣化→氣體TiCl4和液體Mg 的外擴散→TiCl4 和Mg 分子吸附在活性中心→在活性中心上進行化學反應→結晶成核→鈦晶粒長大→MgCl2 脫附→MgCl2 外擴散。這一過程中的關鍵步驟是結晶成核,隨著化學反應的進行伴有非均相成核。
經排放MgCl2 操作后的鎂還原產物, 含鈦55%~60%、鎂25%~30%、MgCl210%~15%,及少量TiCl3 和TiCl2,常用蒸餾法將海綿鈦中的鎂和MgCl2分離。
還原產物海綿鈦在真空蒸餾過程中經受長期高溫燒結,逐漸致密化、毛細孔逐漸縮小,樹枝狀結構消失,最后呈一坨狀整塊,俗稱鈦坨。
海綿鈦的物理和化學特性
海綿鈦一般為淺灰色顆粒,表面清潔,無目視可見的夾雜物。其純度一般為99.1~99.7%,雜質元素總量為0.3~0.9%。海綿鈦的硬度(HB)為100~157,根據純度的不同分為WHTiO至MHTi4五個等級。
海綿鈦的生產工藝
海綿鈦主要通過金屬熱還原法生產,將鈦鐵礦變成四氯化鈦,再放到密封的不銹鋼罐中,充以氬氣,使它們與金屬鎂反應,得到海綿狀金屬鈦。這種多孔的“海綿鈦"不能直接使用,還需要在電爐中熔化成液體,才能鑄成鈦錠。
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