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钛粉制备工艺及方法解析

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:氢化脱氢法是利用钛与氢的可逆特性制备钛粉的一种工艺,钛吸氢后产生脆性,经机械破碎制成氢化钛粉此工艺生产的钛粉粒度范围宽、成本低、对原料要求低,目前已经成为国内外生产钛粉的主要方法。若要制得高纯度氢化钛粉,需采用纯度较高的原料及严格控制工艺过程。这种钛粉为不规则形状,生产成本相对较低,其中脱氢和脱脂为两个独立的过程。

钛粉制备工艺及方法解析

金属钛在一定的条件下能够吸收氢气,生成钛的氢化物,从而使具有韧性的海绵钛强度大大降低,变脆,便于磨碎快速制成氢化钛粉。氢化脱氢法是利用钛与氢的可逆特性制备钛粉的一种工艺,钛吸氢后产生脆性,经机械破碎制成氢化钛粉此工艺生产的钛粉粒度范围宽、成本低、对原料要求低,目前已经成为国内外生产钛粉的主要方法。反应式如下:

氢气进入钛的晶格结构后,使钛具有脆性,很容易被机械所粉碎。再升高温度反应开始剧烈,并快速大量地吸氢,致使系统压力骤降,系统呈现负压,这时容易发生空气倒灌而引起事故,钛和氢气直接反应生成氢化钛的关键是控制好系统氢压,并且这种反应具有可逆性强、反应速度快以及反应热大的特点,海绵钛在一定的氢气正压下和高温状态下,反应式(5.1)向正方向进行,海绵钛变成容易破碎的氢化钛。

氢化钛经过磨碎成粉后在真空和高温下又向相反的方向进行,脱去氢后便形成钛粉。钛与氧、碳等间隙元素的结合能比与氢的结合能小,因此氢化法对产品没有净化作用。若要制得高纯度氢化钛粉,需采用纯度较高的原料及严格控制工艺过程。因为作钛粉的原料的氧不能在生产工艺过程中被去除,要想生产出高质量的钛粉必须使用高质量的原料钛,且要求原料中氧含量要小于0.1%。(www.xing528.com)

氢化钛粉在接近真空的条件下加热,从而制得钛粉。这种钛粉为不规则形状,生产成本相对较低,其中脱氢和脱脂为两个独立的过程。此外,以成本较低的氢化钛粉为原料、采用一步法也可以制得钛合金,即脱氢在脱脂(或烧结)过程中实现,与前一种方法相比该法工序减少并降低了合金生产过程中被污染的可能性,因此可以降低产品的生产成本并提高其最终性能。反应式为

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