电解温度对含钛废渣熔盐电脱氧法制备钛铁合金的影响

为考察电解温度对电脱氧效果的影响,以含钛废渣和Fe2O3混合物为阴极,碳棒为阳极,在Ca Cl2电解质中,采用熔盐电脱氧法制备钛铁合金。结果表明:温度对产物形貌影响显著,产物粒度尺寸与温度呈正相关,随着电解温度的升高,产物氧含量先降低,随后升高;温度升高降低反应活化能,有利于中间产物的分解,加快反应进程;但较高温度会降低阴极电化学活性,限制氧离子的脱除。电解电流分为3个阶段,随着电解温度的升高,第二阶段开始时间向左偏移。为得到颗粒尺寸均匀、纯度较高的钛铁合金粉末,电解温度不宜过高,900℃的电解温度较为合适。同时,降低温度有利于降低电解能耗,减少背景电流。     

硫酸根对钛结晶的影响

采用蓝筐阴极进行四氯化钛熔盐电解制取海绵钛,要在电解中生成粗大、致密的钛结晶。影响钛结晶的因素很多,如电流密度、温度、气氛、加料速度、低价钛浓度、添加剂以及电解质中的杂质等。在研究钛的电解精炼     

电脱氧Nb2O5制取金属铌

以Nb2O5粉末烧结片为阴极,以石墨为阳极,在CaC12-NaCl熔盐电解质中对Nb2O5进行电脱氧,获得金属铌.对不同密度的Nb2O5粉末烧结阴极的制取以及烧结阴极密度对电脱氧Nb2O5的影响进行研究.结果表明,阴极片的烧结密度对Nb2O5在CaC12-NaCl熔盐中的电脱氧有着极其重要的影响,烧结密度越低,电解起始电流越大,并且在电脱氧过程中电流也越大;在相同电解时间内,阴极产物中残余氧化物化合价随阴极片密度的降低而降低;Nb2 O5粉末在8 MPa压力下成型,1 150℃下烧结8 h,所得的阴极片具有较好的电化学活性;在850℃下电解150 min,Nb2 O5可完全被还原;电脱氧反应速度会随电解时间的延长而逐渐减慢.实验结果表明,电脱氧是氧化物粉末颗粒与熔盐电解质接触、反应和电离的过程,Nb2O5的电脱氧过程是分步进行的,其中间产物是铌的一系列低价氧化物,即Nb5+→Nb4+→Nb2+→Nb.     

CaCl2熔盐电解钛精矿制备TiFe合金

在CaCl2熔盐中,以通Ar气保护条件下经过熔融后再凝固的钛精矿作为阴极,进行电解制备钛铁合金,探讨电解过程中TiFe合金的形成机制。在电解电压为3.1V,电解温度900℃时,研究了电解时间对电解产物的影响。研究结果表明,实验室条件下,可以通过熔盐电解钛精矿的方法制备成分均匀的TiFe合金。钛精矿在电解过程中经历了优先生成Fe,然后逐步形成TiFe的合金化历程,中间产物包括CaTiO3、TiO2、Ti2O3、TiO、Fe、TiFe2,Ti的还原是分多步完成的。     

攀枝花钛精矿冶炼钛渣中硫的影响

调查显示攀枝花钛精矿硫（S）含量高达1.55%。笔者对攀枝花钛精矿冶炼钛渣中硫的影响进行了研究,结果表明,攀枝花钛精矿冶炼钛渣副产半钢S含量较高、C含量较低,出铁温度升高70~150℃,吨渣冶炼电耗增加近20 kW·h。钛精矿预氧化—冶炼钛渣工艺可降低产品S含量,消除S对冶炼过程的影响,是高硫钛精矿冶炼钛渣的有效途径。     

碳氮化含钛高炉渣对铁沟捣打料抗氧化性及抗渣性的影响

测定碳氮化处理后含钛高炉渣的熔化特性,并研究在高炉铁沟捣打料中加入碳氮化含钛高炉渣后对材料抗氧化性及抗渣性的影响。结果表明,含钛高炉渣经碳氮化处理后,渣中主要的矿物相为氮化钛或碳氮化钛和钙镁黄长石或钙铝黄长石,渣中相的组成和含量受还原温度影响较大,随着渣的还原温度升高,还原渣的熔点呈上升趋势;将还原渣引入到高炉铁沟捣打料中,部分或完全替代碳化硅原料,可明显提高捣打料的抗氧化性,最佳的渣加入量为7%,过多将会导致捣打料抗氧化性减弱;因Ti(C,N)具有优良的抗渣性能,碳氮化含钛高炉渣的引入不影响高炉铁沟捣打料的抗渣性。     

从攀钢高炉渣中提取分离TiO_2制备高钛渣研究

研究利用TjO_2对酸碱的稳定性,采用低温下酸解、熔融状态下碱熔的方法除去高炉渣中除TiO_2以外的所有可溶性杂质,从而制备出高钛渣。其具体方法是:将粒度为80目～200目的高炉渣用5mol/L～7mol/L的盐酸在60℃～100℃的条件下反应4h～8h,除去钙、镁、铝、铁等元素的酸溶性杂质,酸分解后的产物经过滤、酸洗后,滤渣与1:1.6～1:1.8的NaOH在600℃～800℃共熔1小时左右后用pH=11～13的NaOH溶液洗涤,使SiO_2以NaSiO_3的方式除去,从而得到二氧化钛质量百分比为70%左右的高钛渣。     

从含钛电炉熔分渣制备纳米结构六钛酸钾晶须

研究了一种通过水热碱法—酸液回流—煅烧,从含钛电炉熔分渣中分离提取、制备纳米结构六钛酸钾晶须材料的新方法.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线荧光光谱等表征手段,详细探讨了煅烧过程中钛钾摩尔比、煅烧温度、保温时间和水浸对最终产物物相和微观形貌的影响.含钛电炉熔分渣在水热温度为200℃,水热反应时间为24 h,碱液浓度达12 mol·L-1时,经酸液回流后所得偏钛酸呈一维单晶纳米棒状结构.随着钛钾摩尔比从1.50增加至1.75,煅烧温度从800℃升高到1100℃,保温时间从0.5h延长至7h,制备得到的六钛酸钾晶须的纯度、结晶性及长径比逐渐提高.当钛钾摩尔比为1.75,煅烧温度为1100℃,保温5 h,水浸2 h后可制备得到尺寸均一的六钛酸钾纳米晶须.     

含钛高炉渣钛组分富集-分选试验研究

对攀钢集团有限公司含钛高炉水淬渣进行定向富集,并对富集渣进行浮选研究.结果表明,在焙烧温度为1 250 ℃、碱度R=3.0、渣中CaF2加入量为6%、焙烧时间为4 h及冷却速率为10 ℃/min的条件下,钙钛矿的晶粒可长大到40 μm左右;在羟肟酸用量为12 kg/t,pH值为9,起泡剂为2#油的条件下进行浮选,精矿中TiO2品位可达到50%左右,TiO2回收率约为35%;尾矿中TiO2品位在10%左右.     

含钛复合矿选择性提取制备钛合金

采用固体透氧膜（solid oxygen-ion membrane,SOM）熔盐电解法,对含钛复合矿直接脱氧并选择性提取钛合金.经过X-射线衍射（X-ray diffraction, XRD）、扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）和能量分数X-射线（energy dispersive X ray, EDX）分析,结果表明：从含钛高炉渣中可以直接提取出Ti5Si3合金粉末,并可有效去除金属杂质Ca,Mg,Al;从钛铁矿中可以直接提取出TiFex合金.最后,对电解脱氧过程进行讨论分析.     

Ti覆盖层厚度对Ti/Ni/Ti磁性薄膜的磁特性和微结构的影响

室温下利用磁控溅射法,在玻璃基片上沉积了Ti(3 nm)/Ni(30 nm)/Ti(t=3,5,7,10 nm)磁性薄膜.实验发现,500℃退火30min,覆盖层厚度t=7 nm时,样品的矫顽力达到最大.利用振动样品磁强计、扫描探针显微镜观测了样品的磁特性、表面形貌和磁畴,X射线衍射图谱表明,样品中的Ni颗粒形成了面心立方(FOC)结构.     

钛的相互作用势的构建

通过最小二乘法,拟合了一套六方密堆积结构（HCP）钛的解析型键序相互作用势（BOP）,并用分子动力学方法测试了钛的结构稳定性,根据测试的结果得出该势函数能较好地再现钛的结构稳定性和力学性质。     

Co_3Ti和氢化Co_3Ti的电子结构与总能(英)

采用紧束缚LMTO（TB－LMTO）方法计算了Co3Ti和它的氢化物Co3TiH的电子结构与电子总能．计算得到的晶格常数及体弹性模量与实验符合得很好．Co3Ti吸收H后的能量及体积变化的结果表明Co3Ti的氢化反应很容易发生，这与实验结果也是相符的．     

Ti6Al4V表面喷涂钛/玻璃生物涂层形貌特征研究

采用亚音速火焰喷涂方法,在钛合金基体表面制备了钛及钛/玻璃生物涂层,并进行了700℃晶化处理.用SEM和AES观察不同成分及晶化处理前后涂层表面形貌及成分.试验表明:喷涂过程中,高速熔融的钛粉粒子撞击表面能很快润湿铺展,粒子高速飞行易产生大量二次溅射粒子.添加生物玻璃表面润湿性较差,但涂层内贯穿性裂纹减少.晶化处理后发现,添加生物玻璃涂层表面及裂纹缝隙内有长约1μm、宽度为50~100nm的细棒状晶体析出,形成交错搭接网架结构,增加涂层生物活性,裂纹处晶体析出起到了愈合裂纹,阻断基体材料有毒物质钒融入生体通路的作用.     

Nb-Ni-Ti系低Ti侧三元化合物及其相平衡

采用合金平衡组织结构分析法,利用扫描电镜组织观察和能谱成分分析、电子探针定量成分分析以及X射线衍射结构分析,并结合热分析,对Nb-Ni-Ti系低Ti侧化合物XB及其相关相平衡进行了研究.结果表明,在Nb-Ni-Ti三元系1000℃和1100℃等温截面相图中都存在着三相区XB+(Nb)+TiNi,化合物XB可与Nb基固溶体(Nb)和TiNi相保持固态相平衡直到约1133℃.Nb-Ni-Ti三元系在1133℃发生三相共晶转变LTiNi+XB;由于液相L的形成,XB相不再与TiNi相和Nb基固溶体平衡.1150℃时Nb-Ni-Ti三元系等温截面相图中存在着XB+(Nb)+L三相区,XB相与Nb基固溶体和液相平衡共存.     

钌钛阳极的性能测定

本文通过实验测试阳极的电化学性能和使用寿命，寻找出较为合理的涂层配方，从而降低生产成本，提高了经济效益。     

强脉冲离子束对Ni/Ti和Al/Ti体系的辐照混合研究

研究了强脉冲离子束(IPIB)对Ni/Ti和Al/Ti体系的混合效果,并与常规离子束混合进行了对比研究,表明IPIB辐照确实获得了比常规离子束辐照更厚的混合层,且混合效率远高于常规离子束。但对于不同的膜/基体体系,IPIB混合效果相差很大。这与膜和基体的热力学特性的差异相关。在IPIB辐照过程中,膜材料损失严重,特别是膜和基体的热力学特性差异大的样品损失更加严重。探讨了IPIB辐照不同于常规离子束混合的两种特殊混合机制以及膜材料损失的原因。     

Microstructure and mechanical properties of a hot-extruded Al-based composite reinforced with core-shell-structured Ti/Al3Ti

An Al-based composite reinforced with core-shell-structured Ti/Al3Ti was fabricated through a powder metallurgy route followed by hot extrusion and was found to exhibit promising mechanical properties. The ultimate tensile strength and elongation of the composite sintered at 620°C for 5 h and extruded at a mass ratio of 12.75:1 reached 304 MPa and 14%, respectively, and its compressive deformation reached 60%. The promising mechanical properties are due to the core-shell-structured reinforcement, which is mainly composed of Al3Ti and Ti and is bonded strongly with the Al matrix, and to the reduced crack sensitivity of Al3Ti. The refined grains after hot extrusion also contribute to the mechanical properties of this composite. The mechanical properties might be further improved through regulating the rela-tive thickness of Al-Ti intermetallics and Ti metal layers by adjusting the sintering time and the subsequent extrusion process.     

Ti3+:ZrSiO4中Ti3+中心g因子研究

锆英石(ZrSiO4)的热膨胀系数和导热系数较低,抗震性能和化学稳定出色,近年来,逐渐受到人们的重视.通过引入平均因子和3d1电子在D2d晶场的g因子公式,研究了Ti^3 :ZrSiO4中Ti^3 中心EPRg因子,得到的结果与实验值基本稳合.