金属钛的制取方法
2019-02-15 14:21:24
钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异功能。国际钛工业正阅历着以航空航天为首要商场的单一方式，向冶金、动力、交通、化工、生物医药等民用范畴为要点开展的多元方式过渡。现在国际上能进行钛工业化出产的国家只要美国、日本、俄罗斯、我国等少量国家，钛的国际年总产量仅有几万吨。可是因为钛的严重战略价值和在国民经济中的位置，钛将成为继铁、铝之后兴起的“第三金属”，21世纪将是钛的世纪。 当时钛的出产办法当时钛的出产选用金属热复原法，其是指运用金属复原剂(R)与金属氧化物或氯化物(M X)的反响制备金属M。现已完成工业化出产的钛冶金办法为镁热复原法(Kroll法)和钠热复原法(Hunter法)。因为Hunter法比Kroll法出产本钱高，所以现在在工业中广泛运用的办法只要Kroll法。Kroll法从1948年开发最初就因其本钱高、复原功率低而遭到批判。半个世纪过去了，该工艺并没有底子的改动，仍然是间歇式出产，未能完成出产的接连化。 金属钛出产办法的新动向国际钛工业经过几十年的开展，虽然对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改善，但它们均是间歇操作，小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因而应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从底子上处理高出产本钱这一问题。为此，研讨人员进行了很多的试验和研讨。当时研讨的要点有以下几种办法：电化学复原法为了下降本钱，人们对金属钛直接除氧进行了研讨。国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500 ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中，除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作，O2-在阳极以CO2或CO的方式分出。这种新式高纯化办法，不只用于钛的脱氧，而且适用于钇、钕等稀土金属，而且可使氧含量下降到10ppm。 电化学的办法的工业化试验的流程是：首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形，烧结后作阴极，以石墨为阳极，以CaCl2为熔盐，在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V～3.2V，低于CaCl2的分化电压(3.2V～3.3V)。电解必定时刻后，阴极由白色变为灰色，在SEM下调查，0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐，最首要的原因是其报价低，而且对O2-具有必定的溶解度，使分出的钛不易被氧化；别的， CaCl2无毒，对环境无污染。 与TiCl4熔盐电解比较，此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物，所以制备进程能够简化，而且产品质量高；不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响；阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体 (石墨阳极)，易于控制，无污染。 该法不只促进了阴极邻近的复原反响，一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合，是制备钛的一种新式办法，成为钛提取工艺中最有目共睹的办法。根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算，选用该办法，每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右，现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产，每年将节约7.7亿美元的出产本钱。[next] Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善，使之成为接连化出产工艺。其流程是：首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中，过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。除掉钠和盐即可得到产品钛粉。产品中氧含量最低为0.2%，到达二级钛的标准。对工艺略加改善，可出产VTi、AlTi合金。与 Hunter法比较，该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和可循环运用的长处。 该办法现已接近了工业化出产，但仍然存在几个问题，如怎样进一步下降氧含量，产品本钱如多么。 TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看，选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性。因而，从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意。 TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法，美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时间和深化的研讨。选用TiCl4电解复原法在技术上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中，一起，必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。 意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨，他们经过对氯化法电解数据的分析，发现当温度在900℃以上，电解液中不存在Ti2＋或Ti3＋，只要Ti4＋和Ti。以此为根据所树立的电解工艺为：TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成，而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中，构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度不高，功率低。 展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视，但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来，国际钛的年产量仅有数万吨。因为Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛，再加上流程长、工序多等要素的迭加，导致海绵钛本钱居高不下，影响了钛在各行业的运用，使其在许多运用范畴中没有推行运用。可是，咱们信任，跟着科技的开展，金属钛新的出产工艺开发、出产本钱的下降、出产规模的扩展，21世纪将真实成为钛的世纪。
金属钛的制取方法术
2019-03-13 09:04:48
钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异功能。世界钛工业正阅历着以航空航天为首要商场的单一方式，向冶金、动力、交通、化工、生物医药等民用范畴为要点开展的多元方式过渡。现在世界上能进行钛工业化出产的国家只要美国、日本、俄罗斯、我国等少量国家，钛的世界年总产量仅有几万吨。可是由于钛的严重战略价值和在国民经济中的位置，钛将成为继铁、铝之后兴起的“第三金属”，21世纪将是钛的世纪。 当时钛的出产办法当时钛的出产选用金属热复原法，其是指运用金属复原剂(R)与金属氧化物或氯化物(M X)的反响制备金属M。现已完成工业化出产的钛冶金办法为镁热复原法(Kroll法)和钠热复原法(Hunter法)。由于Hunter法比Kroll法出产本钱高，所以现在在工业中广泛运用的办法只要Kroll法。Kroll法从1948年开发最初就因其本钱高、复原功率低而遭到批判。半个世纪过去了，该工艺并没有底子的改动，仍然是间歇式出产，未能完成出产的接连化。 金属钛出产办法的新动向世界钛工业经过几十年的开展，虽然对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改善，但它们均是间歇操作，小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因此应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从底子上处理高出产本钱这一问题。为此，研讨人员进行了很多的试验和研讨。当时研讨的要点有以下几种办法：电化学复原法为了下降本钱，人们对金属钛直接除氧进行了研讨。国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500 ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中，除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作，O2-在阳极以CO2或CO的方式分出。这种新式高纯化办法，不只用于钛的脱氧，而且适用于钇、钕等稀土金属，而且可使氧含量下降到10ppm。 电化学的办法的工业化试验的流程是：首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形，烧结后作阴极，以石墨为阳极，以CaCl2为熔盐，在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V～3.2V，低于CaCl2的分化电压(3.2V～3.3V)。电解必定时刻后，阴极由白色变为灰色，在SEM下调查，0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐，最首要的原因是其报价低，而且对O2-具有必定的溶解度，使分出的钛不易被氧化；别的， CaCl2无毒，对环境无污染。 与TiCl4熔盐电解比较，此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物，所以制备进程能够简化，而且产品质量高；不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响；阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体 (石墨阳极)，易于控制，无污染。 该法不只促进了阴极邻近的复原反响，一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合，是制备钛的一种新式办法，成为钛提取工艺中最有目共睹的办法。根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算，选用该办法，每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右，现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产，每年将节约7.7亿美元的出产本钱。
Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善，使之成为接连化出产工艺。其流程是：首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中，过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。除掉钠和盐即可得到产品钛粉。产品中氧含量最低为0.2%，到达二级钛的标准。对工艺略加改善，可出产VTi、AlTi合金。与 Hunter法比较，该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和可循环运用的长处。 该办法现已接近了工业化出产，但仍然存在几个问题，如怎样进一步下降氧含量，产品本钱如多么。 TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看，选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性。因此，从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意。 TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法，美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时刻和深化的研讨。选用TiCl4电解复原法在技能上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中，一起，必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。 意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨，他们经过对氯化法电解数据的分析，发现当温度在900℃以上，电解液中不存在Ti2＋或Ti3＋，只要Ti4＋和Ti。以此为根据所树立的电解工艺为：TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成，而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中，构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度不高，功率低。 展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视，但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来，世界钛的年产量仅有数万吨。由于Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛，再加上流程长、工序多等要素的迭加，导致海绵钛本钱居高不下，影响了钛在各行业的运用，使其在许多运用范畴中没有推行运用。可是，咱们信任，跟着科技的开展，金属钛新的出产工艺开发、出产本钱的下降、出产规模的扩展，21世纪将真实成为钛的世纪。 入到工件表层，构成冶金型结实结合的堆积层。主机电源放电周期为10-3~10-1秒，高频率的放电和电极棒（焊条）在工件表面的高速旋转扫描，可完成大面积高功率的堆积涂层。为什么能完成“冷焊”（热输入低）？这是由于放电时刻（Pt）比放电距离时刻（It）短，放电距离期间热量敏捷分散到工件的其他部分，因此热量不会会集在工件的处理部分，完成真实含义的冷焊。为什么结合强度高？电极棒（焊条）瞬间被电弧离子化并转移到与其触摸的工件上面，一起出与等离子电弧的高温（8000-10000℃）在工件表层下构成如盘跟错节般的巩固分散层，因此结合强度高不会掉落。精细模具修补冷焊机设备特色：¤ 设备先进牢靠，德国本乡技能，世界水准大功率氩气维护，可长时刻作业。¤ 旋转式自损电极，堆积、堆焊功率高，冶金结合、涂层质密。¤ 一机多用，可进行堆焊堆积、表面强化等功能。经过调理设备的放电电压，和放电频率，可获得须求的堆焊或强化涂层的厚度和光洁度。¤ 操作简略、低热输入，模具修补时无须预热，堆焊的瞬间进程中无热输入，因此模具不变形、不退火、咬边和剩余应力，不改动模具或产品金属安排状况。¤ 电极来历广，经济实用。¤ 适用基材广，包含低碳钢、中碳钢、模具钢、不锈钢、工具钢、铸铁、铸钢、铸铝、铝合金、铜合金、镍合金、碳钨合金等，以及一切能够导电的导电体。¤ 环保性，作业进程中无任何污染。¤ 经济性，可现场在线修正，进步出产功率，节约时刻和费用。¤ 修正精度高，涂层厚度从几微米到几毫米，只须打磨、抛光。也可进行车、铣、刨、磨等各类机械加工，以及电镀等后期加工。 .
金属钛的市场前景
2019-12-09 15:39:53
钛作为稀有金属，是重要的替代金属。现在军用航空工业对钛金属产品的需求量占世界钛金属产品需求总量的15％，并且很可能在2～3年后增加到20～25％。据统计，现在世界钛金属消费量中约有10％是用于制造高挡手推童车、计算机壳体和珠宝首饰。虽然钛金属产品将越来越广泛地使用在其它职业和公民的日常生活中，但钛金属产品的适当一部分永远是属于航空工业的。
钛金属和钛合金的应用
2019-10-24 17:24:21
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属。钛合金具有密度低、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接、生物相容性好、表面可装饰性强等特性，被广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。世界上许多国家都已经认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并广泛应用。钛制品需求结构在地区上存在明显差异。在拥有发达的航空航天和军工国防工业的北美和欧盟地区，尤其是美国，大约50%以上的钛制品需求来自于航空航天和军工国防领域。而在日本，来自化工等行业的工业用钛占据了需求的主导地位。据日本钛协会统计，日本航空航天只占到钛需求的2%-3%。与日本的情况颇为类似，我国钛制品需求大部分来自化工和能源领域，航空航天只占到10%。虽说中国已成为全球最大的钛金属生产国和消费国之一，不过大部分的生产还是一直局限于等级较低的钛，主要用于自行车架、高尔夫球杆或化工行业使用的防腐管材。不过，近年来航空航天用钛量在亚洲地区有明显增长，可见钛市场的前景比较光明。
看看欧美提炼钛金属都有哪些方法
2019-03-07 10:03:00
▲含钛的石英
钛是一种化学元素，化学符号Ti，原子序数22，在化学元素周期表中坐落第4周期、第IVB族。是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，耐湿腐蚀。但钛不能运用于干中，即使是温度0℃以下的干，也会发作剧烈的化学反应，生成，再分化生成二氯化钛，乃至焚烧。
只有当中的含水量高于0.5%的时分，钛在其间才干坚持牢靠的稳定性。
据了解，地壳中钛的含量适当丰厚,为4400克/吨,在各种元素中位第9,在金属元素中仅次于铝、铁、镁,位列第四,是铜的80倍.地球表面十公里厚的地层中，含钛达千分之六，随意从地下抓起一把泥土，其间都含有千分之几的钛。
可是，钛却被认为是一种稀有金属，那是因为,一方面的原因是钛尽管散布广泛,但却短少密布的富矿,在地壳中含钛矿藏有140多种,但现具有挖掘价值的仅十余种.另一方面的原因是金属钛的冶炼技能难度很大,本钱据高不下,难以遍及运用。
钛的矿石首要有钛铁矿及金红石，广布于地壳及岩石圈之中。钛亦一起存在于简直一切生物、岩石、水体及土壤中。从首要矿石中萃取出钛需求用到克罗尔法或亨特法。钛最常见的化合物是二氧化钛，可用于制作白色颜料。其他化合物还包含(TiCl4)(作催化剂和用于制作烟幕作空中保护)及(TiCl3)(用于催化聚的出产)。现在世界各国的冶金专家的首要研讨方向就是下降钛和其合金的冶炼本钱，并取得了不错的开展。其间粉末冶金因为其具有近净成型、能耗低、材料运用率高级优势，已成为往后钛冶金工业开展的首要方向之一，所以现在呈现了许多钛粉的制作办法，首要包含机械合金化、氢化脱氢法(HDH)、雾化法、金属热复原法和熔盐电解法。
Armstrong 制备法
Armstrong法的中心设备是Armstrong反应器，以气体的方式被送入反应器，TiCl4蒸汽喷入液态钠气流里，反应在喷嘴出口处当即发作，生成的钛粉被过量的钠气流所带着。之后钛、钠和氯化钠经过过滤、蒸馏和洗刷而得以别离，然后产出钛及钛合金粉。粉末的特性(粒度散布、形状、流动性和密度)可按各种用处经过改动体系参数进行调控。这种办法是一种低本钱、接连纳复原法，出产出来的钛及钛合金粉的本钱仅是传统办法的一个分数，并且出产环境好，实际上不发生废物，将逐渐筛选劳作与设备密布的传统冶金法。
Kroll 法
还有一种广泛运用的制取钛的办法就是Kroll法，也就是镁复原法，原理就是在800℃~1000℃及氩气氛围下，运用液态金属镁复原TiCl4得到金属钛。该工艺的首要进程包含：含钛物料加碳氯化制取TiCl4;镁热复原TiCl4制取海绵钛;电解MgCl2收回金属镁。最终一个进程是镁的循环运用进程，尽管此法具有出产工序一体化、设备大型化、操作机械化和自动化乃至到智能化的开展趋势，可是此法工艺是一炉一炉间歇进行的，并且在出产进程中还必须对反应炉进行装料、高温加热和卸料操作，再加上后续复原产品的真空蒸馏除杂和固结加工进程，导致本钱居高不下。再者就是TiCl4和Cl2具有强腐蚀性，出产进程中对设备及环境危害极大，因而设备的出资很大和后续环保花费很大。因而约束了钛的广泛大规模运用。
第四代金属——钛
2019-03-08 11:19:22
人类运用金属材料的前史源源不绝。早在6000年前，人类就发现并运用了金属铜。继铜的运用之后，第二代金属是铁，在我国，公元五世纪(春秋末年)，就现已许多炼铁和运用铁器了。从那时起直到今日，钢铁的出产和使用，一直在不断开展。当今铝的产值之大，用处之广，仅次于钢铁。如果把铝看做第三代金属的话，那么，金属的第四代就是近几年才锋芒毕露的钛了。
未来的“钢铁”
钛这种以希腊神话中的大力神泰坦命名的金属，它具有钢铁般的强度，却不像钢铁那么沉重;它又像铝质轻，抗腐蚀，但其强度却比铝高得多。钛和铝铁相同，能够与一些金属元素构成合金，进步和改进它的力学功用与物理特性，以习惯不同的需求。
钛合金还有一种既耐高温有耐低温的特殊身手。2010年来研制成功的一些钛合金的新品种，又进一步进步了耐高温性和耐高压性，这关于航空航天工业的开展具有重要作用。其实，钛的超众才干不仅仅表现在高高的空间，在深深的海洋里，它也是一把能手。由于钛及其合金有很强的抗腐蚀性，在常温下酸、碱乃至，都奈何不了它，在含少数盐分的海水里更可安然无恙。因而，它是制造轮船、军舰的抱负材料。
钛及其合金虽有这么多优秀功用，但由于难于提炼，所以直到近几十年来开端锋芒毕露。2010年来出产的钛就是在高温稀有气体的维护下，用镁使复原而得到的。这样得到的钛是多孔的海绵钛，还要通过一系列的加工进程，才成为工业用的钛材。钛合金以其优胜的特性已被广泛用到日子的各个领域，跟着钛及其合金的出产工艺不断改进，成本会进一步下降，在民用工业中必将得到更广泛的运用。所以科学家预言，钛就是“未来的钢铁”，钛就是“21世纪的金属”。
有“回忆”的合金
在新式金属材料的队伍中，除了被视为新世纪的骨干力量的金属钛以外，还有不少各具特殊功用的人物，形状回忆合金就是倍受注目的一个。20世纪60年代初，人们就发现一种由钛镍组成的合金，有对本身形状回忆的功用。这是由于金属晶体是由金属原子依照必定的摆放办法构成的，有的合金其原子的摆放办法还会跟着环境条件的不同而发作改动。到2010年6月份已发现的形状回忆合金达几十种之多，其间使用较多的是钛镍基合金和铜基合金两大品种。
形状回忆合金的使用也是多方面的，在宇航工作中，人造卫星和月球上的伞形天线都能够用形状回忆合金制造;美国在喷气式战斗机的油压体系中也运用了钛镍形状回忆合金;形状回忆合金还可用于多种驱动设备，操控着从机器人的手臂到随温度改变而主动敞开的窗户;在医疗方面，形状回忆合金也大有用武之地。
“速冻”金属
“速冻”金属就是用超高温急冷的办法得到固态合金，人们称之为非晶质合金。它相同具有高强度和高韧性的特色，能够进行冷轧，合金的薄带还能够重复曲折180度而不开裂。并且它还具有很高的电阻率，有的合金还能够做催化剂和吸氢材料。非晶质合金替代硅钢片做变压器的铁芯，能够节省三分之一的动力。
总归，在新式金属材料中，各具特色的新面孔还有许多，如铍、铝基复合材料等，所有这些，都为金属材料的开展谱写了新篇章。
钛矿物
2019-01-30 10:26:34
已发现二氧化钛含量大于1%的钛矿物有140多种，但从储量和品位来看，至今只有钛铁矿和金红石以及作为混合矿物的白钛石（钛铁矿风化产物），具有开采价值，锐钛矿（金红石的变体）、钙钛矿和榍石矿床只具有较小的经济价值。几种主要钛矿物见下表。
表 重要钛矿物表矿物化学式TiO2理论含量%密度g∕cm2硬度颜色钛铁矿（ilmenite）FeTiO352.664.5～5.65～6铁黑至淡褐黑或
钢灰色金红石（rutile）TiO2100.004.5～5.26～6.5淡红褐、血红、
淡黄、淡蓝、紫、
黑等色锐钛矿（octahcdrfte）TiO2100.003.82～3.955.5～6黄褐、蓝、黑等色板钛矿（broekite）TiO2100.003.78～4.085.5～6发褐、淡黄、淡红、
淡红褐、铁黑等色白钛矿（leucosphenite）TiO2·nH2O～943.5～4.54～5.5白、黄、褐等色钙钛矿（perovskite）CaTiO358.003.97～4.065.5淡黄、淡红褐、
灰黑等色榍石（titanite）CatisiO540.83.4～3.65～5.5褐、灰、黄、绿、
紫红及黑色等
磷铜阳极
2017-06-06 17:50:02
磷铜阳极一、磷铜阳极的质量：磷铜阳极的质量首先要看铜的纯度（大于99.91%）及杂质元素的含量（每种元素小于0.003%），铜的纯度高、杂质低才能保证铜镀层的纯度；另一方面，磷量的高低决定镀液中铜离子的浓度，磷量太高（大于0.070%），镀液中的铜离子浓度就会出现偏低的现象，磷量大低（小于0.030%），镀液中的铜离子的浓度就会出现偏高的现象，也容易析出一价铜离子。因此，磷铜阳极不但要铜纯度高、杂质量低，而且磷量的范围要小（最好是在0.040~0.060%之间），才能确保铜镀层的质量。二、磷铜阳极的预处理方法：好的磷铜阳极，如果使用不当，同样也不能镀出好的铜镀层。1 磷铜阳极使用前，一定要先用5%稀硫酸浸泡1~2小时（泡至磷铜阳极的表面出现淡红铜色即可），有时可在5%稀硫酸液中添加一些30%双氧水(0.02~0.03%)，可加快磷铜阳极的预处理速度。2 把预处理好的磷铜阳极放入阳极钛蓝内，钛蓝中磷铜阳极的高度需低于铜镀液液面1~2㎝，不能高出镀液的液面，因为磷铜阳极在镀液面，与硫酸蒸气生成硫酸亚铜结晶，与水蒸气生成氧化亚铜结晶，这些结晶都是一价铜离子，一但结晶落入镀液中，就会影响铜镀层的质量；另外，当下面的磷铜阳极用完，这些镀液上面的磷铜阳极落入镀液中，因表面还未曾生成黑膜，会快速提高镀液中铜离子的浓度，生成大量的一价铜离子，影响铜镀层的质量。3 预处理好的磷铜阳极放入钛蓝后，需用0.77~1.2A/ dm2的电流电解6~10小时拖缸处理（待磷铜阳极表面长成一层稳定均匀的黑膜），才能进入正常电镀程序，确保铜镀层的质量。4 经常检查磷铜阳极的表面是否有异常现象，如表面无黑膜、钝化(白色或黄色膜)、黑膜不脱落等异常现象，应立即停止生产。5 每五天提起钛蓝振动检查是否有阳极架空现象(只有磷铜阳极角才会出现此现象)。6 如出现镀液中铜离子浓度异常高或低，需立即检查磷铜阳极的质量。7 磷铜阳极应定期清理阳极袋中的阳极泥（一般30~45天清理一次）。
金属的阳极钝化和化学钝化优点及原理
2019-01-08 17:01:46
化学清洗中较后一个工艺步骤，是关键一步，其目的是为了材料的防腐蚀。如锅炉经酸洗、水冲洗、漂洗后，金属表面很清洁，非常活化，很容易遭受腐蚀，所以必须立即进行钝化处理，使清洗后的金属表面生成保护膜，减缓腐蚀。
由某些钝化剂所引起的金属钝化现象，称为化学钝化。由阳极极化引起的金属钝化现象，叫阳极钝化或电化学钝化。钝化是防止金属被腐蚀，保护金属的一种有效手段。化学腐蚀时，氧化剂浓度不应小于某一临界值。金属表面的钝化膜是什么结构，目前主要有两种学说。
钝化优点
1）与传统的物理封闭法相比，钝化处理后具有不增加工件厚度和改变颜色的特点、提高了产品的精密度和附加值，使操作更方便；
2）由于钝化的过程属于无反应状态进行，钝化剂可反复添加使用，因此寿命更长、成本更经济。
3）钝化促使金属表面形成的氧分子结构钝化膜、膜层致密、性能稳定，并且在空气中同时具有自行修复作用，因此与传统的涂防锈油的方法相比，钝化形成的钝化膜更稳定、更具耐蚀性。
在氧化层中大部分的电荷效应是直接或间接地同热氧化的工艺过程有关的。在800—1250——C的温度范围内，用干氧、湿氧或水汽进行的热氧化过程有三个持续的阶段，首先是环境气氛中的氧进入到已生成的氧化层中，然后氧通过二氧化硅向内部扩散，当它到达Si02-Si界面时就同硅发生反应，形成新的二氧化硅。这样不断发生着氧的进入—扩散—反应过程，使靠近界面的硅不断转化为二氧化硅，氧化层就以一定的速率向硅片内部生长。
通过高中化学的学习，我们都知道，常温下铁、铝在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解，但不溶于浓HNO3或浓H2SO4中。普通碳素钢通常很容易生锈，若在钢中加入适量的Ni、Cr，就成为不锈钢了。金属或合金受一些因素影响，化学稳定性明显增强的现象，称为钝化，工业上又有人称之为“发蓝”。由某些钝化剂（化学药品）所引起的金属钝化现象，称为化学钝化。如浓HNO3、浓H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化剂都可使金属钝化。金属钝化后，其电极电势向正方向移动，使其失去了原有的特性，如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出。此外，用电化学方法也可使金属钝化，如将Fe置于H2SO4溶液中作为阳极，用外加电流使阳极极化，采用一定仪器使铁电位升高一定程度，Fe就钝化了。由阳极极化引起的金属钝化现象，叫阳极钝化或电化学钝化。
铝合金等金属处于钝化状态能保护金属防止腐蚀，但有时为了保证金属能正常参与反应而溶解，又必须防止钝化，如电镀和化学电源等。
铝合金等金属是如何钝化的呢？其钝化机理是怎样的？首先要清楚，钝化现象是金属相和溶液相所引起的，还是由界面现象所引起的。有人曾研究过机械性刮磨对处在钝化状态的金属的影响。实验表明，测量时不断刮磨金属表面，则金属的电势剧烈向负方向移动，也就是修整金属表面可引起处在钝态金属的活化。即证明钝化现象是一种界面现象。它是在一定条件下，金属与介质相互接触的界面上发生变化的。电化学钝化是阳极极化时，金属的电位发生变化而在电极表面上形成金属氧化物或盐类。这些物质紧密地覆盖在金属表面上成为钝化膜而导致金属钝化，化学钝化则是像浓HNO3等氧化剂直接对金属的作用而在表面形成氧化膜，或加入易钝化的金属如Cr、Ni等而引起的。化学钝化时，加入的氧化剂浓度还不应小于某一临界值，不然不但不会导致钝态，反将引起金属更快的溶解。
金属表面的钝化膜是什么结构，是独立相膜还是吸附性膜呢？目前主要有两种学说，即成相膜理论和吸附理论。成相膜理论认为，当铝合金等金属溶解时，处在钝化条件下，在表面生成紧密的、复盖性良好的固态物质，这种物质形成独立的相，称为钝化膜或称成相膜，此膜将金属表面和溶液机械地隔离开，使金属的溶解速度大大降低，而呈钝态。实验证据是在某些钝化的金属表面上，可看到成相膜的存在，并能测其厚度和组成。如采用某种能够溶解金属而与氧化膜不起作用的试剂，小心地溶解除去膜下的金属，就可分离出能看见的钝化膜，钝化膜是怎样形成的？当金属阳极溶解时，其周围附近的溶液层成分发生了变化。一方面，溶解下来的金属离子因扩散速度不够快（溶解速度快）而有所积累。另一方面，界面层中的氢离子也要向阴极迁移，溶液中的负离子（包括OH-）向阳极迁移。
结果，阳极附近有OH-离子和其他负离子富集。随着电解反应的延续，处于紧邻阳极界面的溶液层中，电解质浓度有可能发展到饱和或过饱和状态。于是，溶度积较小的金属氢氧化物或某种盐类就要沉积在铝合金等金属表面并形成一层不溶性膜，这膜往往很疏松，它还不足以直接导致金属的钝化，而只能阻碍金属的溶解，但电极表面被它覆盖了，溶液和金属的接触面积大为缩小。于是，就要增大电极的电流密度，电极的电位会变得更正。这就有可能引起OH-离子在电极上放电，其产物（如OH）又和电极表面上的金属原子反应而生成钝化膜。分析得知大多数钝化膜由金属氧化物组成（如铁的氧化物Fe2O3），但少数也有由氢氧化物、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐及难溶硫酸盐和氯化物等组成。
吸附理论认为，金属表面并不需要形成固态产物膜才钝化，而只要表面或部分表面形成一层氧或含氧粒子（如O2-或OH-）的吸附层也就足以引起钝化了。这吸附层虽只有单分子层厚薄，但由于氧在金属表面上的吸附，改变了金属与溶液的界面结构，使电极反应的活化能升高，金属表面反应能力下降而钝化。此理论主要实验依据是测量界面电容和使某些金属钝化所需电量。实验结果表明，不需形成成相膜也可使一些金属钝化。
两种钝化理论都能较好地解释部分实验事实，但又都有成功和不足之处。金属钝化膜确具有成相膜结构，但同时也存在着单分子层的吸附性膜。目前尚不清楚在什么条件下形成成相膜，在什么条件下形成吸附膜。两种理论相互结合还缺乏直接的实验证据，因而钝化理论还有待深入地研究。
钛常识
2019-03-14 09:02:01
钛是一种银白色金属，密度4.5，熔点1660℃，沸点3287℃。钛的机械强度大，耐高温、耐超低温，简单加工，有杰出的抗腐蚀功能，不受大气和海水的影响，在常温下不会被稀、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀，只要、热的浓、浓硫酸才对它作用。钛的氧化物二氧化钛（钛白），具有无毒、杰出的物理化学稳定性、折射指数高以及很强的白度、上色力、遮盖力、耐温性、抗粉化等特征，被称为“颜料之王”。 钛是典型的亲石元素，常以氧化物矿藏呈现。地壳中含TiO2在1％以上的矿藏有80余种，具有工业价值的有15种，我国首要运用的钛矿藏有钛铁矿、金红石和钛磁铁矿等。钛矿石经处理后得到，再用镁复原而制得金属钛。 钛质料首要用来出产钛白、金属钛(海绵钛)、含钛钢以及焊条涂料。钛白不仅是功能优异的白色颜料，并且是重要的化工质料。它广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸和化纤工业。钛白涂料，色彩鲜艳，色彩纯粹；钛白是纸张的高级填料，使纸张薄而不通明，白度高，光泽好，强度大。钛白用于塑料工业，是不通明的上色剂；用于橡胶工业，使白色和淡色橡胶强度高，扩展率大，耐老化和不易褪色。它也是化学纤维的最佳消光材料，使通明的化纤具永久性消光作用，并可进步耐性。此外，还用于珐琅、电器、电子质料等方面。 钛和钛合金首要用于航空和宇航部分。与合金钢比较，钛合金可使飞机分量减轻40%。其他如人工卫星外壳、飞船蒙皮、火箭发动机壳体、等，钛合金都可大显神通。非宇航范畴运用工业纯钛和钛合金首要在发电站冷凝器、触摸海水设备、化学设备和一些机械工程等方面，特别是海水淡化加热器用钛是钛工业开展中划时代事情。兵工部分钛首要用于舰船和武器出产。 金属钛除首要用于出产工业纯钛和钛合金外，另一用处是为钢铁工业出产钛铁合金和含钛钢。钛在钢中作为增加元素，能够改动钢的功能。使钢在相同回火温度下，具有更高的强度和硬度，或相同硬度要求下，回火到更高的温度。现在，我国含钛钢有高强度低合金钢、结构钢、不锈钢、耐热合金、超高强度钢和磁钢等钢种系列，广泛用于轿车、船只和石油钻探等方面，已开展成为仅次于锰钢的第二大钢系。 我国钛矿资源比较丰厚，散布在21个省区，首要产区为四川，其次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等。我国钛资源首要是原生钒钛磁铁矿岩矿，TiO2储量占全国钛资源TiO2总量的94.28％；其次是外生钛铁矿砂矿，TiO2储量占3.71％；第三是金红石岩矿，TiO2储量占1.52％；第四是金红石砂矿，TiO2储量占0.49％。 根据我国原生钛磁铁矿和钛铁砂矿资源储量丰厚，但散布不均，且金红石和易采选钛铁矿资源探明储量不多，以及多属原生矿和档次相对较低一级特色，现在我国钛精矿（特别金红石）和高级钛白的进口数量比较大。为确保我国钛工业的全面、和谐、继续、高效开展，有必要本着根据成矿地质条件、布局合理和浅富近易的找矿准则，重视易采选的富钛钛铁矿、特别是金红石的勘查作业，进步可运用优质钛矿资源的确保程度；一起，还要着力进步我国原生钛磁铁矿石中钛铁精矿的选冶技能和归纳收回才能，进步运用钛矿资源出产高钛渣和人工金红石，进而进步深加工钛白、海绵钛、钛金属、钛材的技能水平及经济指标，进步产品质量、商场竞争才能和出口创汇才能，以取得钛工业全面开展最佳的资源效益、经济效益和环境效益。
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