钛粉的生产及应用

钛是一种质轻且耐蚀性好的材料,但由于其加工性能差,制造形状复杂的零件成本特别高。采用粉末冶金法则可生产出近成品形状部件,从而降低成本。钛粉末是钛粉末冶金的基本原料,其生产方法决定了它的性能、用途和价格。1 钛粉的生产方法钛粉的生产方法很多,不同方法生产的粉末形状、粒度及成本各不相同（表1）。表1 国内外钛粉的生产方法工艺方法简称成本粒形粒度可制取的粉末氢化脱氢法HDH低不规则粗、细、微Ti,Ti-6Al-4V金属还原法 镁还原法 钠还原法 钙还原法镁法钠法低低中等海绵状海绵状 海绵状粗粗粗TiTiTi电解法电解法电解精炼…     

氢化法制备不饱和氢化钛粉末

粉末冶金法(PM法)应用于钛及钛合金产品的生产,降低了钛制品生产成本.该法中钛粉末或氢化钛粉末是主要生产原料.以不饱和氢化钛粉代替钛粉或饱和氢化钛粉进行粉末冶金钛合金的生产,不但能缩短生产周期,而且能进一步降低生产成本.通常不饱和氢化钛的制备是由饱和氢化钛粉脱氢而来的,周期长,能耗很高.本文研究了氢化法制备不饱和氢化钛粉的工艺,通过氢化过程中温度、氢压力、氢化时间等因素的控制,制备出了满足粉末冶金用的不饱和氢化钛粉末.     

闭环气流磨粉碎氢化钛粉

随着钛及钛合金粉末冶金技术的快速发展,采用氢化钛粉代替钛粉作为主要原料制备粉末冶金钛材料已成为国内外的研究热点。本文研究了闭环气流磨系统粉碎氢化钛的工艺过程及特点,并采用SEM、化学分析以及激光粒度测试分析等表征所制备氧化钛粉的形貌、氧含量及粒度分布。结果表明:氢化钛经闭环气流磨后,粒度(D_(50))达到5.94μm;不同粒径(粉末粒径分别为250,150,75和48μm)的氢化钛粉在闭环气流磨分级轮频率为200Hz下,粒度(D_(50))达到10μm以内,且粒度分布区间较窄;而同一粒径(250μm)的粉末在闭环气流磨不同分级轮频率下(80,100,120,140,160,180和200 Hz)分级后,粉末的粒度(D_(50))和粒度分布区间随分级轮频率的降低而增大和变宽;因为闭环气流磨系统是封闭的循环回路,采用高纯氩气作为磨料介质,因此物料粉碎前后的增氧量低。     

氢化钛粉颗粒的粉碎及机理研究

本文采用闭环气流磨系统对氢化后得到的粗颗粒氢化钛粉进行粉碎,利用扫描电子显微镜和粒度分析技术对结果进行表征,并对闭环气流磨的粉碎机理进行了讨论。结果表明,对粗颗粒氢化钛粉进行闭环气流磨粉碎,克服了氢化脱氢法(hydrogenation dehydrogenation,HDH)制备的钛粉存在的粒度不均匀、粒度分布较宽等品质问题;其粉碎机理可总结为,经多股高速高压氩气流冲击、打磨,粉末颗粒自身相互碰撞、摩擦,以及粉末颗粒与磨料腔腔壁、分级轮的碰撞,粗颗粒氢化钛粉从大颗粒粉碎成细小颗粒。     

电解钛氢化脱氢制备超细高纯钛粉工艺

以电解钛为原料,采用氢化、球磨破碎和脱氢的工艺,制备超细高纯钛粉。采用激光衍射粒度分析、SEM及氢和氧元素分析等手段,研究各工艺过程所得的TiH2粉和Ti粉的粒度及其分布、粉末形貌和氧含量的变化趋势。结果表明:电解钛经420℃氢化后,初次球磨得到中位径(D50)为9.81μm的超细TiH2粉,再经600℃保温脱氢,最后经球磨分散得到D50为11.04μm,氧含量为0.48%(质量分数)的不规则形状超细高纯钛粉。在各个工艺过程中,氧含量(质量分数)增加量由低到高依次是TiH2粉脱氢、TiH2球磨制粉、脱氢钛粉球磨和电解钛氢化。     

氢化法制钛粉的工艺研究

研究了氢化法制备钛粉的工艺中，吸氢温度、脱氢温度及相应时间对钛粉质量的影响，以海绵钛为原料，经清洗后，３５０－６００℃，氢气氛中吸氢，再破碎成细粉，Ｘ射线衍射分析表明，吸氢后的钛粉形成ＴｉＨ２化合物，然后在真空中８００℃左右脱氢，可以制得纯度很高的优质钛粉。这种方法工艺可靠。设备简单。     

氢化脱氢工艺制备钛粉研究

主要对氢化脱氢工艺制备钛粉的原理、工艺流程以及目前该种钛粉的质量问题的研究进展进行了介绍,同时对攀枝花地区采用该工艺制备钛粉的可行性进行了分析,且分析结果表明攀枝花地区采用该工艺制备钛粉具有广阔的应用前景。     

TiH2对TiB2自蔓延高温合成过程的影响

采用纯Ｔｉ粉或氢化钛粉、Ａｌ粉及Ｂ粉混合后进行整体加热，使其发生自蔓延高温反应，合成了ＴｉＢ２粉末。研究了氢化钛粉及合成温度对ＴｉＢ２合成反应过程的影响，探讨了ＴｉＢ２粒子的形成机理。     

海绵钛—钛粉联合法生产

目前,世界上年产钛粉1万t以上,制取钛粉的方法有多种,但工业上主要采用的是钠法钛的研磨法和镁法钛的氢化法。近年来,钠法钛厂都先后关闭,钠法钛逐渐短缺,迫切需要找替代产品。而镁法钛氢化法钛粉设备简单,操作简便,投资较少,可制得细粒度的钛粉。因此,镁法钛氢化法钛粉生产发展很快。但镁法钛氢化法生产的钛粉,一般含氧、氮、铁比钠法钛粉偏高。镁法钛氢化法钛粉要想占领钛粉市场,就必须提高产品质量,降低钛粉产品中的氧、氮和铁含量以及降低生产成本。     

全球钛工业领域的技术进步——第31届国际钛协会年会报告综述(Ⅱ)

综述了第31届国际钛协会年会有关钛的提取、钛材及零部件制造、表面处理等报告。着重介绍了钛的提取和钛粉制造的新技术,针对我国钛资源和钛工业状况建议:研究从钒钛磁铁矿岩矿中提取钛和直接制取钛及钛合金粉末的新技术;加大工艺完善、设备挖潜改造投入,提升钛材加工的精细度,研制适应不同应用领域、不同性能要求的新型钛合金;建立钛切削加工数据库,研发新型刀具和冷却液,提高我国钛合金切削加工的水平。     

电炉半钢转杯离心粒化制备铁粉工艺

摘要：为了实现钛精矿电炉冶炼副产品半钢的高附加值利用,提出了以半钢为原料,采用转杯与冷却水幕相结合的转杯离心粒化工艺制备铁粉,并作为硫酸法钛白还原剂的新工艺。实验研究了转杯直径和转速对铁粉粒度的影响规律,结果表明铁粉粒度随着转杯直径和转速的增大而减小;转杯直径为150mm、转速为1800r/min时,颗粒粒径小于0.45mm 的铁粉占比达到90.45%（质量分数）;建立了适用于转杯离心粒化颗粒粒度的预测模型,平均相对误差为 11.43%;利用扫描电镜观察了铁粉颗粒截面的显微结构,铁粉颗粒表面存在一层铁的氧化物;利用热重分析法研究了水幕对铁粉颗粒氧化程度的影响。论文最后提出了铁粉制备、余热回收与钛白制备相结合的新工艺。     

高密度合金粉末的制备与处理

综述了高密度合金的金属粉、复合粉和合金粉的制备方法，介绍了多种粉末制备的工艺流程与特点以及钨粉处理方法。     

高质量Bi系超导粉末制备工艺

研究了Ｂｉ（２２２３）／Ａｇ高温超导带材的装管粉末的制备工艺，结果表明，烧结－压片－研磨的工艺过程重复三次，能得到成分均匀，以２２１２相为主的超导粉末，粉末的形貌以粒状晶粒为主，伴随少量针状晶粒。     

Preparation of Compound Ultrafine CeO2 by Wet-Solid-Phase Mechanochemical Modification

To satisfy practical requirements from industrial applications, an alternate route for synthesis compound ultrafine CeO2 powders by wet-solid-phase mechanochemical modification using industrial grade hydrated cerium carbonate as raw material was proposed.The effect of modifier reaction percentage, reaction time, calcining temperature and modifier amount on particle size, density, suspensibility, and hardness of compound CeO2 powder was investigated.The phase evolutions of preparation process were characterized by XRD.SEM micrograph of the final product shows that compound CeO2 powders obtained are well-dispersed, spherically-shaped, uniformly-sized and submicron-sized particles.The method is readily available in raw material, low in cost, simple in process, and has great potential for industrialization.The compound CeO2 powders of different physical properties can be synthesized by controlling the above-mentioned influence factors in preparation process.     

国外钛粉生产技术

本文概况介绍了钛粉的用途和国外生产企业或研究机构开发的各种钛粉生产方法,并归纳了每种方法各自的特点,以期对今后的研究方向和重点有所帮助。如果能够开发出更简单、成本更低的方法必将极大的促进钛粉生产行业的发展。     

Synthesis of Fine Titanium Powders Via Solution Route

Abstract

Titanium, because of its light weight, high specific strength, corrosion resistance and biocompatibility is a demanding material for aerospace, chemical processing industries and biomedical applications. Titanium powders produced from titanium sponge, hydride-dehydride processes and by a variety of centrifugal atomisation techniques from liquid metals are relatively coarse. If fine size titanium powders can be produced, then the grain size in the sintered titanium will be small thereby contributing to the high strength of the product. In the present investigation, an attempt has been made to synthesize fine titanium powders from titanium dioxide. The later is allowed to form a complex, titanium catecholate, in the presence of ammonium sulphate and concentrated sulphuric acid. The complex is filtered, washed with cold isopropyl alcohol and dried. Titanium hydride is prepared by heating the titanium catecholate in the temperature range 500-600°C in hydrogen atmosphere. The powder obtained is crushed ground and reheated at temperatures upto 950°C in vacuum. The product is rapidly cooled from this temperature to obtain titanium powders. The powder characteristics such as particle size and crystallization have been evaluated and these results are reported and discussed.     

金属增材制造用钛粉制备研究

金属增材制造技术正朝着产业化的方向发展,钛粉是金属增材制造领域的主流原料之一。本文概述了钛及钛合金的熔炼技术,重点介绍了感应熔炼,并对目前主流的钛粉制备技术进行了对比和分析,包括基本原理、优缺点和影响粉末特性的因素等。此外,还介绍了数值模拟在钛粉制备上的应用,并对钛粉制备工艺在金属增材制造领域的发展做出了展望。     

过程控制剂对Fe-C-Ti粉末机械合金化的影响

研究了过程控制剂对Fe-C-Ti合金粉末的出粉率、粉末形态及机械合金化过程的影响。结果指出,添加过程控制剂可明显提高出粉率,且合金粉末大小均匀,但降低了碳和钛向铁中的固溶速率,使机械合金化过程滞后。     

高能球磨工艺参数对氢化钛粉和镁粉性能的影响

采用氢化钛粉代替钛粉,与镁粉混合高能球磨,研究球磨工艺参数对粉末性能的影响。采用机械合金化法这种非平衡态的粉末冶金方法,通过高能球磨粉末,提高Mg在Ti中的固溶度。利用激光粒度仪、X线衍射仪、扫描电镜等测试分析仪器表征粉末的性能。研究发现,随球磨时间延长,混合粉末的粒径逐渐变小,确定16 h为最佳球磨时间。Mg的衍射峰随球磨时间增加而逐渐减弱,球磨8 h后基本消失,表明球磨过程可促使Ti和Mg原子的合金化。选取4%(质量分数)的硬脂酸作为过程控制剂,能有助于减小颗粒尺寸且能有效防止粉末冷焊,粉末的收得率提高至73.3%。     

Investigation on Preparation of Ni-Zn Ferrite Powders by A New process

本文研究了共沉淀法合成镍锌铁氧体粉料,在测定镍锌铁碳酸盐及氢氧化物溶解度曲线基础上研究共沉淀时各种因素对粉体组成及质量的影响,确定了制备镍锌铁氧体共沉粉的工艺条件。