飞行时间质谱法研究四氯化钛气相氧化动力学

采用飞行时间质谱法研究了四氯化钛与氧的气相氧化动力学。试验的温度范围在家９３～７２９℃之间，试验用四氯化钛在该ＴｉＣｌ＿４－Ｏ＿２体系中的浓度为７％～５０％。试验结果表！凡反应产物对氧化反应有阻滞作用。     

FeS的水蒸泡高温氧化动力学

通过测定脱硫速度，研究了ＦｅＳ的水蒸汽高温氧化动力学。ＦｅＳ的水蒸泡氧化产物为Ｆｅ３Ｏ４，未反应物转为成类磁黄铁矿相（Ｆｅ１－ａＳ）。反应初斯铁先于硫被氧化，较致密的Ｆｅ３Ｏ４产物层形成后，硫与铁同时被氧化，实验数据与界面化学反应和固体产物层扩散共同控制数学模型结果相吻合。反应活化能和扩散活化能分别为１２２．０ＫＪ／ｍｏｌ和９０．２ＫＪ／ｍｏｌ。增中水蒸泡流量可使产物层粒度变细，孔隙度降低。流量为     

石墨电极高温氧化的动力学模型

根据气－固反应理论建立了石墨电极高温氧化动力学模型Ｘｓ＝ｋａ＋ｋｂ．Ｑ并通过高温氧化实验证明，内扩散和化学反应是影响其反应的限制性环节。     

TiAl基合金高温氧化动力学分析

关于ｉＡｌ的高温氧化问题,国内外已有广泛报道［１,２］,但缺乏对氧化产物的系统分析．本文从氧化物生成热力学角度讨论了二元ＴｉＡｌ及三元ＴｉＡｌ－Ｃｒ合金氧化产物的生成趋势,旨在为ＴｉＡｌ氧化层构造研究提供理论基础．１ＴｉＡｌ氧化物的热力学计算 二元ＴｉＡｌ在９７３Ｋ以上高温氧化时,生成两种稳定的氧化物［３］：Ｒ－ＴｉＯ２和α－Ａｌ２Ｏ３。由于ＴｉＯ２与Ａｌ２Ｏ３的生成自由能相近［４］,在原子比约为 １：１的 ＴｉＡｌ基合金中,将几乎同时生成两种氧化物,故不能形成单一致密的Ａｌ２Ｏ３保护层． 式中：气…     

铁精粉氧化过程的动力学研究

通过恒温和均匀升温实验,采用大载荷热重分析仪研究了铁精粉氧化过程动力学.结果表明:均匀升温过程中,铁精粉氧化的主要控制环节变化是外扩散型→内扩散型→外扩散型,氧化结束后,部分Fe₂O₃发生分解反应生成Fe₃O₄和O₂,使得TG曲线质量变化率减小;等温实验也证明了氧化主体部分的控制环节是内扩散,其表观活化能为26.193kJ·mol^-1;铁精粉氧化过程促进了钛元素富集,改变了产物的微观结构.     

添加剂在四氯化钛气相氧化过程中的作用机制

以气态四氯化钛为前躯体,水蒸气、三氯化铝和氯化钾为添加剂,采用高温气相氧化法制备出金红石型二氧化钛超细粉。通过热力学计算、X射线衍射(XRD)、粒度分析、扫描电镜联用X射线光电子能谱(SEM-EDX)等方法研究了水蒸气、三氯化铝和氯化钾在气相反应过程中的作用机制及二氧化钛粒子的形成过程。结果表明,水蒸气起到了成核剂的作用,它与四氯化钛及三氯化铝反应生成的相应氧化物提供了气相反应所需的晶核;三氯化铝作为晶型转化剂的同时,在改善二氧化钛表面状态等方面起到了重要作用;氯化钾是一种离子剂,它的加入提高了二氧化钛粉体的分散性,获得了均匀的粒度分布,细化了晶粒,改变了粉体的消色力。随着氯化钾加入量的逐渐提高,二氧化钛的消色力随之增加,当氯化钾的加入量在(100～120)×10-6时,消色力达到125%。研究同时表明,气相反应中二氧化钛微粒的形成过程可以分为:非均相成核—表面作用与晶型转化—颗粒长大与静电作用等基元步骤。     

HRB400螺纹钢的高温氧化行为及动力学

为了优化HRB400螺纹钢氧化皮结构,以提高耐蚀性能,采用热重法研究了试验钢空气条件下在800、850、900、950、1000和1050℃温度下的氧化行为,建立了氧化动力学模型,计算出试验钢的氧化激活能,借助扫描电镜(SEM)分析和确定氧化皮结构和组成.结合螺纹钢的实际生产情况讨论了螺纹钢氧化皮形成规律,建立了螺纹钢...     

高温空气介质下U71Mn钢氧化动力学实验研究

为了研究重轨钢(U71Mn)在空气介质下高温氧化动力学规律,对其在900～1 300℃之间进行了5组恒温50min的氧化实验,分别绘制了在这些温度下的氧化增重曲线,并计算出了不同实验温度下该钢种的氧化动力学速率.结果表明,重轨钢在900～1300℃时氧化动力学曲线遵守直线规律.     

铁橄榄石的氧化动力学研究

采用热重法研究了700～800℃条件下,铁橄榄石的氧化过程.根据重量的变化,铁橄榄石的氧化分为四个阶段:反应孕育期、迅速反应期、缓慢反应期、反应平衡期.随着氧化温度的升高,瞬时反应速率增加,宏观氧化率X增大.根据铁橄榄石颗粒的特点,确定其动力学模型属于带圆孔的收缩性未反应核模型.铁橄榄石刚开始氧化时是化学反应控制,生成较薄一层氧化层后受化学反应与内扩散同时控制,氧化层较厚时则受内扩散单独控制.     

金属钛制备工艺研究进展

本文介绍了热还原法制备金属钛的工艺,包括Kroll法、镁还原低价卤化物、PRP法及Hunter法及电解法,包括电解TiCl4法、FFC剑桥工艺、EMR／MSE等,分析了各种方法的机理及特点。并且认为以TiCl4为原料制备钛工艺降低成本的空间很小;如能生产出低成本的TiCl4,钛成本高的问题将很快得以解决;从熔盐中直接电解TiO2制备金属钛,是低成本金属钛制备新工艺的发展方向。     

氯化法钛白氧化反应器结构分析与模拟

气相氧化反应器是氯化法钛白工艺中的核心技术，对其设备的组成结构进行分析，并讨论气相氧化反应器的模拟进展，提出建立过程控制模型的思路。     

干馏煤替代石油焦用于TiCl4生产的应用研究

采用干馏煤与石油焦的煤焦混合物为还原剂,在熔盐氯化法生产TiCl4过程中进行工业化生产试验,考察了采用干馏煤的影响及生产工艺参数的变化。结果表明：随着煤焦混合物中干馏煤比例的增加,钛渣和氯化钠单耗变化无明显的差异,氯化炉熔盐温度、炉顶烟气温度等都在控制范围内,验证了干馏煤在熔盐氯化中应用的可行性,降低了TiCl4生产成本。同时,生产过程中为避免熔盐温度控制偏高,当干馏煤与石油焦配比大于5︰5时,熔盐温度可按730~780 ℃控制;采用100%干馏煤时,熔盐温度可按720~760 ℃控制,为增强熔盐流动性,氯化钠的配比可适度增加。     

Chemical Vapor Synthesis of Titanium Aluminides by Reaction of Aluminum Subchloride and Titanium Tetrachloride

A new process for developing titanium aluminides (TiAls) using chemical vapor synthesis was investigated in a laboratory experiment. Aluminum subchloride (AlCl) was used as the reducing agent in the reaction with TiCl₄ and the source of aluminum for Ti-Al alloy. Two types of products, with large crystals and fine particles, were fabricated. The large crystals were determined to be TiAl, with small amounts of Ti and Ti₃Al phases. The composition of fine particles, on the other hand, varied in wide range.     

钛及钛合金热氧化行为研究

对TA2纯钛和TA18钛合金试样在500～850℃温度范围内进行热氧化处理,采用静态增重法研究氧化速率,并采用XRD分析表层氧化物物相,探讨合金元素对热氧化动力学的影响机理。结果表明,TA2纯钛和TA18钛合金氧化增重都随温度提高而增大,在相同的热氧化温度和时间下,TA18钛合金的单位面积氧化增重曲线比TA2纯钛的平缓,增重比TA2纯钛慢;TA18钛合金的抛物线速率常数比TA2纯钛小,即TAl8钛合金的抗氧化性比TA2纯钛更好。TA2纯钛在600℃和700℃氧化的抛物线速率常数分别为1．24774×10、6．75902×10-2mg2·cm-4·h-1;TA18钛合金在600℃和700℃氧化的抛物线速率常数分别为7．853×10、3．66128×10-2mg2·cm-4·h-1。TA18钛合金抗氧化性比TA2纯钛更好的原因是：TA18钛合金氧化层由TiO2和A12O3组成,TA2纯钛氧化层完全由TiO2组成,A12O3比TiO2更致密,具有更好的阻挡氧向内层渗透的作用。     

铁矿石全铁含量的测定——三氯化钛还原法

试验制定三氯化钛还原法测定铁矿石中全铁含量的分析方法,并验证其使用情况。     

Chlorination Kinetics of Titanium Nitride for Production of Titanium Tetrachloride from Nitrided Ilmenite

The kinetics of chlorination of titanium nitride (TiN) was investigated in the temperature range of 523 K to 673 K (250 °C to 400 °C). The results showed that the extent of chlorination slightly increased with increasing temperature and decreasing particle size of titanium nitride at constant flow rate of N₂-Cl₂ gas mixture. At 523 K (250 °C), the extent of chlorination was 85.6 pct in 60 minutes whereas at 673 K (400 °C), it was 97.7 pct investigated by weight loss measurement and confirmed by ICP analyses. The experimental results indicated that a shrinking unreacted core model with mixed-control mechanism governed the chlorination rate. It was observed that the surface chemical reaction of chlorine gas on the surface of TiN particles was rate controlling in the initial stage and, during later stage, internal (pore) diffusion through the intermediate product layer was rate controlling step. Overall the process follows the mixed-control model incorporating both chemical reaction and internal diffusion control. The activation energy for the chlorination of TiN was found to be about 10.97 kJ mol^?1. In processing TiCl₄ from TiN and TiO_0.02C_0.13N_0.85, the solids involved in the chlorination process were characterized by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM) and Energy-dispersive X-ray spectrometer (EDX). The SEM/EDX results demonstrated the consumption of TiN particles with extent of chlorination that showed shrinking core behavior.     

微等离子体氧化法制备TiO2陶瓷膜的光催化活性研究

在不同的电流密度下 ( 5 ,10 ,15A·dm- 2 ) ,微等离子体氧化法在钛基体上产生了多孔的二氧化钛陶瓷膜。所得膜层被用于降解若丹明B ,有一定的光催化活性 ,当电流密度为 10A·dm- 2 时 ,所得膜层具有较高的光催化活性 ,2h去除率达 90 %。经XRD和SEM分析膜层的表面形貌和结构 ,发现膜层的微孔尺寸和锐钛矿型二氧化钛的含量随着电流密度增加而增加 ,10A·dm- 2 时所得膜的高催化活性归功于较大的比表面积及较高的锐钛矿型二氧化钛的结晶量     

不同品位高钛渣对沸腾氯化工艺的影响

分别以94％品位高钛渣和90％品位高钛渣为原料，采用沸腾氯化工艺制备粗TiCl4，分析了两种品位高钛渣对沸腾氯化工艺的影响。结果表明：94％品位高钛渣由于其活性低而对沸腾氯化工艺的影响较大。