从熔盐中电解制取金属钛

钛的生产成本高，使其应用受到了限制．如能从熔融盐中直接电解得到钛，就可减少成本．然而，从熔融盐中电解得到的固态钛很可能是树枝状晶，需要再经过真空电弧重熔．如果能得到液态钛，上述问题即可迎刃而解．但因钛的熔点高，高温活性大，保持其液态是非常困难的． ＥＳＲ（电渣熔炼）是钢的提纯工艺之一．在该工艺中，大电流通过电解槽时产生的热量将自耗电极熔化；电极周围温度可达２０００Ｋ．从自耗电极上得到的金属滴收集于金属熔池中，然后凝固在基板上．该工艺通常使用交流电，但也可用直流电．使用直流电，可以掌握电解效果．１…     

碳在熔融铝中的溶解度

一、引言目前,在工业上,鋁是采用Hall-Heroult方法以碳素电极电解熔融盐制取的。在这种情况下,在电解槽槽底生成碳化鋁,而碳化鋁会溶解在鋁中。另外,作为使鋁合金結晶細化的方法,可以加入钛与硼,而根据Cibula的研究,添加的钛和鋁中的碳結合生成碳化钛,结晶析出,就以它作为结晶核心,使鋁合金的     

加钛方式对A356合金晶粒细化效果和衰退行为的影响

分别采用电解加钛、熔配加钛和氟盐加钛三种方式，研究了加钛方式和保温时间对A356合金的晶粒细化效果和抗衰退能力的影响。结果表明，在钛含量（0．1％）相同条件下，短时保温时，电解加钛的晶粒细化能力高于熔配加钛和氟盐加钛，电解加钛A356合金的一次枝晶臂间距最短；长时间保温后，各种加钛方式使A356合金晶粒和共晶硅均发生了不同程度的衰退，但电解加钛A356合金的抗衰退能力最强，氟盐加钛合金的抗衰退能力最低。     

不同加钛方式对Zn-Al合金组织及耐磨性的影响

采用了工业上常用的3种加钛方式(电解低钛铝基合金、氟盐、铝钛中间合金)细化高铝锌合金,对比了不同加钛方式对合金组织及耐磨性的影响。研究结果表明,Ti作为一种晶粒细化剂能够有效地细化合金的晶粒,其中电解加钛的细化效果最明显。其原因可归因于强大电磁场的搅拌作用下Ti原子的均匀分布以及原位析出的异质形核质点的形核作用。由于晶粒的细化,增加了晶界面积,更有效地抑制了位错的产生,从而增强了基体的结合力,因而电解加钛合金的耐磨性最高。     

专利四则

专利号：ＵＳ０６０３４２０３专利名称：氧化钛催化剂摘要：该催化剂可用于齐聚、聚合或解聚工艺，比如生产聚脂工艺。催化剂的分子式为ＭｘＴｉ（Ⅲ）Ｔｉ（Ⅳ）ｙＯ（ｘ＋３ ＋４ｙ）／２，其中Ｍ是一种碱金属：Ｔｉ（Ⅲ）是３价（＋３）氧化态钛； Ｔｉ（Ⅳ）是４价（＋４）氧化态钛；ｘ和ｙ大于等于０；如果ｘ＝０，ｙ 小于１／２．（刘牧）专利号：ＵＳ０６０２４８４７专利名称：生产钛晶体和钛的装置摘要：专利提供了生产高纯钛的方法和装置。该工艺在一个容器中生产海绵钛并在同一个容器中进行钛原位熔融盐电解来生产高纯钛晶体，…     

从电解槽槽渣中回收镁的新方法

前言在生产镁的过程中,也就是在其它熔融盐存在下电解熔融MgCl_2生产氯气和熔融镁时,在电解槽底部形成槽渣。为了防止这种槽渣聚集,就要定期地人工除渣。这种槽渣是由盐     

连续化制钛方法（2）

主要论述了一种连续化电解具有导电性的熔融钛渣之类的含钛混合氧化物熔液，从而制取金属钛或钛合金的专利方法，并对该方法的技术可能性和经济性进行了分析和评价。     

电解低钛汽车轮毂材料的研究

本文应用原位钛合金化、细晶化的电解低钛铝基合金为母材生产汽车轮毂材料——A356合金，对其微观组织及性能进行了研究。研究发现：电解低钛A356合金较传统的熔配加钛A356合金组织细化，一次枝晶细小，二次枝晶臂间距短；经过T5短时处理，硅相球化良好，颗粒细小，强化元素Si、Mg在基体中均匀、弥散析出。电解低钛A356合金具有高强度和高韧性的良好力学性能匹配，σь≥300MPa和δ≥8％的性能比传统熔配加钛的A356合金强度和塑性均可提高20％以上。     

利用固体透氧膜提取海绵钛的新技术

对克劳尔法、电解四氯化钛法等海绵钛传统生产方法以及在熔融CaCl2中直接电解还原二氧化钛制取钛的新工艺进行了总结和分析。针对这些方法中存在的不足,提出了一种利用固体透氧膜技术直接从含钛氧化物矿制备海绵钛的连续、低成本、无污染的绿色冶金新工艺。     

不同加钛方式对ZA46合金组织及性能的影响（英文）

研究了3种加钛方式(添加低钛铝合金,铝钛中间合金和氟盐)对Zn-Al合金组织及性能的影响。结果表明,铸造过程中添加钛能有效地细化Zn-Al合金组织,其中低钛铝合金的细化效果最好。分析认为,其原因可能是由于在强大电磁场的搅拌作用下,Ti原子的均匀分布以及原位析出的异质形核质点的形核作用所致。由于晶粒的细化,增加了晶界面积,更有效地抑制了位错的通过,从而增强了基体的结合力。因而电解添加低钛铝合金的Zn-Al合金具有最高的力学性能和耐摩擦磨损性能。     

Effect of Different Titanium Alloying Methods on the Grain Refinement and Mechanical Properties of ZA46 Alloy

研究了3种加钛方式(添加低钛铝合金,铝钛中间合金和氟盐)对Zn-Al合金组织及性能的影响。结果表明,铸造过程中添加钛能有效地细化Zn-Al合金组织,其中低钛铝合金的细化效果最好。分析认为,其原因可能是由于在强大电磁场的搅拌作用下,Ti原子的均匀分布以及原位析出的异质形核质点的形核作用所致。由于晶粒的细化,增加了晶界面积,更有效地抑制了位错的通过,从而增强了基体的结合力。因而电解添加低钛铝合金的Zn-Al合金具有最高的力学性能和耐摩擦磨损性能。     

NaCl—KCl熔融体系电镀钛的研究

研究了在NaCl-KCl熔融盐体系中进行难熔金属钛的电镀过程中,K2TiF6添加剂的加入量等因素对电镀结构的影响,并对直流电镀、脉冲电流电镀在熔融盐电镀中的应用进行了比较。使用换向脉冲电流电镀的新工艺,在碳钢表面获得了较好的金属钛镀层。     

钢件硼钛共渗的渗剂成份

这是一项有关化学热处理的专利发明,可用做钢材硼钛共渗的饱和介质。过去报导的硼钛共渗的渗剂成份是Na_2B_4O_7TiO_2系列的熔融盐,用电解方法进行硼钛共渗。但是电解硼钛共渗法要求贵重的设备,需有直流电源,操作复杂,难以在化学热处理后直接进行热处理。还报导过一种硼钛共渗的固体渗剂成份,这种成份是用粉末钛和有活性添加剂的含硼物质配制的。这种渗剂成份的缺点是硼钛扩散层的生长速度相当低,且必须在有液封闸门的密封耐热钢容器中进行饱和。     

加Ti、B方式对A356合金组织和性能的影响

通过对比试验研究了在相同Ti含量和相同Ti、B质量比时,不同加Ti、B方式对A356合金组织和力学性能的影响.结果表明,电解加钛的A356合金的晶粒细化效果总是优于熔配加钛和钛盐加钛,钛、硼联合细化方式比单独加钛细化效果好.钛、硼联合细化A356合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率高于对应的单独加钛A356合金.加钛、硼方式对A356合金强度影响较小,但对A356合金塑性影响较大.电解加钛A356合金强度与熔配加钛合金相当,较钛盐加钛合金稍高,但伸长率均显著大于熔配加钛和钛盐加钛A356合金.     

钛铁混合氧化物短流程直接制备钛铁合金

利用固体透氧膜(SOM)法研究钛铁混合氧化物短流程直接制备钛铁合金。在熔融CaCl2熔盐体系中,以二氧化钛和氧化铁的混合氧化物压片为阴极,氧化钇稳定氧化锆管(YSZ)内的碳饱和铜液为阳极, 在1100 ℃,槽电压3.5 V的条件下电解2~6 h。经SEM、EDS、XRD等分析表明：二氧化钛和氧化铁被电解还原为钛铁合金,直接从氧化物制备钛铁合金是可行且高效的     

电解掺钛对纯铝晶粒细化作用效果的分析

向铝电解槽添加一定量的二氧化钛可使生产的铝锭中含有少量的钛。分析了用这种掺钛方式生产的低钛铝合金的微观组织，对比研究了电解掺钛与通过铝钛中间合金掺钛的晶粒化效果。结果表明。电解掺钛具有更优良的晶粒细化作用。随着电解掺钛量的增加，晶粒尺寸下降。电解掺钛量在0．20％～0．30％之问既可得到满意的细化效果。还分析了电解掺钛的晶粒细化作用的机理，对电解掺钛新工艺的可用性进行了评价。     

论钠在铝熔盐电解阴极过程中的作用

用霍耳-埃魯耳法生产金屬铝的实质是,将氧化鋁溶在熔融冰晶石(Na_3AlF_6)中,而后进行电解。阴极上析出的鋁,因比重較大,集聚在碳阴极槽底上,并同时起着阴极的作用。氧气在碳阳极上析出,它将碳氧化成二氧化碳。可见,阳极也是間接地参与氧化鋁的电化学还原反应。电解过程是在冰晶石-氧化鋁混合物的熔     

钛的氯盐对海綿钛质量的影响

用四氯化钛生产金屬钛时,钛呈海綿体析出,此海綿体浸含有反应产物,即钛的氯盐。这些反应物与基盐(NaCl,MgCl_2)同时含有某些数量的钛的二价和四价的氯盐,即钛的氯化物未完全还原的产物。其含量可能在很大的范圍內波动——由占純铁的0.1％到百分之几。钛的氯盐对金屬钛的质量有很大的影响。本文拟研究在存放和采用湿法冶金处理反应物时,钛的氯化物的状态及氯化物对金屬钛质量的影响。     

阳极导电材料对铁钨锡合金粉电解铁的影响

研究阳极导电材料碳素钢、316L不锈钢、铅钙合金、石墨、钛涂钌板、钛板和铜板在硫酸盐和氯盐体系中对铁钨锡合金粉电解铁的影响。结果表明:电解24 h,上述阳极导电材料在氯盐中的阴极电流效率为90%、90%、66%、66%、54%、49%、33%,在硫酸盐中的阴极电流效率为90%、87%、82%、81%、73%、68%、54%。槽电压均逐渐升高,在氯盐体系中,石墨、铅钙合金、钛涂钌板和钛板作阳极导电材料时,电解液pH逐渐降低;碳素钢、316L不锈钢和铜板作阳极导电材料时,电解液pH逐渐升高。在硫酸盐体系中,铜板和碳素钢作阳极导电材料时,电解液pH基本不变;316L不锈钢作阳极导电材料时,pH逐渐升高;铅钙合金、石墨和钛板作阳极导电材料时,pH先升高后降低。基于槽电压、阴极电流效率,选择适宜的电解体系为硫酸盐体系,该体系中适宜的阳极导电材料为铅钙合金。     

铝钛二元合金凝固过程数学模型的建立及应用

针对Ti〈0.15%的Al-Ti二元合金,基于三个假设：一个晶核生长过程中所产生的成分过冷为邻近晶粒的形核提供所需的形核过冷度;两个形核事件发生的距离相当于一个晶粒尺寸;忽略界面前沿温度梯度和凝固过程中结晶潜热的析出,在此基础上建立了Al-Ti二元合金凝固过程的数学模型并进行数值计算,计算了成分过冷度与相对晶粒尺寸。应用于电解低钛铝合金和熔配铝钛合金,发现电解低钛铝合金在试验室条件下的形核过冷度ΔTn=0.5~1.0K,低于传统熔配加钛的Al-Ti二元合金（ΔTn=0.8~1.5K）。对于研究电解低钛铝基合金的细化机理提供了数值基础。