钛冶金的主要流程？
一、钛冶金的主要流程？
(1)高温液相镁还原法。高温液相还原是在钛的熔点(1668度)以上的温度下进行，此时钛呈液体状态，反应器充惰性气体氩(或氦)，并保持0.5～lMPa的压力以使生成的MgCl4呈液体状态存在。由于密度的差别，MgCl2浮在液体钛的上面，液体MgCl2和液体钛可连续或间歇放出，因此还原过程可连续进行。取出的液体钛在真空下固化为产品钛锭，这就省去了海绵钛中间过程，预计可大幅度降低金属钛的生产成本。
高温液相还原反应的主要困难在于液体钛活性很大，反应器材料问题难以解决。为解决这个问题，曾试验了一种冷却反应器壁的方法，即控制温度使反应器壁和高温反应区间形成一层凝固层，以避免液体钛与反应器壁直接接触。但凝固层的形成和保持需要高精度的温度控制，能否适合大规模操作还需要进一步探索研究。
(2)氟盐法，又称铝还原法。由美国矿务局奥尔巴尼研究中心发明的。它是用铝还原钛的氟盐制取钛合金，然后脱除合金中的铝制得海绵钛或钛粉。1985年建立了试生产厂，随后因故停产。我国学者也曾对此法进行过探索性研究。
(3)电解法。美国、日本、前苏联、意大利、法国和中国都对该法进行了长期和深入的研究。早期的电解槽构型为隔膜式和篮框式。80年代初，美国道一豪梅特钛公司曾一度建厂试生产，后停产关闭。1988年意大利马克吉纳塔公司宣布采用双电极的新型电解槽工艺建厂进行试生产，其后由于未达到预计的技术经济指标，也被迫停产关闭。
(4)流动式连续气相冶炼法。由大胶钛公司提出，它是把作为种子的金属钛粒装入反应器中。从反应器下部吸入原料TiCl4和金属镁气体，在反应器内沸腾，TiCl4在处于流动状态的钛粒表面上被镁还原成金属钛。金属钛粒达到一定粒度后连续地取出。严格地讲，这是一种半连续法工艺。
(5)连续液相还原法。日本学者深入研究了在普通温度下(1000度)液相还原的可行性。具体实验方法为，在镁还原工艺的反应器内，预加锌，并用MgCl2层隔开镁和锌，同时加入TiCl4和金属镁。还原生成的钛沉降至下部锌中，形成低溶点Ti-Sn合金。含钛分别为10%、17%、25%的合金，其熔点相应为800度、900度、1000度，连续排出液态合金，然后将其进行真空蒸馏除锌，即得海绵钛。
(6)共还原制取钛合金。前苏联学者曾研究过从含钒废料即VOCl3-TiCl4用镁法共还原制取Ti-V合金的方法。该法分三个步骤，首先是将VOCl3-TiCl4在熔盐氯化炉中加碳氯化制取TiCl4-VCl4液体；其次将其精馏精制，得到纯TiCl4-VCl4液；然后按镁法工艺用它制得海绵钛钒合金。另外，他们还进行过类似的镁法共还原TiCl4-MoCl5制取钛钼合金和钠法共还原TiCl4-VCl4-MoCl5制取钛铝钒合金粉的研究。
另外，为满足制造飞机发动机转动件的质量要求，已采用冷床炉熔炼来去除钛和钛合金中的氮化物、氧化物等低密度夹杂和钨、铌等高密度夹杂。
二、为什么钛金属不能电解冶炼？
二价腔族钛离子可以置换酸中的氢，因此陪段无法在水溶液中析出金属钛，水中的氢会优先获得电芦圆誉子变成氢气。
因为钛金属相对来说比较稳定，不容易通过电解获得，所以就没有办法实现冷冻储存。
三、由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去。 (注:NaCl熔点为801
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四、钛合金的化学性质具有各成分金属的化学性质对吗？
这个说法是正确的。
合金中的各种握笑仔金属成分保持各自的化学性质。
钛合金指的是钛与其他一种或几种金属或非金属制成的合金。钛是20世纪段汪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。
合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物升如。
合金的物厅册绝理性质与成姿念分金属只是物理性质不同，例如、硬度、熔沸点。化学性质基本相同，顶多，在电解质溶液当中，反应的时候，形成了原电池，化学反应速率加快
这鼠标的主板很小巧,左键与右键的按钮小的可怜,而中间的滑轮却大得夸张。我将主板挪了挪位置,又将外壳扣在上面实验,但鼠标的左右键没有发出熟悉的脆响。我又重复试验了很多次,甚至改动了辅助主板的纸片的位置,但丝毫没有得到什么结果,我甚至是想放弃了。我突然想起老爸曾经修鼠标的画面:“他在主板下面垫了一块比较硬的纸片,就成功地让鼠标恢复了功能。我何尝不效仿一下呢?”我想,“如果说这样对鼠标的修复有用的话,那么鼠标的主板目前应该处于较低的位置,致使外壳上用于按键的零件无法发挥功效,根本够不到按钮。”于是,我撕下一块较硬的纸片,折叠成长方形,用拳头砸实,放在鼠标主板右键的按钮下,将另一块纸片放在左键按钮下,使主板的位置有所提高。
为了测试我的实验是否成功?我又一次把外壳放置在上面,拧上螺丝,点了点左键,有了反应。可是右键依然如故。我把鼠标反过来拍了拍,重新放到鼠标垫上进行实验。我心里默念着“上帝保佑”,谁知老天开眼,鼠标成功恢复,我不禁大喜。
坚持扮姿就是胜利的开始,钱学森说过:“不要失去信心,只要坚持不懈,就终会有成果的。”结束长达40多分钟的修理,看着鼠标完好如初,我觉得,这是给我的最好的奖赏!
钛合虚稿金具有如下优良的特性。
1. 比强度高。钛合金的密度仅为钢的60%，纯钛的强度接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度（强度/密度）远大于其他金属结构材料，可制造出皮绝单位强度高、刚性好、质量轻的零部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。
2. 热强度高。钛合金的使用温度比铝合金高几百度，可在450℃～500℃的温度下长期工作。而铝合金的工作温度则在200℃以下。
3. 抗蚀性好。钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢，对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强。
4. 低温性能好。钛合金在低温下仍能保持其力学性能。比如TA7，在-253℃下还能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。
钛及钛合金材料的应用
1. 在生物医药的应用
钛燃誉姿合金因为其良好的生物相容性和耐腐蚀等特性，已被广泛应用于医学领域中，成为人工关节、骨创伤、接骨钛板、脊柱矫形内固定系统、手术器械等医用产品的首选材料。3D打印的植入钛合金材料能够根据个人不同的要求进行个性化设计，比如使用3D打印技术制作的下颌骨可以完全贴合患者的患处曲线。钛作为已知生物学性能最好的金属材料，其3D打印的医用领域市场需求将不断扩大，应用前景广阔。2011年，比利时哈瑟尔特大学生物医学研究院研究人员研制了金属下颌骨，使用LayerWise公司制造的3D打印机，为一名83岁的老妪安装了一块定制的钛合金下颌骨。这是全球首例此类型的手术，标志着3D打印移植物开始进入临床应用
物理性质钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米（20℃），高于铝而低于铁、铜、镍基销。但比强度位于金属之首。熔点1668±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子度，金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但强度低，不宜作结构材料。钛中杂质的存在，对其机械性能影搏银游响极大，特别是间隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显著降搏孝低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。化学性质钛在较高的温度下，可与许多元素和化合物发生反应。各种元素，按其与钛发生不同反应可分为四类：第一类：卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物；第二类：过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体；第三类：锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体；第四类：惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素（除钪外），锕、钍等不与钛发生反应或基本上不发生反应。与化合物HF和氟化物氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4，反应式为⑴；不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜，可防止HF浸入钛的内部。
钛金属的性能分析
1、耐低温性能好
立坤钛业讲解钛合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。
2、抗阻尼性能强
金属钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。利用钛的这一性能可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。
3、无磁性、无毒
钛是无磁性金属，在很乎桐大的磁场中也不会被磁化，无毒且与人体组织及血液有好的相溶性，所以被医疗界采用。
4、弹性模量低
钛的弹性模量在常温时为106.4GMPa,为钢的57%。
5、吸气性能
钛是一种化学性质非常活泼的金属,在高温下可与许多元素和化合物发生反应。钛吸气主要指高温下与碳、氢、氮、氧发生反应。
6、密度小,比强度高
金属钛的密度为4.51g/cm3,高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度位于金属之首。
7、耐腐蚀性能
钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大。立坤钛业发现但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。
为了提高钛的耐蚀氏前性，研究出氧化、电镀、等离子喷涂、离子氮化、离子注入和激光处理等表面处理技术，对钛的氧化膜起歼顷清到了增强保护性作用，获得了所希望的耐腐蚀效果。针对在硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气和高温氯化物等生产中对金属材料的需要，开发出钛-钼、钛-钯、钛-钼-镍等一系列耐蚀钛合金。钛铸件使用了钛-32钼合金，对常发生缝隙腐蚀或点蚀的环境使用了钛-0.3钼-0.8镍合金或钛设备的局部使用了钛-0.2钯合金,均获得了很好的使用效果。
8、耐热性能好
新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。
9、抗拉强度与其屈服强度接近
立坤钛业讲解钛的这一性能说明了其屈强比(抗拉强度/屈服强度)高，表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大，使钛成型时的回弹能力大。
10、换热性能好
金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低，但由于钛优异的耐腐蚀性能，所以壁厚可以大大减薄，而且表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝，减少了热组，太表面不结垢也可减少热阻，使钛的换热性能显著提高
