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鈦粉的氫化脫氫法過程中有哪些地方需要注意

來源:鈦板,鈦棒,鈦設備,鈦合金,鈦管,鈦絲 發布時間:2014-6-23 11:20:49
影響氫化過程的因素,除表面形狀外,還有氫氣壓力、純度、溫度和冷卻時間等。加大氫氣壓力能使鈦吸氫速率增加,一般采用0.2MPa。氫中不應有過多的氧、氮和水等雜質,否則氫化時雜質會被鈦吸收,或形成新的TiO2膜阻礙鈦的氫化過程,或將雜質帶人產品之中,降低產品品質。

鈦氫化是將鈦加熱到900度,吸氫是在降溫過程中進行。氫溶解度與冷卻速度有關,氫化冷卻時間越長,就是冷卻速度越慢,吸氫量越多。快速冷卻增加氫溶解困難,中間產品含氫量低。冷卻時間,從900度冷卻到600度,在氫氣壓力為0.2MPa時,視批量而定,為1-15h。

鈦棒的氫化是鈦吸收氫的過程,也是鈦和氫的化合過程:Ti+H2—TiH2反應可以自發進行,鈦吸氫過程中先生成Ti2H,為間隙固溶體,繼續吸氫后成為TiH2非計量假氫化物,體積比金屬鈦膨脹約15%,使金屬鈦晶格發生嚴重歧變,產生很大的內應力,因此TiH2較脆。TiH2破碎難易程度取決于含氫量,含氫量越高越容易破碎。純鈦中含氫量一般超過1.8%-2.0%,鈦合金中含氫量超過2.0%-2.3%時方能粉碎。
    
比較好的處理方法是化學處理.首先在2%氫氧化鈉(NaOH)溶液中加熱到330-425度,處理15min,表面上的TiO2.被還原成TiO,TiO又與氫氧化鈉反應:TiO+2NaOH+Na2TiO+H2經過處理后,鈦表面變為松散的粉末狀,很容易溶于含HF或NaF的硝酸或硫酸溶液中,經酸洗的鈦表面氧化膜完全被清除。如果鈦的表面氧化不嚴重,不必用這種方法,因為這種方法對鈦的溶損較大。

金屬鈦棒表面,特別是殘鈦.存在一層氧化膜以及夾雜物和油污等,這些不利氫化的因素必須去除。這層氧化膜對鈦的吸氫速度有很大影響。因此.氫化前必須清除這層氧化膜。如果有大塊的夾雜,必須事先鏟除,油污要清洗干凈。

清除氧化膜可把鈦放在真空中或氫氣中加熱,當溫度達到700-850度時,鈦表面的氧化物開始向金屬內部擴散,經過如此處理后的吸氫速度大大增加。但這種方法氧化膜中的氧并未消除,而是進人了金屬內部降低了氫向鈦內部的擴散速度,而且氧還會進人最終產品之中,降低了產品品質。另外,還會引起鈦的顆粒燒結,也會降低吸氫速度。
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