Главная страница сайта О веществе TiO2
Виды диоксида титана Статьи о диоксиде титана


Схема установки для проведения самораспространяющегося высокотемпературного синтеза TiC, разработанной в отделении Института химической физики АН СССР, приведена на рис. 6 [21].

Реакционные стаканы со смесью порошка титана и сажи, которая предварительно брикетируется, помещаются в герметичные реакторы. Перед воспламенением смеси, которое осуществляется с помощью системы поджига, реактор вакуумируется через вакуумную систему или заполняется инертным газом через газопровод. Реакция горения происходит в течение нескольких секунд, а охлаждение реакционной-массы продолжается 1,5-2 ч, после чего требуется размол спека. Производительность установки 20 кг карбида в смену.

На качество карбида титана (содержание в нем связанного и свободного углерода, кислорода), полученного методом СВС, влияют характеристики исходных порошков титана и сажи, величина загрузки исходных реагентов, среда карбидизации.

Исходный порошок титана должен содержать минимальное количество примесей, особенно кислорода. Кислород, присутствующий в порошке гитана, не только частично входит в состав карбида титана, но и является причиной разброса горячей массы и нарушения контакта между частицами титана и сажи. Вследствие этого изменяется скорость горения и качество карбида титана снижается (рис. 7) .

Согласно термодинамическому анализу кислород практически отсутствует в карбиде титана, полученном из порошка титана с содержанием О менее 2 % при равновесном давлении 1000 Па (табл. 3) [22].

19

содержание кислорода в порошке титана

2 4 6 Содержание кислорода в исходном порошке

Рис. 7. Содержание кислорода (1), связавиого (2) и свободного (5) углерода в карбиде титана в зависимости от концентрации кислорода в исходном порошке титана

Таблица 3. Равновесный состав продуктов сгорания в зависимости от концентрации кислорода в шихте и давления лроцесса реакция Ti + С + х(ТЮ2) -«продукты сгорания

р Па о, % Тг, К Продукты сгорания, %

1 • 103

1 • 10s

1 • 106

TiC TiO Ti203 Ti CO(r) TiO(r) Ti(r) CO,(r)

1,9 2,77 3,28 3,8

1,43 0,04

0,03

0,1

0,63

0,83

0,09

0,01 0,04 0,05

4,0

2529

84,9

9,98

-

-

2,27

0,84

3,2

2542

87,2

6,86

-

. -

2,15

1,03

2,0

2546

89,6

1,27

-

2,23

2,42

1Д9

1,6

2561

90,8

-

-

1,94

2,31

1Д2

0,2

3228

98,1

-

-

-

0,35

-

4.0

2837

86,1

12,0

-

-

 

0,05

2,0

3096

92,8

5,7

-

-

1,37

0,1

0,8

3143

95,5

0,5,

-

2,1

1,1

0,47

0,4

3235

97,4

_

-

0,97

0,63

0,16

0,2

3290

98,6

-

-

0,12

0,31

0,08

4,0

3022

88,4

0,21

10,7

-

0,64

-

3,2

3044

89,8

4,6

4,6

-

0,9

0,01

2,0

3147

93,0

6,12

-

0,81

0,02

0,8

3290

97,1

2,5

-

 

0,29

0,02

0,2

3290

99,0

0,6

-

0,21

0,09

0,02

Снизить содержание кислорода в карбиде гитана до минимума можно, использ/я шихту с избыточным содержанием углерода по сравнению со стехиометрическим, но в этом случае наблюдается повышенное содержание свободного углерода.

Другими важными характеристиками исходного порошка титана являются его фракционный состав и форма частиц. Максимальное содержание связанного углерода и минимальное содержание свободного углерода находятся в карбиде титана, полученном из титана с размером частиц 60-120 мкм. При карбидизации титана с размером частиц менее 60 мкм увеличивается газовыделение, а следовательно, ухудшается качество образующегося карбида титана вследствие повышенного содержания в порошке титана адсорбированного кислорода. Когда в качестве исходного реагента используется титан с размером частиц более 120 мкм сложно приготовить однородную смесь Ti и сажи из-за значительной разницы между размерами их частиц и горение проходит неравномерно (рис.8) [21].

Активно разветвленные пористые порошки титана имеют большее сцепление с сажей по сравнению с осколочными, неактивными порошками вследствие внедрения частиц углерода в поры, поэтому качество TiC, полученного из активных порошков, выше. Лучше всего удовлетворяют этому требованию порошки титана, полученные по гидридно-кальциево-му методу [24].


 

www.fora-invest.ru

 

Вернуться в меню книги

 

На правах рекламы

Место свободно

 

Copyright © 2008-2012 TitanDioxide.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Диоксид титана TiO2