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


Таблица 5. Состав титанового шлака

Продукт

Ti

С

Fe

Мп

Sb

Титановый шлак

36,6

 

1,1

0,7

0,07

Продукт печной

48,1

28,5

1,2

0,03

0,05

плавки

         

Очищенный TiC

70,0

22,8

1,5

0,08

0,1

В качестве среды карбидизации при производстве TiC из стружки титановых сплавов можно использовать также водород и аргон [42]. Карбид титана, полученный из стружки в водороде, имеет довольно высокое содержание водорода (~0,2 %) , кислорода (~0,4 %) и свободного углерода (> 1,3 %), поэтому его можно использовать только в ограниченных масштабах (например, при производстве материалов из сплавов TiC — сталь).

Состав карбида титана, изготовленного из стружки в среде аргона, находится на уровне требований к TiC, выпускаемому традиционными методами.

В качестве исходного компонента для производства карбида титана можно использовать стружку не только технически чистого титана (сплав BTI-0), но и легированных Al, V, Cr, Mo, Zr и другими элементами титановых сплавов. При этом режимы карбидизации в основном не изменяются [43]. Содержание легирующих элементов в полученном карбиде титана практически не меняется по сравнению с их содержанием в исходной стружке.

Карбид титана невысокой стоимости можно получать и из бедных титановых руд, например ильменита или перовскита (СаТЮ3). Разработанный в США процесс производства карбида титана из титансодер-жащего сырья со значительным количеством СаО включают следующие операции:

1. Избирательное восстановление оксидов железа из ильменита с дальнейшим выделением железа и получение таким образом СаТЮ3 — шлака с низким содержанием Fe.

2. Превращение либо титанового шлака, либо концентрата перовскита в смесь карбидов гитана и кальция с последующей экстракцией карбида титана путем вымывания СаС2 водой с образованием ацетилена и Са(ОН) 2 , который легко отделяется.

Полученный карбид титана содержит значительное количество СаО, Fe, Si02, А120з (табл. 5), поэтому он используется только как сырье для производства тетрахлорида титана [44].

Карбид титана образуется и при электроэрозионной обработке титана в диэлектрической жидкости (например, в трансформаторном масле) [45].

печного продукта и очищенного карбида титана, %

Сг

V

СаО

MgO

А1,03

Si02

0,1

0,07

22,1

9,1

2,1

2,2

ОД

ОД

23,9

0,03

0,9

2,5

0,2

0,2

0,8

ОД

1,0

2,4

Находясь в высокотемпературной зоне.расплавленные частицы титана, образующиеся в результате разрушения электродов, взаимодействуют с компонентами диэлектрической среды, образуя TiC. Состав карбидного продукта определяется прежде всего энергией единичного импульса искрового разряда и элементным составом диэлектрической среды. При малых энергиях (до 0,01 Дж) продукт однофазен и состоит из TiC, а с увеличением энергии в продукте появляется еще одна фаза -титан, не прореагирующий с углеродом диэлектрической среды [45].

5. Получение монокристаллов карбида титана

Монокристаллы TiC изготавливают несколькими методами: жидко-фазным и растворным способами и плазмо химическим синтезом.

Жидкофазным методом получают самые чистые по примесям и наиболее крупные монокристаллы карбида титана'. Метод Вернейля не дал положительных результатов вследствие загрязнения титана кислородом и азотом воздуха. Плавкой в горизонтальной зоне удается значительно снизить содержания этих примесей. В этом случае образуются монокристаллы TiC размером в несколько микрон и имеющие форму куба [46].

В СССР в лабораторных условиях получены монокристаллы TiC методом вытягивания из жидкой ванны, образующейся за счет плавления в плазменно-дуговой струе спеченных стержней из карбида титана. Состав полученных кристаллов не зависит от скорости вытягивания слитков из расплава. В процессе плавки происходит некоторая очистка or примесей (содержание кислорода уменьшается почти на два порядка) и частичное испарение углерода.

Карбид титана практически стехиометрического состава получен в электродуговой печи с расходуемым электродом и графитовым тиглем. При плавке карбид титана частично разлагается с выделением свободного углерода, который в процессе дальнейшего высокотемпературного отжига растворяется в ТЮ [48].

Метод получения монокристаллов карбида титана плавлением не нашел широкого применения из-за высоких энергетических затрат и сложности аппаратурного оформления. И в дальнейшем этот метод, по-види-

33


 

 

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