如何提升工業上的鈦

❶ ，鈦合金TC4的最高硬度可以達到多少有什麼方法提高其硬度謝謝！！

鈦合金TC4材料的組成為Ti-6Al-4V，屬於(a+b)型鈦合金，具有良好的綜合力學機械性能。

比強度大。 TC4的強度sb=1,012MPa，密度g=4.4×103，比強度sb/g=23.5，而合金鋼的比強度sb/g小於18。

鈦合金熱導率低。 鈦合金的熱導率為鐵的1/5、鋁的1/10，TC4的熱導率l=7.955W/m·K。

鈦合金的彈性模量較低。 TC4的彈性模量E=110GPa，約為鋼的1/2，故鈦合金加工時容易產生變形。
TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)鈦合金，採用兩種注入方案進行表面改性，試驗表明，鈦合金經離子注入後，提高了顯微硬度，顯著地降低了滑動摩擦系數，有效地提高了耐磨性.為探明其改性機理，對注入與未注入樣品進行了X射線光電子能譜(XPS)分析，獲得滿意的結果.

1 試件制備及注入條件

1.1 試件制備
選航空用的TC4、TA7鈦合金，試件製成圓盤狀，尺寸為�40×5mm，所有試件表面均拋光至鏡面.
1.2 離子注入條件
兩種鈦合金都分別採用兩種注入方案：
① 在TC4及TA7鈦合金試件上濺射鍍Ti，Ti膜總厚度為540nm(5400A).在鍍Ti膜過程中，同時用(N+ +N+2)進行動態反沖注入，束流能量為50keV，束流密度為45μA／cm2，劑量為7×1017／cm2，靶室真空度為1.33×10-2Pa；
② 在①的基礎上，再注入C+，束流能量為40keV，劑量為3×1017／cm2.

2 硬度測量

用HXD-1000數字式顯微硬度計測量了注入與未注入試件的顯微硬度，測量載荷為4.9×10-2N，測量結果列於表1.

表1 顯微硬度測量結果

材料 表面狀態 顯微硬度/MPa 硬度提高倍數
未注入 2690 0
TC4 注入(N+ +N+2) 6399 1.38
注入(N+ +N+2)+C+ 3436 0.28
未注入 3133 0
TA7 注入(N+ +N+2) 4276 0.36
注入(N+ +N+2)+C+ 4073 0.30

從表1看出，離子注入後，試件的顯微硬度都有不同程度的提高，其中TC4鈦合金注入(N+ +N+2)混合束後硬度約提高1.4倍.

❷ 加工中心如何保證鈦料不變形

鈦合金材料由於其密度小，比強度高，耐高溫，抗氧化性能好等特點，應用廣泛。但鈦合金機械加工性能差，影響了該材料的廣泛使用。

鈦合金即在工業純鈦中加入合金元素，以提高鈦的強度。鈦合金可分三種：a鈦合金，b鈦合金和a＋b鈦合金。a+b鈦合金是由a和b雙相組成，這類合金組織穩定，高溫變形性能、韌性、塑性較好，能進行淬火、時效處理，使合金強化。鈦合金的性能特點主要表現在：

1) 比強度高。鈦合金密度小(4.4kg/dm3)重量輕，但其比強度卻大於超高強度鋼。
2) 熱強性高。鈦合金的熱穩定性好，在300～500℃條件下，其強度約比鋁合金高10倍。
3) 化學活性大。鈦可與空氣中的氧、氮、一氧化碳、水蒸氣等物質產生強烈的化學反應，在表面形成TiC及TiN硬化層。
導熱性差。鈦合金導熱性差，鈦合金TC4在200℃時的熱導率l=16.8W/m·℃，導熱系數是0.036卡/厘米·秒·℃。

鈦合金機加工特性分析

首先，鈦合金導熱系數低，僅是鋼的1/4，鋁的1/13，銅的1/25。因切削區散熱慢，不利於熱平衡，在切削加工過程中，散熱和冷卻效果很差，易於在切削區形成高溫，加工後零件變形回彈大，造成切削刀具扭矩增大、刃口磨損快，耐用度降低。其次，鈦合金的導熱系數低，使切削熱積於切削刀附近的小面積區域內不易散發，前刀面摩擦力加大，不易排屑，切削熱不易散發，加速刀具磨損。最後，鈦合金化學活性高，在高溫下加工易與刀具材料起反應，形成溶敷、擴散，造成粘刀、燒刀、斷刀等現象。

加工中心加工鈦合金特點

·加工中心可以多個零件同時加工，提高生產效率。
·提高零件的加工精度，產品一致性好。加工中心有刀具補償功能，可以獲得機床本身的加工精度。
·有廣泛的適應性和較大的靈活性。如本零件的圓弧加工、倒角和過渡圓角。
·可以實現一機多能。加工中心可以進行銑削、鑽孔、鏜孔、攻絲等一系列加工。
·可以進行精確的成本計算，控制生產進度。
·不需要專用夾具，節約大量成本經費，縮短生產周期。
·大大減輕了工人的勞動強度。
·可以與UG等加工軟體進行多軸加工。

❸ 工業上如何提煉鈦

當前鈦的生產方法當前鈦的生產採用金屬熱還原法，其是指利用金屬還原劑(R)與金屬氧化物或氯化物(M X)的反應制備金屬M。已經實現工業化生產的鈦冶金方法為鎂熱還原法(Kroll法)和鈉熱還原法( Hunter 法)。因為Hunter法比Kroll法生產成本高，所以目前在工業中廣泛應用的方法只有Kroll法。Kroll 法從1948年開發當初就因其成本高、還原效率低而受到批評。半個世紀過去了，該工藝並沒有根本的改變，仍然是間歇式生產，未能實現生產的連續化。金屬鈦生產方法的新動向世界鈦工業經過幾十年的發展，盡管對Kroll 法和Hunter法進行了一系列的改進，但它們均是間歇操作，小的改進並不能大幅度降低鈦的價格。因此應開發新的、低成本的連續化工藝才能從根本上解決高生產成本這一問題。為此，研究人員進行了大量的實驗和研究。當前研究的重點有以下幾種方法：電化學還原法為了降低成本，人們對金屬鈦直接除氧進行了研究。國外有人用電化學的方法使鈦中固溶氧的濃度降低到檢出界限(500 ppm)以下。他們認為在電化學除氧的過程中，除氧劑鈣在電解氯化鈣熔鹽時產生，O2-在陽極以CO2或CO的形式析出。這種新型高純化方法，不僅用於鈦的脫氧，而且適用於釔、釹等稀土金屬，並且可使氧含量降低到10ppm。電化學的方法的工業化實驗的流程是：首先將二氧化鈦粉末用澆注或壓力成形，燒結後作陰極，以石墨為陽極，以CaCl2為熔鹽，在石墨或鈦坩堝中進行電解。所加電壓2.8V～3.2V，低於CaCl2的分解電壓( 3. 2V～3.3V)。電解一定時間後，陰極由白色變為灰色，在SEM下觀察， 0.25μm的TiO2轉變為12μm的海綿鈦。以氯化鈣為熔鹽，最主要的原因是其價格低，並且對O2-具有一定的溶解度，使析出的鈦不易被氧化；另外， CaCl2無毒，對環境無污染。與TiCl4熔鹽電解相比，此方法所用原料是氧化物而不是易揮發的氯化物，所以制備過程可以簡化，而且產品質量高；不會發生鈦的各價離子間的氧化還原反應；陽極析出氣體為純氧氣(惰性陽極)或CO、CO2 的混合氣體 (石墨陽極)，易於控制，無污染。該法不僅促進了陰極附近的還原反應，同時使還原得到的鈦脫氧。這種方法將氧化物的直接電解還原和電化學脫氧法相結合，是制備鈦的一種新型方法，成為鈦提取工藝中最引人注目的方法。根據2000年英國自然雜志發表論文的數據估算，採用該方法，每噸海綿鈦降低生產成本 13000美元左右，目前全球五六萬噸的總產量如果改由該電化學方法生產，每年將節省7.7億美元的生產成本。Armstrong法Amstrong等對Hunter法進行改進，使之成為連續化生產工藝。其流程是：首先將TiCl4氣體注入過量熔融的鈉中，過量的鈉起冷卻還原產物並攜帶產物進入分離工序的作用。除去鈉和鹽即可得到產品鈦粉。產品中氧含量最低為0.2％，達到二級鈦的標准。對工藝略加改進，可生產VTi、AlTi合金。與 Hunter法相比，該方法的具有連續化生產、投資少、產品應用范圍廣、副產物分解為鈉和氯氣可循環利用的優點。 該方法已經接近了工業化生產，但仍然存在幾個問題，如怎樣進一步降低氧含量，產品成本如何等。TiCl4電解還原法從電解工藝過程角度看，採用TiCl4電解法比Kroll 法和Hunter法均具有優越性。因此，從Kroll開發熱還原法當初就有將鈦的冶煉過程轉變為電解法的想法。TiCl4電解還原法是惟一一種曾經被認為是可能取代Kroll工藝的方法，美國、前蘇聯、日本、法國、義大利、中國等都對其進行了長期和深入的研究。採用TiCl4電解還原法在技術上首先需要將TiCl4轉變位鈦 的低價氯化物且使之溶解於熔體中，同時，必須將陰極區和陽極區隔開和使電解槽密封。義大利有人一直致力於TiCl4電解法的研究，他們通過對氯化法電解數據的分析，發現當溫度在900℃ 以上，電解液中不存在Ti2＋或Ti3 ＋，只有Ti4＋和Ti。以此為依據所建立的電解工藝為：TiCl4氣體注入 多層電解質中並被吸收。這個多相層由鉀、鈣、鈦、氯、氟的離子以及鉀、鈣等組成，並且把鈦陰極以及石墨陽極分開。在最低層生成的液體鈦沉到熔池底部至帶有水冷的銅坩堝中，形成鑄錠。但是該方法得到的鈦的純度不高，效率低。展望具有優越性能且資源豐富的鈦從20世紀後半葉起作為理想材料受到關注，但迄今為止都沒有從稀有金屬中擺脫出來，世界鈦的年產量僅有數萬噸。由於Kroll法是以金屬鎂還原四氯化鈦得到海綿狀金屬鈦，再加上流程長、工序多等因素的迭加，導致海綿鈦成本居高不下，影響了鈦在各行業的應用，使其在許多應用領域中尚未推廣使用。但是，我們相信，隨著科技的發展，金屬鈦新的生產工藝開發、生產成本的降低、生產規模的擴大，21世紀將真正成為鈦的世紀。

❹ 鈦在工業生產中有什麼作用

鈦的外觀很像鋼鐵，也呈銀灰色。和鋼鐵相比，兩者的硬度相似，而鈦的重量卻只有同體積鋼鐵的一半，熔點也比鋼鐵高，要到1668℃才熔化，比號稱不怕火的黃金的熔點還要高600℃。與鋁相比，鈦只比鋁稍重一點，但比鋁的硬度大2倍。在常溫下鈦性質很穩定，以致在強酸、強鹼的溶液里，也不會被腐蝕。鈦合金不僅強度高，而且耐高溫和低溫的性能也很好。由於鈦具有以上許多優異的性能，已成為有色金屬中備受青睞的「後起之秀」。隨著科技的發展，在提高冶煉技術和降低成本的前提下，在不久的將來，鈦將成為繼銅、鐵、鉛之後，被廣泛使用的金屬。

❺ 金屬」，具有多種優良性能，工業上冶煉金屬鈦的反應

冶煉金屬鈦的反應原理：
工業上常用硫酸分解鈦鐵礦的方法製取二氧化鈦，再由二氧化鈦製取金屬鈦。濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦（精礦），發生下面的化學反應：
FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O
為了除去雜質Fe2(SO4)3，加入鐵屑，Fe3+ 還原為Fe2+，然後將溶液冷卻至273K以下，使得FeSO4·7H2O（綠礬）作為副產品結晶析出。
Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏鈦酸沉澱，反應是：
Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4
TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4
鍛燒偏鈦酸即製得二氧化鈦：
H2TiO3 == TiO2+H2O
工業上制金屬鈦採用金屬熱還原法還原四氯化鈦。將TiO2（或天然的金紅石）和炭粉混合加熱至1000～1100K，進行氯化處理，並使生成的TiCl4，蒸氣冷凝。
TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO-
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得多孔的海綿鈦：
TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti

❻ 我的世界工業里的鈦怎麼弄

裝了抖m科技吧。。。鋁土粉電解，出小堆鈦粉，4個小堆鈦粉出一個鈦粉，拿去工業高爐燒，出鈦錠

❼ 鈦的性能

鈦是一種銀白色的過渡金屬，其性能表現為重量輕、強度高、具金屬光澤，耐濕氯氣腐蝕。

鈦被認為是一種稀有金屬，這是由於在自然界中其存在分散並難於提取。但其相對豐富，在所有元素中居第十位。 鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石，廣布於地殼及岩石圈之中。鈦亦同時存在於幾乎所有生物、岩石、水體及土壤中。

從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法或亨特法。鈦最常見的化合物是二氧化鈦，可用於製造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4)（作催化劑和用於製造煙幕作空中掩護）及三氯化鈦（TiCl3)（用於催化聚丙烯的生產）。

擴展資料：

鈦在各個領域中的應用：

鈦的強度大，純鈦抗拉強度最高可達180kg/mm2。有些鋼的強度高於鈦合金，但鈦合金的比強度（抗拉強度和密度之比）卻超過優質鋼。鈦合金有好的耐熱強度、低溫韌性和斷裂韌性，故多用作飛機發動機零件和火箭、導彈結構件。

鈦合金還可作燃料和氧化劑的儲箱以及高壓容器。已有用鈦合金製造自動步槍，迫擊炮座板及無後座力炮的發射管。在石油工業上主要作各種容器、反應器、熱交換器、蒸餾塔、管道、泵和閥等。鈦可用作電極和發電站的冷凝器以及環境污染控制裝置。

鈦鎳形狀記憶合金在儀器儀表上已廣泛應用。在醫療中，鈦可作人造骨頭和各種器具。鈦還是煉鋼的脫氧劑和不銹鋼以及合金鋼的組元。鈦白粉是顏料和油漆的良好原料。碳化鈦，氫化鈦是新型硬質合金材料。氮化鈦顏色近於黃金，在裝飾方面應用廣泛。

參考資料來源：網路-鈦

❽ 鈦的冶煉方法

製取金屬鈦的原料主要為金紅石，其中含TiO2大於96%。缺少金紅石礦的國家，例如蘇聯，則採用鈦鐵礦製成的高鈦渣，其中含TiO290%左右。因天然金紅石漲價和儲量日減，各國都趨向於用鈦鐵礦製成富鈦料，即高鈦渣和人造金紅石。鈦在1791年被發現，而第一次製得純凈的鈦卻是在1910年，中間經歷了一百餘年。原因在於：鈦在高溫下性質十分活潑，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提煉出純鈦需要十分苛刻的條件。
工業上常用硫酸分解鈦鐵礦的方法製取二氧化鈦，再由二氧化鈦製取金屬鈦。濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦（精礦），發生下面的化學反應：
FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4 ==Fe2(SO4)3+3H2O
為了除去雜質Fe2(SO4)3，加入鐵屑，Fe3+還原為Fe2+，然後將溶液冷卻至273K以下，使得FeSO4·7H2O（綠礬）作為副產品結晶析出。
Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏鈦酸沉澱，反應是：
Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4
TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4
鍛燒偏鈦酸即製得二氧化鈦：
H2TiO3== TiO2+H2O
工業上制金屬鈦採用金屬熱還原法還原四氯化鈦。將TiO2（或天然的金紅石）和炭粉混合加熱至1000～1100K，進行氯化處理，並使生成的TiCl4，蒸氣冷凝。
TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得多孔的海綿鈦：
TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti
這種海綿鈦經過粉碎、放入真空電弧爐里熔煉，最後製成各種鈦材。
也可以通過反應：Ti+2CI2=TiCI4
得到的TiCI4經過高溫（1250℃左右）情況下分解：
TiCI4=Ti+2CI2
由此得到純鈦棒。
鈦及鈦合金的特性、用途
純鈦是銀白色的金屬，它具有許多優良性能。鈦的密度為4.54g/立方厘米，比鋼輕43% ，比久負盛名的輕金屬鎂稍重一些。機械強度卻與鋼相差不多，比鋁大兩倍，比鎂大五倍。鈦耐高溫，熔點1942K，比黃金高近1000K ，比鋼高近500K。
鈦屬於化學性質比較活潑的金屬。加熱時能與O2、N2、H2、S和鹵素等非金屬作用。但在常溫下，鈦表面易生成一層極薄的緻密的氧化物保護膜，可以抵抗強酸甚至王水的作用，表現出強的抗腐蝕性。因此，一般金屬在酸、鹼、鹽的溶液中變得千瘡百孔而鈦卻安然無恙。
液態鈦幾乎能溶解所有的金屬，因此可以和多種金屬形成合金。鈦加入鋼中製得的鈦鋼堅韌而富有彈性。鈦與金屬Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金屬間化合物。
鈦合金製成飛機比其它金屬製成同樣重的飛機多載旅客100多人。製成的潛艇，既能抗海水腐蝕，又能抗深層壓力，其下潛深度比不銹鋼潛艇增加80%。同時，鈦無磁性，不會被水雷發現，具有很好的反監護作用。
鈦具有「親生物」性。在人體內，能抵抗分泌物的腐蝕且無毒，對任何殺菌方法都適應。因此被廣泛用於制醫療器械，制人造髖關節、膝關節、肩關節、脅關節、頭蓋骨，主動心瓣、骨骼固定夾。當新的肌肉纖維環包在這些「鈦骨」上時，這些鈦骨就開始維系著人體的正常活動。
鈦在人體中分布廣泛，正常人體中的含量為每70kg體重不超過15mg，其作用尚不清楚。但鈦能刺激吞噬細胞，使免疫力增強這一作用已被證實。
鈦的化合物及用途
重要的鈦化合物有：二氧化鈦（TiO2）、四氯化鈦（TiCl4）、偏鈦酸鋇（BaTiO3）。
純凈的二氧化鈦是白色粉末，是優良的白色顏料，商品名稱「鈦白」。它兼有鉛白（PbCO3）的遮蓋性能和鋅白（ZnO）的持久性能。因此，人們常把鈦白加在油漆中，製成高級白色油漆；在造紙工業中作為填充劑加在紙槳中；紡織工業
中作為人造纖維的消光劑；在玻璃、陶瓷、搪瓷工業上作為添加劑，改善其性能；在許多化學反應中用作催化劑。在化學工業日益發展的今天，二氧化鈦及鈦系化合物作為精細化工產品，有著很高的附加價值，前景十分誘人。
四氯化鈦是一種無色液體；熔點250K、沸點409K，有刺激性氣味。它在水中或潮濕的空氣中都極易水解，冒出大量的白煙。
TiCl4+3H2O == H2TiO3+4HCl
因此TiCl4在軍事上作為人造煙霧劑，猶其是用在海洋戰爭中。在農業上，人們用TiCl4形成的濃霧地面，減少夜間地面熱量的散失，保護蔬菜和農作物不受嚴寒、霜凍的危害。
將TiO2和BaCO3一起熔融製得偏鈦酸鋇：
TiO2+BaCO3 == BaTiO3十CO2
人工製得的BaTiO3具有高的介電常數，由它製成的電容器有較大的容量，更重要的是BaTiO3具有顯著的「壓電性能」，其晶體受壓會產生電流，一通電，又會改變形狀。人們把它置於超聲波中，它受壓便產生電流，通過測量電流強弱可測出超聲波強弱。幾乎所有的超聲波儀器中都要用到它。隨著鈦酸鹽的開發利用，它愈來愈廣泛地用來製造非線性元件、介質放大器、電子計算機記憶元件、微型電容器、電鍍材料、航空材料、強磁、半導體材料、光學儀器、試劑等。
鈦、鈦合金及鈦化合物的優良性能促使人類迫切需要它們。然而，生產成本之高，使應用受到限制。我們相信在不久的將來，隨著鈦的冶煉技術不斷改進和提高，鈦、鈦合金及鈦的化合物的應用將會得到更大的發展。
鈦產品：
鈦及鈦合金是極其重要的輕質結構材料，在航空、航天、車輛工程、生物醫學工程等領域具有非常重要的應用價值和廣闊的應用前景。
類型：碘化鈦，工業純鈦， α 型鈦， β 型鈦， α +β型鈦

❾ 工業上生產金屬鈦的方法很多．以鈦鐵礦（主要成分FeTiO3，鈦酸亞鐵）為主要原料冶煉金屬鈦，生產的工藝流

（1）鈦酸亞鐵的化學式為FeTiO₃，其中鐵元素的化合價為+2價，氧元素的化合價為-2價，鈦的化合價為+4價，鈦鐵礦和濃硫酸反應後，TiOSO₄中鈦的化合價為+4價，硫為+6價，氧元素的化合價為-2價，FeSO₄中鐵元素的化合價為+2價，氧元素的化合價為-2價，無化合價的變化，是非氧化還原反應，
故答案為：非氧化還原反應；
（2）亞鐵離子易被氧化為鐵離子，加入金屬鐵可以防護被氧化，所以A是金屬鐵，根據流程，所得到的副產物是綠礬，可回收利用的物質是硫酸，故答案為：Fe；綠礬；硫酸；
（3）Mg和Ti都有較強還原性，在高溫下都易被空氣中的O₂氧化，鎂和二氧化碳反應生成氧化鎂和碳，鎂和氮氣反應生成氮化鎂，所以反應TiCl₄+2Mg=2MgCl₂+Ti需在Ar氣氛中進行，
故答案為：防止高溫下Mg和Ti與空氣中的氧氣（或氮氣、二氧化碳）作用；
（4）①根據反應能否自發進行的判據△H-T△S，△H＞0，所以高溫下才自發進行，說明該反應的△S＞0（或熵增加），故答案為：△S＞0（或熵增加）；
②已知反應a、TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（g）+2CO（g）△H₁=-72kJ?mol^-1
b、TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（g）+O₂（g）△H₂=+38.8kJ?mol^-1
c、C（s）+CO₂（g）=2CO（g）?△H₃=+282.8kJ?mol^-1
根據蓋斯定律，反應C（s）+O₂（g）=CO₂（g）可以看成是a-b-c獲得，所以該化學反應的焓變△H=-72kJ?mol^-1-282.8kJ?mol^-1-38.8kJ?mol^-1=-393.6 kJ/mol，
故答案為：-393.6 kJ/mol；
（6）①用石墨作陽極、鈦網作陰極、熔融CaF₂-CaO作電解質，陽極發生氧化反應，陰極析出鈣金屬發生還原反應，陽極圖示產物可可知，陽極生成二氧化碳氣體，是電解質中的氧離子失電子生成氧氣，氧氣和陽極石墨反應生成的二氧化碳，所以電極反應為：2O^2--4e^-=O₂↑，或C+2O^2--4e^-=CO₂↑；
故答案為：2O^2--4e^-=O₂↑，或C+2O^2--4e^-=CO₂↑；
②制備TiO₂時，在電解槽發生如下反應：2CaO═2Ca+O₂↑，2Ca+TiO₂