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钛锆的基本知识

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钛的基本性质

原子结构

钛位于元素周期表中ⅣB族,原子序数为22,原子核由22个质子和20-32个中子组成,核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。原子核半径5x10-13厘米。

物理性质

钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20℃),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。

与化合物的反应:

◇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(1);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。氢氟酸是钛的最强熔剂。即使是浓度为1%的氢氟酸,也能与钛发生激烈反应,见式(2);无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应,仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显著反应。

Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡(1)2Ti+6HF=2TiF4+3H2 (2)

◇HCl和氯化物

氯化氢气体能腐蚀金属钛,干燥的氯化氢在>300℃时与钛反应生成TiCl4,见式(3);浓度<5%的盐酸在室温下不与钛反应,20%的盐酸在常温下与钛发生瓜在生成紫色的TiCl3,见式(4);当温度长高时,即使稀盐酸也会腐蚀钛。各种无水的氯化物,如镁、锰、铁、镍、铜、锌、汞、锡、钙、钠、钡和NH4离子及其水溶液,都不与钛发生反应,钛在这些氯化物中具有很好的稳定性。

Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75千卡(3)2Ti+6HCl=TiCl3+3H2 (4)

◇硫酸和硫化氢

钛与<5%的稀硫酸反应后在钛表面上生成保护性氧化膜,可保护钛不被稀酸继续腐蚀。但>5%的硫酸与钛有明显的反应,在常温下,约40%的硫酸对钛的腐蚀速度最快,当浓度大于40%,达到60%时腐蚀速度反而变慢,80%又达到最快。加热的稀酸或50%的浓硫酸可与钛反应生成硫酸钛,见式(5),(6),加热的浓硫酸可被钛还原,生成SO2,见式(7)。常温下钛与硫化氢反应,在其表面生成一层保护膜,可阻止硫化氢与钛的进一步反应。但在高温下,硫化氢与钛反应析出氢,见式(8),粉末钛在600℃开始与硫化氢反应生成钛的硫化物,在900℃时反应产物主要为TiS,1200℃时为Ti2S3。

Ti+H2SO4=TiSO4+H2 (5) 2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+H2 (6)

2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202千卡(7)Ti+H2S=TiS+H2+70千卡(8)

◇硝酸和王水

致密的表面光滑的钛对硝酸具有很好的稳定性,这是由于硝酸能快速在钛表面生成一层牢固的氧化膜,但是表面粗糙,特别是海绵钛或粉末钛,可与次、热稀硝酸发生反应,见式(9)、(10),高于70℃的浓硝酸也可与钛发生反应,见式(11);常温下,钛不与王水反应。温度高时,钛可与王水反应生成TiCl2。3Ti+4HNO3+4H2O=3H4TiO4+4NO (9)3Ti+4HNO3+H2O=3H2TiO3+4NO (10)

Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O (11)

综上所述,钛的性质与温度及其存在形态、纯度有着极其密切的关系。致密的金属钛在自然界中是相当稳定的,但是,粉末钛在空气中可引起自燃。钛中杂质的存在,显著的影响钛的物理、化学性能、机械性能和耐腐蚀性能。特别是一些间隙杂质,它们可以使钛晶格发生畸变,而影响钛的的各种性能。常温下钛的化学活性很小,能与氢氟酸等少数几种物质发生反应,但温度增加时钛的活性迅速增加,特别是在高温下钛可与许多物质发生剧烈反应。钛的冶炼过程一般都在800℃以上的高温下进行,因此必须在真空中或在惰性气氛保护下操作。

金属铁、镁、铝、铅、锌、铜等广泛应用,为人们熟悉。然而近年来,随着科学技术的飞速发展,上述金属已不能满足现代科学技术的需要。钛却闪烁着时代的光辉,成为金属中的新秀。钛及钛的化合物、合金究竟有哪些特性和用途呢?是人们应该了解的问题。

一、钛的发现

早在1791年,英国门那新(Meneccin)山谷中静静地躺着一种黑色的矿砂,无人问津。牧师格利高尔(w.Gregor)是位矿物学的爱好者,当他在自己的教区内游览时,发现并带回了这种黑色的东西,经过分析,他宣称找到了一种未知的新金属。为了纪念黑色矿砂的发现地,格利高尔把这种金属称为Menaccin,把矿砂称为门那新矿(Menaccite),也就是现在所说的钛铁矿(FeTiO3)

1795年,德国科学家克拉普罗兹(铀的发现者)从匈牙利带回的矿物中成功地分离出一种新元素的氧化物,并很快确定他和格利高尔发现的是同一种元素。这种矿物就是钛的氧化物—金红石(TiO2)。

克拉普罗兹把此元素命名为titanium(钛)取自神话中的“泰坦”(Titans),意指大地之神的儿子。

二、钛的存在

钛在地壳中的丰度为0.63% ,居元素分布序列中的第十位,仅次于氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢,比常见的锌、铅、镍、铜的总和还要多16倍,但大部分处于分散状态。主要的矿物有金红石(TiO2)和钛铁矿(FeTiO3)组成复杂的钒钛铁矿。我国钛蕴藏量居全球之首,仅四川攀枝花地区的矾钛铁矿,储量约15亿吨,占全国已探明储量的97% 。

三、钛的冶炼

钛在1791年被发现,而第一次制得纯净的钛却是在1910年,中间经历了一百余年。原因在于:钛在高温下性质十分活泼,很易和氧、氮、碳等元素化合,要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。

工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛,再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿(精矿),发生下面的化学反应:

FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O

FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O

FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O

Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O

为了除去杂质Fe2(SO4)3,加入铁屑,Fe3+ 还原为Fe2+,然后将溶液冷却至273K以下,使得FeSO4·7H2O(绿矾)作为副产品结晶析出。

Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏钛酸沉淀,反应是:

Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4

TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4

锻烧偏钛酸即制得二氧化钛:

H2TiO3 == TiO2+H2O

工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将TiO2(或天然的金红石)和炭粉混合加热至1000~1100K,进行氯化处理,并使生成的TiCl4,蒸气冷凝。

TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO­

在1070K 用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得多孔的海绵钛:

TiCl4+2Mg=2MgC12+Ti

这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼,最后制成各种钛材。

四、钛及钛合金的特性、用途

纯钛是银白色的金属,它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g/cm3,比钢轻43% ,比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K ,比钢高近500K。

钛属于化学性质比较活泼的金属。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下,钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜,可以抵抗强酸甚至王水的作用,表现出强的抗腐蚀性。因此,一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。

液态钛几乎能溶解所有的金属,因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。

钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100多人。制成的潜艇,既能抗海水腐蚀,又能抗深层压力,其下潜深度比不锈钢潜艇增加80% 。同时,钛无磁性,不会被水雷发现,具有很好的反监护作用。

钒具有“亲生物“’性。在人体内,能抵抗分泌物的腐蚀且无毒,对任何杀菌方法都适应。因此被广泛用于制医疗器械,制人造髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨,主动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时,这些钛骨就开始维系着人体的正常活动。

钛在人体中分布广泛,正常人体中的含量为每70kg体重不超过15mg,其作用尚不清楚。但钛能刺激吞噬细胞,使免疫力增强这一作用已被证实。

五、钦的化合物及用途

重要的钛化合物有:二氧化钛(TiO2)、四氯化钛(TiCl4)、偏钛酸钡(BaTiO3)。

纯净的二氧化钛是白色粉末,是优良的白色颜料,商品名称“钛白”。它兼有铅白(PbCO3)的遮盖性能和锌白(ZnO)的持久性能。因此,人们常把钛白加在油漆中,制成高级白色油漆;在造纸工业中作为填充剂加在纸桨中;纺织工业中作为人造纤维的消光剂;在玻璃、陶瓷、搪瓷工业上作为添加剂,改善其性能;在许多化学反应中用作催化剂。在化学工业日益发展的今天,二氧化钛及钛系化合物作为精细化工产品,有着很高的附加价值,前景十分诱人。四氯化钛是一种无色液体;熔点250K、沸点409K,有制激性气味。它在水中或潮湿的空气中都极易水解,冒出大量的白烟。

TiCl4+3H2O == H2TiO3+4HCl

因此TiCl4在军事上作为人造烟雾剂,犹其是用在海洋战争中。在农业上,人们用TiCl4形成的浓雾复盖地面,减少夜间地面热量的散失,保护蔬菜和农作物不受严寒、霜冻的危害。

将TiO2和BaCO3一起熔融制得偏钛酸钡:

TiO2+BaCO3 == BaTiO3十CO2­

人工制得的BaTiO3具有高的介电常数,由它制成的电容器有较大的容量,更重要的是BaTiO3具有显著的“压电性能”,其晶体受压会产生电流,一通电,又会改变形状。人们把它置于超声波中,它受压便产生电流,通过测量电流强弱可测出超声波强弱。几乎所有的超声波仪器中都要用到它。随着钛酸盐的开发利用,它愈来愈广泛地用来制造非线性元件、介质放大器、电子计算机记忆元件、微型电容器、电镀材料、航空材料、强磁、半导体材料、光学仪器、试剂等。

钛、钛合金及钛化合物的优良性能促使人类迫切需要它们。然而,生产成本之高,使应用受到限制。我们相信在不久的将来,随着钛的治炼技术不断改进和提高,钛、钛合金及钛的化合物的应用将会得到更大的发展。

钛材加工工艺

目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为:

钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。

上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。

钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。

故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。

钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。钛材生产的原则流程如图1—1。

针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部

件。这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。

钛材生产的原则流程

钛材除了纯钛外,目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V,Ti-5Al—2.5Sn等。我国常见的钛合金牌号及其成分,详见表8—9。

工艺流程选择

钛板带材采用热轧后冷轧的生产工艺。板材有带式和块式两种生产方法(见图)。(1)带式法。是板坯经热轧成卷,在以后的冷轧、热处理等工序中均成卷进行,轧至成品厚度和状态时,用横剪机剪切成板材。

(2)块式法。是热轧后切成块片,在以后的冷轧、热处理等工序中均以块片方式进行生产。带式法生产率和成品率都比块式法高,但设备庞大、投资高、生产技术复杂,在有条件与有带材热轧机的轧钢厂进行协作生产时,才采用这种工艺。在不具备上述条件时,为满足生产带材的需要,通常在单机架热轧机上轧成薄的热轧板条。焊接成带卷,然后在冷轧及其后续工序中按带式法生产。

加热和热轧将板坯加热后在热轧机上轧制,以生产热轧中、厚板成品或冷轧坯料。由于金属钛在热态下易吸氢和氧化,且随着温度的升高和时间的延长而加剧,因此,钛及其合金板坯加热温度一般控制在850~1150℃之间,加热时间视其加热方式及坯料尺寸而定。当采用火焰炉加热时,须严格控制炉内气氛为微氧化气氛。钛在热状态下塑性好,变形抗力小,而冷加工则比较困难。因此,要尽量增加热轧的总加工率,以减少冷加工量。当采用带式法生产时,先在开坯机上经数道次轧制成厚板坯,然后在热连轧机或在带有炉内卷取机的轧机上轧至厚度为2~3mm时成卷,也有在一台热轧机上从坯料开始一直轧至6~8mm 厚度时,再在其尾部卷取成卷或焊接成卷。当采用块式法生产时,一般在单机架的热轧机上轧制,有时需

要进行二次或三次的加热–热轧–表面处理–再加热–热轧循环才能轧至所要求的厚度。

表面处理为清除钛板(带)坯在加热、热轧、退火过程中表面形成的氧化吸气层,需要进行表面处理。主要处理工艺有碱洗后酸洗或喷砂(丸)后酸洗两种。碱洗酸洗法是先将制品浸泡在含有氧化剂(NaNO3)的熔融碱液(NaOH)槽中处理,碱洗后立即水淬,然后在含有氟离子的硝酸液中进行酸洗,酸洗后再水洗、烘干。喷砂(丸)酸洗法是借助压缩空气将砂子(铁丸)高速冲击工作表面以除去氧化层,然后进行酸洗、烘干。碱洗时废碱液和含碱废气的处理比较复杂,生产费用也比较高,设计中多采用喷砂(丸)酸洗法。

冷轧纯钛通常在室温或略高于室温下轧制,某些钛合金则需要加热到100~200℃后轧制。钛及钛合金冷作硬化速度较快,两次退火间的总加工率纯钛不超过50%,钛合金不超过30%~40%,需进行多次中间退火、多次冷轧,才能生产出薄的产品。

退火包括中间退火和成品退火。中间退火在非真空退火炉中进行,退火后要酸洗,以清除表面氧化层;成品退火一般在真空炉内进行,退火后表面光洁,可以不酸洗。冷轧板带坯在退火前要脱脂,除去表面油渍,以提高退火后板带材表面质量。

精整及检查根据各类产品的交货条件,精整工序有滚光、矫直和成品剪切。检查项目有取样检验、外观质量和尺寸公差检查等。

设备选择包括加热炉、热轧机、冷轧机及表面处理、退火等设备的选择。

加热炉常用的有电炉和燃气炉,都可用于钛及钛合金板坯加热。电炉可分为周期式与连续式。生产规模不大时,常选用周期式工频感应加热炉。中间工序再加热一般选用在轧制线上的连续式电阻炉或燃气炉。当利用轧钢机热轧钛及钛合金板坯时,也可用钢坯加热炉加热钛板坯。

热轧机当采用块式法生产工艺时,多选用单机架四辊(或二辊)可逆式热轧机。当采用带式法生产工艺时,除利用带钢热连轧机外,可选择双机座或三机座的四辊可逆轧机,它的前一个(或两个)机座为可逆万能开坯机座,后面机座为带有炉内卷取机的可逆精轧机座;或选择在尾部设置卷取机的单机架四辊(或二辊)可逆热轧机。在单机架的可逆热轧机列中。相应配置有立辊、导尺、矫直机、剪切机、垛板机等。

冷轧机多选用单机架的四辊轧机轧制。当采用块式生产工艺时,用机架前后设有辊道的可逆式轧机。当采用带式生产工艺时,选用机架前后设有开卷机和卷取机的可逆轧机或非可逆轧机。生产薄带时,通常选用20辊轧机。由于钛及其合金冷轧变形抗力大,要求轧机刚性好、强度大,并配备有厚度、张力、速度、压力的测量与控制装置。

表面处理装置包括喷砂(丸)机或碱洗炉、酸洗槽组、冷热水洗槽和烘干箱。当采用块式法生产工艺时,上述槽组均独立配置,并为敞开式,在槽组上方设板片移送吊车,担负板片装卸及转运任务。当采用带式法生产工艺时,上述槽组均为密闭式,并组合为一整体的机组(列),机组上配有开卷、矫直、缝合(焊合)、活套、剪切和卷取等辅助设备。酸碱废液及含酸碱废水都需有净化处理或回收再生装置。

退火炉当采用块式法生产工艺时,热轧板及冷轧板的中间退火,可选用箱式、台车式、辊底式燃气或电阻退火炉;冷轧板成品退火一般选用真空电阻退火炉。当采用带式法生产工艺时,中间退火可选用燃气或电阻炉成卷退火;成品退火一般选用真空电阻炉成卷退火或连续退火。

车间配置车间主要由热轧、冷轧、退火、表面处理、精整、成品检查和包装等工段组成。由于热轧机与冷轧机的生产环境条件差别大,可采用U型布置,即设两个轧机跨。一跨布置热轧机及配套的加热炉、再加热炉等设备,另一跨布置冷轧机和退火、精整、检查等设备,产品包装也可设在该跨内。在两个轧机跨中间为副跨,配置轧机的电气、液压等设备和轧辊研磨间。喷砂、碱酸洗等设备通常布置在车间尾部与主厂房隔开的单独建筑物内。

特殊要求碱酸洗厂房要进行防腐蚀处理,温暖地区可以半敞开,寒冷地区要设机械通风系统。碱洗、酸洗设备要有槽边抽风、气体净化和含碱、酸废水的处理设施。喷砂间要有防噪音和收尘装置。

除锈——脱脂——酸洗——喷砂——烘干工艺,个人理解其实都是为了“除锈”,只是深度不同,简要叙述如下:

除锈——从工艺上理解应该是手工除锈,包括手工抛光。作业者通过磨片、针枪、钢丝轮等工具进行除锈,比如借助粘有磨料的持制磨光轮的旋转,对工件表面进行削磨,以除去工件表面的毛刺、氧化皮、焊渣、焊瘤等表面宏观缺陷。抛光是利用涂有抛光膏的抛光布轮在抛光机上高速旋转,对工件表面进行光饰,降低工件表面的微观不平,获得光亮外观。磨光及抛光处理,会产生含硅金属、布毛等粉尘,一般在作业点安装吸尘罩,粉尘直接随车间排风系统排出室外。

脱脂——又称除油,当金属表面覆着油污时,会形成一定电化学反应惰性,影响后续酸洗工序。脱脂即从机器部件或铁制产品表面上除掉油脂的过程。油脂主要来自机加工时沾上的润滑油、防锈油,贮存期间的油封,模制时的脱膜剂以及磨抛光时沾上的抛光膏等。根据工件除油的深度要求,通常采用的除油方法有:碱性化学除油,超声波除油,电化学除油以及上述方法的联合使用。

a.碱性化学除油——主要为去除积存在工件上难以通过其他方法去除的干硬油垢。如某种化学除油采用的除油剂主要含NaOH(20~50g/L)、Na2CO3(20~40g/L)、Na3PO4?12H2O(20~40g/L)、硅酸钠(5~10g/L)、表面活性剂(1~2g/L)等,操作温度40~90℃。清洗采用水浸洗,产生的清洗废水呈碱性,主要污染物为石油类。

b.超声波除油——利用超声波在液体中产生的空化效应,可以较彻底清洗掉工件表面沾附的油污,通过添加适当除油剂,可以迅速地对工件表面实现高清洁度的处理。常用工艺流程是:浸泡→超声波清洗→清水(净水)漂洗。目前高效新型除油剂基本为无磷除油剂,主要成分为氢氧化钠、碳酸钠、OP乳化剂、葡萄糖酸钠和代磷添加剂等。除油废水碱和无机盐含量比较高,pH值亦比较高(8-10),可用以中和含酸废水。除油废水基本无毒,不会对生态及人体直接造成破坏和危害。洗下的油多呈乳化状态,油污多时也浮于液面,易于分离去除,对去油液性能影响不大,因此在生产中只需补充新的除油剂,不必经常更换清洗溶液,可以减少废水处理量。

c.电解除油

又称电化学除油,适用对零件表面前处理要求较高的情形。电解除油是在碱性溶液中,以零件为阳极或阴极,采用不锈钢板、镍板、镀镍钢板或钛板为第二电极,在直流电作用下将零件表面油污除去的过程。电化学除油液与碱性化学除油液相似,但其主要依靠电解作用强化除油效果,通常电化学除油比碱性化学除油更有效,速度更快,除油更彻底。工件进入电解除油槽在一定电流作用下浸洗,然后再采用水浸洗,产生的清洗废水呈碱性,主要污染物为石油类。另外这一过程还将产生部分废乳化液。

酸洗——酸洗是将工件浸入酸性浸蚀液中(加温或者不加温),将工件表面的氧化皮、锈蚀产物等碱性化学溶解,达到净化工件表面的目的。酸洗浸蚀液多采用强酸(硫酸、硝酸、盐酸),为防止浸蚀过快通常酸性浸蚀液中还加入少量有机缓蚀剂,如磺化动物蛋白、皂角浸出液、若丁(主要成分为二邻甲苯硫脲)、硫胺、硫脲、六次甲基四胺等。

酸洗过程中,由于工件与溶液的反应析出氢气和各种酸性气体,如氯化氢、氮氧化物和硫酸雾等。浸蚀后的工件必须经过水洗,清洗水中含有残余酸和工件溶解后产生的金属离子(铁、铜、铝、锌、镁、铬、镍等)。酸洗液是有一定寿命的,当溶液中积聚的金属离子达到一定浓度时,酸洗液必须更新。酸洗液中含大量金属离子和残酸,如果不进行回收或加以综合利用,必须向外倾倒时,则会加大污染物总量。

喷砂——本工艺中应该主要起美化作用。机加工件毛刺清理与表面美化喷砂能清理工件表面的微小毛刺,并使工件表面更加平整,消除了毛刺的危害,提高工件的档次。并且喷砂能在工件表面交界处打出很小的圆角,使工件显得更加美观、更加精密。喷砂工艺设备的含尘浓度中等,约为8000 mg/m3,粉尘粒径分布以中粗居多,20~60μm的占32%,大于60μm以上者占到总量的45%;粉尘的性质为硅砂粉,常温下作业、干燥、无毒、不腐蚀、不粘结。一般选用旋风式除尘器进行除尘处理。

烘干——为了防止工件酸洗后锈蚀或表面存有水而影响表面质量,最后对工件进行干燥。如采用用锅炉蒸汽进行干燥,这一过程只产生含少量杂质的冷凝水。

海绵钛

金属热还原法生产出的海绵状金属钛。纯度%(质量)一般为99.1~99.7。杂质元素%(质量)总量为0.3~0.9,杂质元素氧%(质量)为0.06~0.20,硬度(HB)为100~157,根据纯度的不同分为WHTiO至MHTi4五个等级。为制取工业钛合金的主要原料。海绵钛生产是钛工业的基础环节,它是钛材、钛粉及其他钛构件的原料。把钛铁矿变成四氯化钛,再放到密封的不锈钢罐中,充以氩气,使它们与金属镁反应,就得到“海绵钛”。这种多孔的“海绵钛”是不能直接使用的,还必须把它们在电炉中熔化成液体,才能铸成钛锭。

Na 还原法

四氯化钛主要用作生产海绵钛、钛白粉及三氯化钛。其制取方法很多,主要有沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化3 种方法。沸腾氯化是现行生产四氯化钛的主要方法(中国、日本、美国采用),其次是熔盐氯化(独联体国家采用),而竖炉氯化已被淘汰。沸腾氯化一般是以钙镁含量低的高品位富钛料为原料,而熔盐氯化则可使用含高钙镁的原料。

1、沸腾氯化

沸腾氯化是采用细颗粒富钛料与固体碳质(石油焦)还原剂,在高温、氯气流的作用下呈流态化状态进行氯化反应,从而制取四氯化钛的方法。该法具有加速气-固相间传质及传热过程,强化生产的特点。国内外目前沸腾氯化使用的原料有高钛渣、天然金红石、人造金红石等。我国抚顺钛厂和遵义钛厂新建的沸腾氯化炉直径分别为Φ1.4 m与Φ2.4 m,采用独有的无筛板氯化技术,其中遵义钛厂设计日产粗四氯化钛70 t。

2、熔盐氯化

熔盐氯化是将磨细的钛渣或金红石和石油焦悬浮在熔盐(主要由KCl、NaCl、MgCl2 和CaCl2 组成)介质中,并通入氯气,从而制取四氯化钛的方法。一般也可使用电解镁的废电解质,在973K~1073K 条件下充入氯气,故氯化反应的速度受到熔体的性质、组成,还原剂的种类,原料的性质,氯化温度,氯气浓度及通入速度,熔体高度,配碳量等因素的影响。独联体四氯化钛生产中最佳的熔盐组成如表4 所示。

方法

熔盐氯化法是前苏联20 世纪60 年代研制成功,用以生产四氯化钛的方法,该法不仅适用于前苏联的原料特点(钛渣含CaO+MgO 约6%),其炉子产能达20 t/m2 ~25 t/m2 四氯化钛,熔盐段截面积为6m2。大型熔盐氯化炉日产四氯化钛为120 t~150 t,原为矩形炉,现改为圆形炉,圆形熔盐氯化炉的尺寸为Φ 5.0 m×8.5 m,内径Φ 内为2.76 m,长方形为4.5 m×3.5 m×8.5 m。圆形炉内无死角,炉体强度增大,3 年大修1 次,比矩形炉使用年限延长近1 倍。熔盐氯化可使用多种富钛

物料,除了含钙镁的钛渣外,现广泛使用由红钛铁矿(Fe2O3 3TiO2)熔炼的钛渣(TiO2 87%~91%),亦可使用金红石。

乌克兰采用熔盐氯化生产已有40 多年的历史,不仅适用于该国钛精矿MgO、CaO 含量高的特点,还具有以下优点:1)氯化装置单位生产率高,可达20 t/m2·d ~25t/m2·d TiCl4;2)氯化温度低,为800℃,很多杂质不会因氯化而进入TiCl4;3)从炉料到工业四氯化钛,钛的回收率高,可达95%;熔盐本身有净化TiCl4 的作用,获得TiCl4杂质含量低,钒、氯、硅、碳等杂质总含量≤2%;制得TiCl4 产物达98%以上,可使AlCl3、FeCl3、CaO、MgO 和SiO2 等杂质留在熔盐介质中,然后排出;4)对原料粒度组成要求不高,可利用细小粒度的钛渣;5)反应过程不产生COCl2,废气无爆炸危险。废气中Cl2 和HCl 含量非常小,对环境污染也不大。

3、竖炉氯化

竖炉氯化是将被氯化的钛渣(或金红石)与石油焦细磨,加粘结剂混匀制团并经焦化,将制成的团块料堆放在竖式氯化炉中,呈固体层状态与氯气作用从而制取四氯化钛的方法,也称固定层氯化或团料氯化,该法目前基本已被淘汰。

Mg 还原法

镁还原的实质是,在880℃~950℃下的氩气气氛中,让四氯化钛与金属镁进行反应得到海绵状的金属钛和氯化镁,用真空蒸馏除去海绵钛中的氯化镁和过剩的镁,从而获得纯钛,蒸馏冷凝物可经熔化回收金属镁,氯化镁经熔盐电解回收镁和氯气。从精制四氯化钛中制取金属钛,分为还原和蒸馏两个步骤。在较长一段时间,还原、蒸馏都是分步进行的,而目前已趋向联合化、大型化。

镁还原

镁还原的主要反应为:

TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2

在还原过程中,TiCl4 中的微量杂质,如AlCl3、FeCl3、SiCl4、VOCl3 等均被镁还原生成相应的金属,这些金属全部混在海绵钛中。而混杂在镁中的杂质钾、钙、钠等,也是还原剂,它们分别将TiCl4 还原并生成相应的杂质氯化物。镁还原过程包括:TiCl4液体的气化→气体TiCl4和液体Mg 的外扩散→TiCl4 和Mg 分子吸附在活性中心→在活性中心上进行化学反应→结晶成核→钛晶粒长大→MgCl2 脱附→MgCl2 外扩散。这一过程中的关键步骤是结晶成核,随着化学反应的进行伴有非均相成核。

真空蒸馏

经排放MgCl2 操作后的镁还原产物,含钛55%~60%、镁25%~30%、MgCl210%~15%,及少量TiCl3 和TiCl2,常用蒸馏法将海绵钛中的镁和MgCl2分离。

还原产物海绵钛在真空蒸馏过程中经受长期高温烧结,逐渐致密化、毛细孔逐渐缩小,树枝状结构消失,最后呈一坨状整块,俗称钛坨。

镁还原、蒸馏工艺及设备

大型的钛冶金企业都是镁钛联合企业,多数厂家采用还原-蒸馏一体化工艺。这种工艺被称为联合法或半联合法,它实现了原料Mg-Cl2—MgCl2 的闭路循环。

还原-蒸馏一体化设备,分为倒“U”型和“I”型两种。倒“U”型设备是将还原罐(蒸馏罐)和冷凝

罐之间用带阀门的管道连结而成,设专门的加热装置,整个系统设备在还原前一次组装好。“I”型一体化工艺的系统设备如在还原前一次性组装好,即称为联合法设备;而先组装好还原设备,待还原完毕,趁热再将冷凝罐组装好进行蒸馏作业的系统设备则称为串联合设备,中间用带镁塞的“过渡段”连结。

四氯化钛

四氯化钛,或氯化钛(IV),是化学式为TiCl4 的无机化合物。四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。室温下,四氯化钛为无色液体,并在空气中发烟,生成二氧化钛固体和盐酸液滴的混合物。

1、简介

物质的理化常数:

国标编号81051

CAS号7550-45-0

中文名称四氯化钛

英文名称Titanium tetrachloride;Titanic chloride

别名氯化钛

分子式TiCl4

外观与性状无色或微黄色液体,有刺激性酸味。在空气中发烟

分子量189.71

蒸汽压 1.33kPa(21.3℃)

熔点-25℃沸点:136.4℃

溶解性溶于冷水、乙醇、稀盐酸

密度相对密度(水=1)1.7260

稳定性化学性质不稳定,遇湿空气即冒白烟,首先形成TiCl4·5H2O;最后水解生成水合二氧化钛(TiO2·xH2O)。吸收干燥的氨生成TiCl4·4NH3和TiCl4·6NH3。同醇类反应生成钛酯[如Ti(OCnH2n+1)4]。和三乙基铝生成组成可变的混合卤化物——烷基络合物,即为著名的齐格勒催化剂(使乙烯等规聚合成高分子量的固体聚合物的重要催化剂)。

危险标记20(酸性腐蚀品)

2、制备或来源

由二氧化钛、碳粉和淀粉调和后,在600℃时通入氯气而制得。

3、主要用途

用于制造钛盐、虹彩剂、人造珍珠、烟幕、颜料、织物媒染剂等

钛氧化皮清除液

钛氧化皮清除液

功能化学品专家:威海云清贾广娅

一主要用途

本品主要针对钛氧化皮的清除,或是镀钛层的清洗。能保持原有光亮度。

二性能特点

1.操作简单,不需要专门设备。

2.能在较短时间清除钛氧化皮,提高工作效率。

3.寿命长,相对市场同类产品,大大降低了客户的成本。

三使用方法

将原液倒入容器中,厚氧化皮层需要加热到30℃~45℃,时间为20分钟左右。可延长清除时间,工件达到效果后,用清水洗净。

四注意事项

1.容器禁止用玻璃钢或金属容器,应选用PVC塑料容器。

2.因为是酸性产品,操作时一定带好劳保用品。

锆一般被认为是稀有金属,其实它在地壳中的含量相当大,比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大。

锆产品的主要原料是锆英砂,全球90%的氧氯化锆(初级产品)的生产能力在中国。目前,国内锆的加工能力12万吨/年,实际产量在8万吨/年,85%以上出口,目前全球锆市场供不应求,目前锆的价格大约每吨12000元,而且价格仍在不断上涨。

金属锆的外表象钢,常温下表面被致密的氧化物层覆盖,但仍有金属光泽。粉状锆为暗灰色。金属锆的熔点为1852℃,密度6.49克/厘米3。其可塑性好,易于加工成板、丝等。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体,可用作贮氢材料。锆的耐蚀性比钛好,接近铌、钽。锆与铪是化学性质历史学相似、又共生在一起的两个金属,且含有放射性物质。地壳中锆的含量居第20位,几乎与铬相等。目前,自然界中具有工业价值的含锆矿物,主要有锆英石及斜锆石。锆虽为稀有金属,但在地壳中含量却超过铜、锡、锌等。

锆的特点:锆是一种稀有金属,具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性,被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。本次“神六”上使用的抗腐蚀性、耐高温的钛产品,其抗腐蚀性能远不如锆,其熔点1600度左右,而锆的熔点则在18

00度以上,二氧化锆的熔点更是高达2700度以上,所以锆作为航空航天材料,其各方面的性能大大优越于钛。

锆的用途:从军工上来看,钢里只要加进千分之一的锆,硬度和强度就会惊人地捉高。含锆的装甲钢、大炮锻件钢、不锈钢和耐热钢等是制造装甲车、坦克、大炮和防弹板等武器的重要材料。

从原子能和核能上来看,锆有突出的核能性,是发展原子能工业不可缺少的材料,我国的大型核电站普遍都用锆材,如果用核动力发电,每一百万千瓦的发电能力,一年就要消耗掉20到25吨金属锆。一艘三万马力的;核潜艇用锆和锆合金作核燃料的包套和压力管,锆的使用量达20至30吨。

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钛合金切削加工知识

合金磨削刀具-钛合金的切削加工 首页>行业信息>行业信息> 合金磨削刀具-钛合金的切削加工 摘要:文件地点传真-500kV世博输变电工程设备采购招标混凝土机械设备-我国混凝土泵车的研发趋势器 材行业企业-2008年是纺织机械发展预测除尘器粉尘气体-现代锅炉除尘设备简介控制器技术空调-我国将 制定变频控制器标准终结市场混乱新产品功能水平-中联环卫机械公司五款新产品通过验收波兰装配厂-扩 大欧洲市场份额徐工波兰装配厂落成叉车鸟巢开幕式-龙工叉车为奥运鸟巢极速“变装”出力(图)刀具加工 刀片-Kennametal公司推出KB9640新刀具工程机械企业-工程机械租赁业发展前景广阔1.钛合金可分为哪几类?钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以 上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。室温下,合金,磨削,刀具,丝锥,切屑,砂轮,磨损,铰刀,硬质合金,温度, 1.钛合金可分为哪几类? 钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类: (1) α钛合金:它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。 (2) β钛合金:它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。 (3) α+β钛合金:它是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。 三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性最好,α+p钛合金次之,β钛合 金最差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。 2.钛合金有哪些性能和用途? 钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/cm3,熔点为1800℃,导热系数 λ=15.24W/(m.K),抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。 (1)比强度高:钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,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, 见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、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。

钛合金特性及加工办法

精心整理 钛合金特性及加工方法 钛合金以其强度高、机械性能及抗蚀性良好而成为飞机及发动机理想的制造材料,但由于其切削加工性差,长期以来在很大程度上制约了它的应用。随着加工工艺技术的发展,近年来,钛合金已广泛应用于飞机发动机的压气机段、发动机罩、排气装置等零件的制造以及飞机的大梁隔框等结构框架件的制造。我公司某新型航空发动机的钛合金零件约占零件总数的11%。本文是在该新机试制过程中积累的对钛合金材料切削特性以及在不同加工方法下表现出的具体特点的认识及所应采取工艺措施的经验总结。 1钛合金的切削加工性及普遍原则 钛合金按金属组织分为a 相、b 相、a+b 相,分别以TA ,TB ,TC 表示其牌号和类型。我公司某新型发动 600 损严重。 要保持刀刃锋利,以保证排屑流畅,避免粘屑崩刃。 切削速度宜低,以免切削温度过高;进给量适中,过大易烧刀,过小则因刀刃在加工硬化层中工作而磨损过快;切削深度可较大,使刀尖在硬化层以下工作,有利于提高刀具耐用度。 加工时须加冷却液充分冷却。 切削钛合金时吃刀抗力较大,故工艺系统需保证有足够的刚度。由于钛合金易变形,所以切削夹紧力不能大,特别是在某些精加工工序时,必要时可使用一定的辅助支承。 以上是钛合金加工时需考虑的普遍原则,事实上,用不同的加工方法时及在不同的条件下存在着不同的矛盾突出点和解决问题的侧重点。 2钛合金切削加工的工艺措施

车削 钛合金车削易获得较好的表面粗糙度,加工硬化不严重,但切削温度高,刀具磨损快。针对这些特点,主要在刀具、切削参数方面采取以下措施: 刀具材料:根据工厂现有条件选用YG6,YG8,YG10HT。 刀具几何参数:合适的刀具前后角、刀尖磨圆。 较低的切削速度。 适中的进给量。 较深的切削深度。 选用的具体参数见表1。 表1车削钛合金参数表工序车刀前角go ° ° mm m/min mm mm/r 粗车56 精车56 铣削 了3 此外,为使钛合金顺利铣削,还应注意以下几点: 相对于通用标准铣刀,前角应减小,后角应加大。 铣削速度宜低。 尽量采用尖齿铣刀,避免使用铲齿铣刀。 刀尖应圆滑转接。 大量使用切削液。 为提高生产效率,可适当增加铣削深度与宽度,铣削深度一般粗加工为 1.5~3.0mm,精加工为0.2~0.5mm。 磨削 磨削钛合金零件常见的问题是粘屑造成砂轮堵塞以及零件表面烧伤。其原因是钛合金的导热性差,使磨削区产生高温,从而使钛合金与磨料发生粘结、扩散以及强烈的化学反应。粘屑和砂轮堵塞导致磨削比显著

入门大数据,需要学习哪些基础知识

大数据的发展历程总体上可以划分为三个重要阶段,萌芽期、成熟期和大规模应用期,20世纪90年至21世纪初,为萌芽期,随着,一批商业智能工具和知识管理技术的开始和应用,度过了数据萌芽。21世纪前十年则为成熟期,主要标志为,大数据解决方案逐渐走向成熟,形成了并行计算与分布式系统两大核心技,谷歌的GFS和MapReduce等大数据技术受到追捧,Hadoop平台开始大行期道,2010年以后,为大规模应用期,标志为,数据应用渗透各行各业,数据驱动决策,信息社会智能化程度快速提高。 数据时代的到来,也推动了数据行业的发展,包括企业使用数据获取价值,促使了大量人员从事于数据的学习,学习大数据需要掌握基础知识,接下从我的角度,为大家做个简要的阐述。 学习大数据需要掌握的知识,初期了解概念,后期就要学习数据技术,主要包括: 1.大数据概念 2.大数据的影响

3.大数据的影响 4.大数据的应用 5.大数据的产业 6.大数据处理架构Hadoop 7.大数据关键技术 8.大数据的计算模式 后三个牵涉的数据技技术,就复杂一点了,可以细说一下: 1.大数据处理架构Hadoop:Hadoop的特性、Hadoop生态系统、Hadoop 的安装与使用; 2.大数据关键技术技术:数据采集、数据存储与管理、数据处理与分析、数据隐私与安全; 3.大数据处理计算模式:批处理计算、流计算、图计算、查询分析计算

数据的核心技术就是获取数据价值,获取数据前提是,先要有数据,这就牵涉数据挖掘了。 本文内容由北大青鸟佳音校区老师于网络整理,学计算机技术就选北大青鸟佳音校区!了解校区详情可进入https://www.doczj.com/doc/1a13444967.html,网站,学校地址位于北京市西城区北礼士路100号!

钛白粉基础知识

名称 中文名称:二氧化钛 中文别名:二氧化钛,钛酐,氧化钛(IV) 白色固体或粉末状的两性氧化物。又称钛白。化学式TiO2,分子量79.9,熔点1830~1850℃,沸点2500~3000℃。自然界存在的二氧化钛有三种变体:金红石为四方晶体;锐钛矿为四方晶体;板钛矿为正交晶体。二氧化钛在水中的溶解度很小,只溶于氢氟酸和热浓硫酸。二氧化钛可由金红石用酸分解提取,或由四氯化钛分解得到。二氧化钛性质稳定,大量用作油漆中的白色颜料,它具有良好的遮盖能力,和铅白相似,但不像铅白会变黑;它又具有锌白一样的持久性。二氧化钛还用作搪瓷的消光剂,可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。 钛的氧化物——二氧化钛,是雪白的粉末,是最好的白色颜料,俗称钛白。以前,人们开采钛矿,主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强,不易起化学变化,永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高,被用来制造耐火玻璃,釉料,珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。 二氧化钛是世界上最白的东西,l克二氧化钛可以把450多平方厘米的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍,因此是调制白油漆的最好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛,一年多到几

十万吨。二氧化钛可以加在纸里,使纸变白并且不透明,效果比其他物质大10倍,因此,钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。此外,为了使塑料的颜色变浅,使人造丝光泽柔和,有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上,二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。是目前主要的光催化剂,在工业生产中,有着很重要的作用。 食品应用研究 金红石型二氧化钛代替目前允许使用的锐钛型二氧化钛的安全性。 二氧化钛(俗称钛白粉)是一种允许使用的食用色素,JECFA中没有规定ADI值。得出此项结论的依据是在大量的物种研究包括对人类的研究中,并没有发现二氧化钛被大量的吸收和组织的存积。在欧盟,二氧化钛(俗称钛白粉)作为允许的食用色素被列入欧共体94/36/条例的附录I中。生产出的二氧化钛有两种晶型结构——锐钛矿型和金红石型。在94/36/条例中规定二氧化钛仅允许使用锐钛型。而JECFA规定允许使用两种形式。 金红石型和锐钛矿型两种晶型的二氧化钛(俗称钛白粉)具有相近的化学性质,但它们的晶型结构及光反射度是不同的。这两种形式的生物利用率本质上是相同的,近而毒理学数据适用于任何一种形式。这种型式的二氧化钛可能会代替锐钛矿二氧化钛应用于目前的各个使用领域。

钛锆的基本知识

钛的基本性质 原子结构 钛位于元素周期表中ⅣB族,原子序数为22,原子核由22个质子和20-32个中子组成,核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。原子核半径5x10-13厘米。 物理性质 钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20℃),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。 与化合物的反应: ◇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(1);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。氢氟酸是钛的最强熔剂。即使是浓度为1%的氢氟酸,也能与钛发生激烈反应,见式(2);无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应,仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显著反应。 Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡(1)2Ti+6HF=2TiF4+3H2 (2) ◇HCl和氯化物 氯化氢气体能腐蚀金属钛,干燥的氯化氢在>300℃时与钛反应生成TiCl4,见式(3);浓度<5%的盐酸在室温下不与钛反应,20%的盐酸在常温下与钛发生瓜在生成紫色的TiCl3,见式(4);当温度长高时,即使稀盐酸也会腐蚀钛。各种无水的氯化物,如镁、锰、铁、镍、铜、锌、汞、锡、钙、钠、钡和NH4离子及其水溶液,都不与钛发生反应,钛在这些氯化物中具有很好的稳定性。 Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75千卡(3)2Ti+6HCl=TiCl3+3H2 (4) ◇硫酸和硫化氢 钛与<5%的稀硫酸反应后在钛表面上生成保护性氧化膜,可保护钛不被稀酸继续腐蚀。但>5%的硫酸与钛有明显的反应,在常温下,约40%的硫酸对钛的腐蚀速度最快,当浓度大于40%,达到60%时腐蚀速度反而变慢,80%又达到最快。加热的稀酸或50%的浓硫酸可与钛反应生成硫酸钛,见式(5),(6),加热的浓硫酸可被钛还原,生成SO2,见式(7)。常温下钛与硫化氢反应,在其表面生成一层保护膜,可阻止硫化氢与钛的进一步反应。但在高温下,硫化氢与钛反应析出氢,见式(8),粉末钛在600℃开始与硫化氢反应生成钛的硫化物,在900℃时反应产物主要为TiS,1200℃时为Ti2S3。

对钛合金及钛合金车架知识的几个误导

对钛合金及钛合金车架知识的几个误导----纠正篇 8月份的时候,我就想起草一篇小短文了,想讲下车友们对钛合金车架普遍存在的一些误解。或者说是一些传闻造成的误导。时间拖到现在,一个人的忙的昏天暗地,失去了闲暇。直到接近月尾的时候才抽出时间来完成这个小短文。写这个短文的目的,不是为了让人们不要买钛车,也不是把钛合金吹嘘到神的位置,而是通过实践比对,总结经验,让更多人认识钛合金。 随着国家实力的日益强大,人们的消费水平和对物质的认识程度都越来越高,原来主要销往欧美发达国家的钛合金自行车架在国内的销量也开始日渐增多。网络上和实体车店里的钛合金车架出现的频率比5年前高了40倍。卖的多了,买的也多了。这是一股潜流,慢慢会形成一种趋势。当然,距离普及还远远不是时候。 然而,无奈的发现,不论买的还是卖的,对钛合金的了解都还不够全面,甚至有些人云亦云的信息,存在了不少误导。有的是夸大,有的是歪曲,有的甚至是无知的妄谈。毕竟在国内实际10年以上使用钛架的人并不多,对国内国外钛合金车架生产状况全面了解的人更不多。有不少人在网店内销售钛合金车架,只是抄袭别人的描述,自己根本没用过,甚至对自行车也不甚了解。这样的其实不在少数。今天,我抛开门户之见,不提及任何品牌,从实际经验和原始数据开始,来破除几个对钛合金车架以及钛材料的误解。并希望这些知识能帮到别人,并逐渐被你的实践来验证。 这些误解,包括我自己也曾经有过,能把这些误区总结出来,是用我多年来对钛合金材料以及车架的经验来说话的,很欢迎有实际经验的人一起来探讨和鉴证。 误导一:钛合金很轻,比铝轻,跟碳纤维差不多的重量。 我暂时没有碳纤维的准确数据,先抛开。我们看下常用在自行车上的三种金属材料: 钢,铝,钛的比重吧。 同样体积的3种材料,用这3个数字计算可以得出,钛约为钢的重量的57.4%,铝约为钢重量的34.4%。所以铝是最轻的,简单说,同样体积的铝材比钛合金轻了40%,比钢轻了65%。 同时,另外一个经常在网上出现的说辞也会被戳破。钛是钢的一半重量。准确地说,应该是57%以上才对。 误导二:钛是稀有金属,所以比较贵。

钛阳极优点及其注意事项

钛阳极简单的说就是,在钛材的基础上刷涂或喷涂贵金属氧化物。现阶段或内钛阳极主要以刷涂为主。这样的电极有很非常广泛的应用,钛阳极以其轻巧灵活的制作工艺,又被称为DSA阳极,比起同类阳极钛阳极优越性能有以下几点; 1.阳极尺寸稳定,电解过程中电极间距离不变化,可保证电解 操作在槽电压稳定的情况下进行。 2.工作电压低,电能消耗小,直流电耗可降低10-20%。 3.钛阳极工作寿命长,耐腐蚀性强。 4.可克服石墨阳极和铅阳极的溶解问题,避免对电解液和阴极 产物的污染。 5.电流密度高,过电位小,电极催化活性高,可有效捉高生产 效率。 6.可避免铅阳极变形后的短路问题,提高电流效率。 7.形状制作容易,可高精度化。 8.钛基体可重复使用。 9. 低的过电位特性,电极间表面及电极的气泡容易排除,可有 效降低电解槽电压。 产品外观: 板状、棒状、网状、管状等 技术特点: 阳极尺寸稳定,电解过程中电极间距不变化,可保证电解操作在槽电压稳定的情况下进行; 工作电压低、电能消耗小、电流效率高; 可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题,避免对电解液和阴极产物的污染,提高产品的质量; 耐腐蚀性强,可在许多腐蚀性强、有特殊要求的电解介质中工作,钛阳极工作寿命长; 电极重量轻,可减轻劳动强度,基体钛材可以再生使用。 应用领域: 氯酸盐工业生产苛性钠游泳池消毒次氯酸钠生产海水电解工业用水处理污水处理等行业

钛阳极应避免的注意事项: 安装期间注意表面涂层不要出现划痕磕碰现象。以免局部失效导致涂层脱落,造成电极失效。安装完成阴阳极不能造成短路,这样会使电极击穿导致损坏。 钛阳极产品使用注意 DSA不是真正意义上的不溶性阳极,只是消耗率较低而已。根据应用行业和具体使用环境不同,我公司可承诺的保证使用寿命在0.5-50年之间不等。 1、在大多数的行业,我们推荐的正常工作电流密度是1000A/m2以内。毋庸置疑, 电流密度大可以提高电流效率,但是由于大电流会造成电极表面的反应变得激烈,在涂层消耗率一定的情况下会大大缩短阳极寿命,这是等同汽车发动机正常使用一样的原理;同时大电流会使极板附近的槽液温度急剧增高,在大多数情况之下,也不利于电解反应的控制; 2、电解液中不能含有氰离子、氟离子。这些杂质会严重腐蚀钛基体; 3、阴阳极极距可根据具体情况设定,一般在5-25mm。总体来讲,极距大会增 加电耗,同时不宜过小,否则阴极表面产生的阴极垢来不及清理,容易造成极板短路,严重破坏涂层及基体造成无法修复; 4、严禁导极使用。贵金属氧化物涂层一旦作为阴极使用,表面产生还原反应, 会转变成金属单质,就无法与钛基有效的结合,造成涂层脱落。可以考虑定期用盐酸清洗极板表面。、 5、电解液工作时温度不宜过高,理想温度25-40℃,否则电解生成的有效物质容 易挥发,造成电流效率降低。 6、停机时应用净水冲洗极板表面,不宜长时间断电浸泡在溶液中。有条件的话 最好维持一个2-5A的满足循环的小电流来保护极板。 7、安装、搬运需小心,涂层表面不得划伤,否则很快会局部腐蚀,无法达到电 极正常的整体使用寿命。。 https://www.doczj.com/doc/1a13444967.html,

云计算和大数据基础知识培训课件

云计算与大数据基础知识 一、云计算是什么? 云计算就是统一部署的程序、统一存储并由相关程序统一管理着的数据! 云计算cloud computing是一种基于因特网的超级计算模式,在远程的数据中心里,成千上万台电脑和服务器连接成一片电脑云。因此,云计算甚至可以让你体验每秒超过10万亿次的运算能力,拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据 中心,按自己的需求进行运算。 云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。 通俗的理解是,云计算的“云”就是存在于互联网上的服务器集群上的资源,它包括硬件资源(服务器、存储器、CPU等)和软件资源(如应用软件、集成开发环境等),所有的处理都在云计算提供商所提供的计算机群来完成。 用户可以动态申请部分资源,支持各种应用程序的运转,无需为繁琐的细节而烦恼,能够更加专注于自己的业务,有利于提高效率、降低成本和技术创新。 云计算的核心理念是资源池。 二、云计算的基本原理 云计算的基本原理是,在大量的分布式计算机集群上,对这些硬件基础设施通过虚拟化技术构建不同的资源池。如存储资源池、网络资源池、计算机资源池、数据资源池和软件资源池,对这些资源实现自动管理,部署不同的服务供用户应用,这使得企业能够将资源切换成所需要的应用,根据需求访问计算机和存储系统。 打个比方,这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通,就像煤气、水电一样,取用方便,费用低廉。最大的不同在于,它是通过互联网进 行传输的。 三、云计算的特点 1、支持异构基础资源 云计算可以构建在不同的基础平台之上,即可以有效兼容各种不同种类的硬件和软件基础资源。硬件基础资源,主要包括网络环境下的三大类设备,即:计算(服务器)、存储(存储设备)和网络(交换机、路由器等设备);软件基础资源,则包括单机操作系统、中间件、数据库等。 2、支持资源动态扩展 支持资源动态伸缩,实现基础资源的网络冗余,意味着添加、删除、修改云计算环境的任一资源节点,或者任一资源节点异常宕机,都不会导致云环境中的各类业务的中断,也不会导致用户数据的丢失。这里的

氧化锆转化膜在汽车前处理工艺中的应用

新型氧化锆转化膜技术在汽车行业前处理工艺上的应用 发布日期:2010-09-30 浏览次数:158 1引言1906年Thomas Coslett发明了磷化技术,之后磷化技术得到了飞速发展,特别是在1943年Jemstadt研制成功用含有钛的磷 1引言 1906年Thomas Coslett发明了磷化技术,之后磷化技术得到了飞速发展,特别是在1943年Jemstadt研制成功用含有钛的磷酸氢二钠溶液和锌发生磷化反应生成磷酸锌的技术,该项技术能使磷化膜晶体结构更加致密、细腻,它就是今天所说的锌系磷化的初始形态。60多年以来,全球各大知名的化学公司为汽车厂商提供的都是锌系磷化技术,而且随着科技的发展,锌系磷化技术日益成熟,过去的20年汽车行业前处理工艺发生的一次重大变革就是三元磷化技术的发明[1]。 磷化技术在工艺上已基本成熟,低温磷化技术、锌锰镍三元系高P比磷化技术已得到广泛应用[2]。随着人们对环境保护的日益关注,以及政府法规的越来越严,环境保护要求的压力越来越大。为了满足政府日益严格的环保法规,开展了很多磷化新技术的研究。例如,亚硝酸盐有毒,有很强的致癌性,而且在磷化过程中容易产生氮氧化合物,污染环境,且沉渣多易堵塞喷嘴管道;亚硝酸盐由于易分解,需单独配制,生产时不断添加,给使用和参数控制带来不便。基于以上原因,人们正着力开发无亚硝酸盐磷化工艺。随着环保法规对重金属排放的日益严格,对含镍磷化工艺的废水处理带来了很大压力,因此需开发新的无镍磷化工艺。尽管新磷化工艺研究了很多,但是仍改变不了传统的磷化工艺高能耗、重金属离子含量高、废水废渣排放多等缺陷。严格的政府环保政策以及原材料和能源成本的增加,驱使着人们要发展下一代汽车前处理技术,未来的前处理技术要朝着保护环境、降低成本、提高质量和操作简便等方向发展。 自从锌系磷化技术开创以来,锌系磷化技术经历了大量的变革。传统的锌系磷化膜将逐渐被新一代前处理产品取代。本文讨论的新型氧化锆转化膜就是取代锌系磷化膜的新一代前处理产品。氧化锆转化膜技术是前处理行业的最新发展方向,它具有环保、节能、操作简便、成本低等磷化技术无可比拟的优点。目前,新型氧化锆转化膜技术在实验室里已取得了成功,全面生产试验正在进行中。该新型转化膜是由无定形态ZrO2组成的,而不是Zn3(PO3)2多晶体。在镀锌钢板上新型氧化锆转化膜的X射线光电子波谱见图1

钛阳极详解

钛阳极详解 什么是钛阳极?钛阳极全称叫钛基金属氧化物涂层钛阳极(MMO)。也叫KSA阳极。(尺寸形状稳定型阳极)。它以钛为基板,在钛基板上刷涂贵金属涂层,使其具有良好的电催化活性及导电性。 钛阳极分类:按照在电化学反应中阳极析出气体来区分,析出氯气的称析氯阳极,如钌系涂层钛电极:析出氧化的称为析氧阳极,如铱系涂层钛电极和白金钛网/板。 析氯阳极(钌系涂层钛极):电解液中氯离子含量高:一般在盐酸环境及电解海水,电解食盐水环境。对应我公司产品为钌铱钛阳极,钌铱锡钛阳极。 析氧阳极(铱系涂层钛电极):电解液一般为硫酸环境。对应我公司产品为铱钽阳极,铱钽锡阳极,高铱阳极。 镀铂阳极(白金钛网/白金钛板):钛为基材。表面镀上贵金属铂,镀层厚度一般为1-5um(微米)。白金钛网网孔规格一般为12.7*4.5mm或6*3.5mm. 阳极的选择:如果客户不清楚应该用什么阳极,我们就需要客户提供阳极工作的环境及介质: 1. 每平方米的电流密度.(单个阳极所承载的电流强度除以电极表面积) 2. 温度. 3. PH值. 4. 溶液的成分构成及比例. 5. 生产的产品或用途等. 钛阳极上金属氧化物涂层的作用是什么? 通过覆盖不同的涂层,增强导电性能及电催化活性,促进电解反应过程及延长阳极在不同使用环境下的使用寿命,达到预期的使用效果. 钛阳极上金属氧化物涂层的厚度问题: 起电化催化反应的主要是涂层中的贵金属,只有贵金属含量达到使用要求才能保证阳极产品的正常工作.厚度只是一个表象,主要由刷涂的遍数和溶剂的浓度决定,和贵金属含量含量的多少没有直接联系,过厚的涂层反倒更容易脱落. 什么叫阳极钝化 什么是金属的钝化现象?把铁丝浸在稀硝酸中时,铁丝很快就会溶解,但吧铁丝放在浓硝酸中时铁丝的溶解现象几乎完全停止了.这时如果把铁丝重放回稀硝酸中,铁丝已不再溶解,用肉眼甚至用显微镜观察也看不出铁丝表面有什么变化,人们认为铁丝这时处于钝化状态. 阳极在电角运转过程中,工作寿命有一定的期限.当电压升的很高,实际上没有电流通过时,阳极便失去作用,这种现象称为阳极钝化.

钛合金的切削加工及刀具设计

钛合金的切削加工及刀具设计 核心提示:分析了钛合金的相对可切削性,阐述了钛合金切削加工条件;以钛合金车加工和孔加工为例介绍了钛合金加工刀具的设计. 1.引言 钛及钛合金不仅是制造飞机、导弹、火箭等航天器的重要结构材料,而且在机械工程、海洋工程、生物工程及化学工程中的应用也日益广泛。如在阀门制造中,将不锈钢阀门与钛制阀门同时在酸性介质中使用,钛制阀门具有更好的使用寿命。 在钛中加入合金元素形成钛合金,其强度显着提高,σb可从350~700MPa提高到1200 MPa,因此在工业上应用钛合金的意义更具重要性。通常按使用状态下的组织将钛合金分为α钛合金(以TA表示)、β钛合金和(α+β)钛合金(以TC表示)三类,三种钛合金中最常用的是α钛合金和(α+β)钛合金。由于钛合金可切削性极差,因此给实际应用带来很多困难。笔者从钛合金的相对可切削性研究出发,根据多年生产经验提出较实用的刀具,供读者应用时参考。 2.钛合金可切削性的研究 若以45号钢的可切削性为100%,则钛合金的可切削性约为20~40%,其可切削性比不锈钢差,但比高温合金稍好。在钛合金中又按β型钛合金、α+β型钛合金、α型钛合金为序其可切削性逐步改善,而纯钛的可切削性最好。即在一般情况下,材料硬度愈高,加入合金元素越多,材料的可切削性越差。加工钛合金时,若材料硬度小于HB 300将会出现强烈粘刀现象,而硬度大于HB370时加工又极其困难,因此最好使钛合金材料的硬度在HB300~370之间。 2.1 钛合金切削机理的研究 (1)气体杂质的影响 各种气体杂质对于钛合金的可切削性有很大影响,其中最显着的是氧、氢和氮;钛合金的可切削性随着气体在钛合金中的含量增加而恶化。

云计算和大数据基础知识12296

精心整理 云计算与大数据基础知识 一、云计算是什么? 云计算就是统一部署的程序、统一存储并由相关程序统一管理着的数据! 云计算cloudcomputing是一种基于因特网的超级计算模式,在远程的数据中心里,成千上万台电脑和服务器连接成一片电脑云。因此,云计算甚至可以让你体验每秒超过10万亿次的运算能力,拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心,按自己的需求进行运算。 二、 三、 1 );软件2 任一资源节点异常宕机,都不会导致云环境中的各类业务的中断,也不会导致用户数据的丢失。这里的资源节点可以是计算节点、存储节点和网络节点。而资源动态流转,则意味着在云计算平台下实现资源调度机制,资源可以流转到需要的地方。如在系统业务整体升高情况下,可以启动闲置资源,纳入系统中,提高整个云平台的承载能力。而在整个系统业务负载低的情况下,则可以将业务集中起来,而将其他闲置的资源转入节能模式,从而在提高部分资源利用率的情况下,达到其他资源绿色、低碳的应用效果。 3、支持异构多业务体系 在云计算平台上,可以同时运行多个不同类型的业务。异构,表示该业务不是同一的,不是已有的或事先定义好的,而应该是用户可以自己创建并定义的服务。这也是云计算与网格计算的一个重要差异。 4、支持海量信息处理 云计算,在底层,需要面对各类众多的基础软硬件资源;在上层,需要能够同时支持各类众多的异构的业务;

而具体到某一业务,往往也需要面对大量的用户。由此,云计算必然需要面对海量信息交互,需要有高效、稳定的海量数据通信/存储系统作支撑。 5、按需分配,按量计费 按需分配,是云计算平台支持资源动态流转的外部特征表现。云计算平台通过虚拟分拆技术,可以实现计算资源的同构化和可度量化,可以提供小到一台计算机,多到千台计算机的计算能力。按量计费起源于效用计算,在云计算平台实现按需分配后,按量计费也成为云计算平台向外提供服务时的有效收费形式。 四、云计算按运营模式分类 1、公有云 公有云通常指第三方提供商为用户提供的能够使用的云,公有云一般可通过Internet使用,可能是免费或成本低廉的。 烦。B 2 3 五、 六、 1、传统的IT部署架构是“烟囱式”的,或者叫做“专机专用”系统。 图2传统IT基础架构 这种部署模式主要存在的问题有以下两点: 硬件高配低用。考虑到应用系统未来3~5年的业务发展,以及业务突发的需求,为满足应用系统的性能、容量承载需求,往往在选择计算、存储和网络等硬件设备的配置时会留有一定比例的余量。但硬件资源上线后,应用系统在一定时间内的负载并不会太高,使得较高配置的硬件设备利用率不高。 整合困难。用户在实际使用中也注意到了资源利用率不高的情形,当需要上线新的应用系统时,会优先考虑部署在既有的基础架构上。但因为不同的应用系统所需的运行环境、对资源的抢占会有很大的差异,更重要的是考虑到可靠性、稳定性、运维管理问题,将新、旧应用系统整合在一套基础架构上的难度非常大,更多的用户往往选择新增与应用系统配套的计算、存储和网络等硬件设备。

钛金属基本知识

钛 钛的发现及命名英国牧师格雷戈尔,是一位矿物爱好者,家中陈列着五颜六色的矿石标本。1791年,他在默纳陈河谷中采集到一种黑色磁性砂,新自动手分析这黑色磁性砂的组成,发现除含有磁铁矿、氧化硅外,还有近一半的棕红色粉未。为解开棕红色粉未之谜,他做了大量的试验。最后,他确信这棕红色粉未中含有一种尚未被人们发现的新金属元素。所以,人们就以发现地“默纳陈”给这种新镏金属元素命了名。 1795年,奥地利科学家克拉普罗特在研究匈牙利出产的金红石时,也发现了格雷戈尔发现的那种奇石物质。便给它起了新名-钛。意思是说,这种金属像古希腊神话中的大力士神“泰坦”那样力大无比。钛的性质钛是银白色金属,熔点为1667℃,密度为4.5克/厘米3。其化学性质与锆相似,而在水溶液中低价钛的某些性质又与钒相似。钛在高温下易与多种气体反应,是良好的吸气剂。在一定温度下它能吸氢,温度升高时又能放氢,可用作贮氢材料。由于钛表面能生成致密的氧化膜,有保护作用,所以钛在海水和大多数酸、碱、盐中有良好的耐蚀性。钛是化学活性高的金属,高温下能和多种元素反应而受到污染,因而给熔炼、铸造、热加工和热处理带来一定困难,钛在自然界中分布极广,地壳中钛的含量,仅次于铝、铁、镁等。比常见的铜、铅和锌的总量还要多。近十年来,由于钛被广泛应用,开发速度加快,被称为倔起的“第三金属”。已发现含钛1%以上的矿物有80多种,但目前工业上使用的仅有金红石和钛铁矿两种。钛的用途钛的强度大,纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2。有些钢的强度高于钛合金,但钛合金的比强度(抗拉强度和密度之比)却超过优质钢。钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性,故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。现在已有用钛合金制造自动步枪,迫击炮座板及无后座力炮的发射管。在石油工业上主要作各种容器。现在已有用钛合金制造自动步枪,迫击炮座板及无后座力炮的发射管。在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等,钛可用作电极和发电站的冷凝器,以及环境污染控制装置。钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。在医疗中,钛可作人造骨头和各种器具。钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。钛白粉是颜料和油漆的良好原料。碳化钛,碳(氢)化钛是新型硬质合金材料。氮化钛颜色近于黄金,在装饰方面应用广泛。金属

钛阳极资料

一、电解提取有色金属 1、电解提取铜的阴阳极一般都用钛电极,钛阳极需要涂层增加电催化活性,钛阴极不涂层,可用钛板作始极片反复使用。 2、电解提取锌,用铝板阴极;提取钴,用不锈钢作阴极。 3、使用石墨阳极的坏处:a、石墨电阻大,电能消耗大。b、石墨容易消耗,工作寿命短。c、石墨污染阴极产品,使纯度降低。 4、涂层钛阳极稳定、耐蚀、有良好的电催化活性,能够降低阳极反应的过电位和槽电压。 二、阴极保护 1、原理:向被腐蚀的金属结构物表面施加一个外加电流,被保护的结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免和减弱腐蚀的发生。 2、应用领域:阴极保护技术已经发展成熟,广泛的应用在土壤、海水、淡水、化工介质中的钢制管道、电缆、钢码头、舰船、储罐罐底、冷却器等金属构筑物的腐蚀控制。 三、电解铜箔 1、电解铜箔作为电子工业的基础材料之一,主要用于制造印刷电路板(PCB)。 2、制造工艺:以电解铜或具有与电解铜同等纯度的废铜线为原料,将其在硫酸中溶解,制成硫酸铜的水溶液,以金属辊筒为阴极,通过电解反应连续地在阴极辊筒表面电解沉积上金属铜,同时连续地从阴极辊筒上剥离,这工艺称为生箔电解工艺。

3、最后从阴极上剥离的一面(光面)就是层压板或印刷线路板表面见到的一面,反面(俗称毛面)就是需要进行一系列表面处理,在印刷线路板中与树脂粘接的一面。 4、电解时,电解液中阳离子向阴极迁移,在阳极上得到电子被还原。阴离子跑向阳极失去电子被氧化。在硫酸铜溶液中接人两电极,通以直流电.此时,将发现在接电源阴极的极板上,有铜和氢气析出。如果是铜阳极,则同时发生铜的溶解和氧气的析出。其反应如下: 阴极:Cu2+ +2e → 2Cu 2H+ +2e → H2↑ 阳极:4OH- +4e → 2H2O + O2↑ 2S042-+2H2O -4e → 2H2S04 + O2↑ 从阳极溶解的铜,补充了电解液中的铜离子的消耗。将阴极表面经过一定的处理,使沉积在阴极上的铜层能够剥离,就会得到一定厚度的铜皮。具有一定功能的铜皮就叫铜箔。

云计算和大数据基础知识

* 1: 100. 云计算 (一)大数据(BigData) 1. 定义:海量数据或巨量数据,其规模巨大到无法用当前主流的计算机系统在合理时间内获取、存储、管理、处理并提取以帮助使用者决策。 2. 特点:1)数据量大(Volume)----- PB 级以上 2)快速(Velocity)----- 数据增长快 3)多样(Variety)----- 数据来源及格式多样 4)价值密度低(Value )----- 从大量、多样数据中提取价值的体系结构 5)复杂度(Complexity)-----对数据处理和分析的难度大 3.大数据与云计算的关系: 从技术上看,大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理,必须采用分布式计算架构。 它的特色在于对海量数据的挖掘,但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库、云存储和虚拟化技术。 (二)云计算(Cloud Computing) 1.定义:1)云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。 //分布式计算 2)云计算是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。 2. 特点:1)超大规模 2)虚拟化 3)高可靠性 4)通用性 5)高可伸缩性 6)按需服务 7)极其廉价 3. 服务类型分类: 1)SaaS (软件即服务::Software as a Service) //针对性更强,它将某些特定应用软件功能封装成服务如:Salesforce online CRM

2)PaaS (平台即服务:Platform as a Service)//对资源的抽象层次更进一步,提供用户应用程序运行环境如:Google App Engine ,Microsoft Windows Azure 3)IaaS (基础设施作为服务:Infrastructure as a Service)//将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用,如:Amazon EC2/S3 4. 云计算的实现机制(体系结构) 1)SOA (面向服务的体系结构):它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。使得其服务能以一种统一的、通用的方式进行交互。 SOA可以看作是B/S模型、XML/Web Service技术之后的自然延伸。 2)管理中间件:(关键部分) 3)资源池层:将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池。 4)物理资源层:计算机、存储器、网络设施、数据库和软件等 5. 云计算与网格计算 1)网格是基于SOA、使用互操作、按需集成等技术,将分散在不同地理位置的资源虚拟化为一个整体。 2)关系类似于TCP/IP 协议之于OSI 模型 6. 云计算与物联网 1)物联网有全面感知,可靠传递、智能处理三个特征。云计算提供对智能处理所需要的海量信息的分析和处理支持。 2)云计算架构与互联网之上,而物联网依赖于互联网来提供有效延伸。因而,云计算模式是物理网的后端支撑关键。 * 1.1: 1. Google 云计算原理 (一)文件系统GFS 1)系统架构 2)实现机制:

铜基本知识介绍

铜基本知识介绍 1、自然属性 铜是人类最早发现的古老金属之一,早在三千多年前人类就开始使用铜。 金属铜,元素符号Cu,原子量63.54,比重8.92,熔点1083oC。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色,表面形成氧化铜膜后,外观呈紫铜色。铜具有许多可贵的物理化学特性,例如其热导率和电导率都很高,化学稳定性强,抗张强度大,易熔接,具抗蚀性、可塑性、延展性。纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。 铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程,但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主,其产量约占世界铜总产量的85%。1)火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20-30%,作为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼,产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强,铜的回收率可达95%,但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出,不易回收,易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。2)现代湿法冶炼有硫酸化焙烧-浸出-电积,浸出-萃取-电积,细菌浸出等法,适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。 2、铜及铜产品分类 ①、按自然界中存在形态分类 自然铜------铜含量在99%以上,但储量极少; 氧化铜矿-----为数也不多 硫化铜矿-----含铜量极低,一般在2--3%左右,世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的。 ②、按生产过程分类 铜精矿----冶炼之前选出的含铜量较高的矿石。 粗铜------铜精矿冶炼后的产品,含铜量在95-98%。 纯铜------火炼或电解之后含量达99%以上的铜。火炼可得99-99.9%的纯铜,电解可以使铜的纯度达到99.95-99.99%。 ③、按主要合金成份分类 黄铜-----铜锌合金 青铜-----铜锡合金等(除了锌镍外,加入其他元素的合金均称青铜) 白铜-----铜钴镍合金 ④、按产品形态分类:铜管、铜棒、铜线、铜板、铜带、铜条、铜箔等 3、铜的主要用途 铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。 铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。 铝基本知识介绍 1、自然属性 铝是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的含量约为8%(重量),仅次于氧和硅,具第三位。在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。铝具有特殊的化学、物理特性,是当今最常用的工业金属之一,不仅重量轻,质地坚,而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性,是国民经济发展的重要基础原材料。 铝的比重2.7,密度约为一般金属的1/3。而常用铝导线的导电度约为铜的61%,导热度为银的一半。虽然纯铝极软且富延展性,但仍可靠冷加工及做成合金来使它硬化。铝土矿是铝的重要来源,制造一镑氧化铝约需要两磅铝土矿,而制造一磅金属铝也需要两磅氧化铝。

【CN110016659A】用于制备氟锆酸复合转化膜的处理液、制备方法及转化膜的制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910282813.7 (22)申请日 2019.04.10 (71)申请人 湖南天一制造技术有限公司 地址 410000 湖南省长沙市高新开发区鑫 材路9号湖南天一制造技术有限公司 1、2、3、4号工业用房全部 (72)发明人 潘小梅 刘娅莉 罗小虎 吴涛  肖谦学  (74)专利代理机构 长沙正奇专利事务所有限责 任公司 43113 代理人 马强 胡凌云 (51)Int.Cl. C23C 22/34(2006.01) C23C 22/78(2006.01) (54)发明名称用于制备氟锆酸复合转化膜的处理液、制备方法及转化膜的制备方法(57)摘要本发明涉及用于制备氟锆酸复合转化膜的处理液、制备方法及转化膜的制备方法。首先配制包含氟锆酸盐、氨水、辅助氧化剂、氨基酸聚合物、促进剂和络合物的处理液,然后将表面预处理后的金属板置于处理液稀释制成的工作液中进行化学转化膜处理,处理时间1min ~5min,处理温度10℃~30℃,最后经水洗、干燥、冷却即得。本发明具有环境污染少,处理温度低,处理时间短,工艺简单等优点,在铝合金表面形成无色转化膜,冷轧钢表面形成蓝色转化膜;转化膜致密、与粉末涂料结合力强,抗冲击力强,可有效替代金属表面铬酸盐处理工艺, 使用前景广阔。权利要求书1页 说明书7页 附图4页CN 110016659 A 2019.07.16 C N 110016659 A

1.用于制备氟锆酸复合转化膜的处理液,其特征在于,所述处理液为水溶液,每升处理液中含有: 氟锆酸盐 5~30g 氨水 1~5g 辅助氧化剂 5~40g 络合剂 5 ~20g 氨基酸聚合物 1 ~10g 促进剂 0.5~5g 其中,所述氨基酸聚合物为聚谷氨酸钠、聚甘氨酸钠中的一种或几种。 2.根据权利要求1所述的处理液,其特征在于,每升处理液中含有: 氟锆酸盐 10~25g 氨水 1.5~3.5g 辅助氧化剂 10~35g 络合剂 10~15g 氨基酸聚合物 4~8g 促进剂 1.5~3.5g。 3.根据权利要求1所述的处理液,其特征在于,所述氟锆酸盐为氟锆酸钾、氟锆酸钠、氟锆酸中的一种或多种。 4.根据权利要求1所述的处理液,其特征在于,所述辅助氧化剂为氟硼酸钾、氟硼酸钠、氟硼酸、硼酸、硼酸钠、硼酸钾、间硝基苯磺酸钠、钨酸钠、钼酸钠中的一种或几种。 5.根据权利要求1所述的处理液,其特征在于,所述络合剂为三乙胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。 6.根据权利要求1所述的处理液,其特征在于,所述促进剂为乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸钙、乙酸镁、乙酸锌中的一种或几种。 7.如权利要求1-6任一项所述的处理液的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:根据处理液配方,将氟锆酸盐、辅助氧化剂、络合剂、氨水用去离子水溶解,得组分a;根据处理液配方,将氨基酸聚合物、促进剂用去离子水溶解,得组分b; 将组分a和组分b混合均匀得处理液。 8.氟锆酸复合转化膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 对金属表面进行预处理; 对如权利要求1-6任一项所述的处理液或如权利要求7所述制备方法获得的处理液进行稀释处理,调节pH值,获得pH值为3.5-5.5的工作液; 将预处理后的金属置于所述工作液中,进行化学转化膜处理;期间,控制反应时间为1-5min,处理液温度为10-30℃。 9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,对金属进行预处理时,先用有机溶剂清洗金属表面污物,依次水洗、酸洗后,再水洗。 10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述金属为冷轧钢或铝合金。 权 利 要 求 书1/1页2CN 110016659 A

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