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钛的基本知识

钛的基本知识
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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。

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。

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。

资料分析基础知识

第二部分资料分析基础知识与解题技巧 一、基期、本期: 本期是指:我们把材料中给出的当年量,叫做本期(用符号A表示);公式:本期=基期+增长量=基期+基期×增长率=1+增长率)基期是指:我们把上一年或者上一个阶段的量叫做前期(用符号B表示); 公式:基期=本期-增长量=本期1+增长率 注意:和谁比较,谁就做基期。虽然这一对名词不会出现在所给材料和问题里,但理解这两个概念是解决好资料分析问题的关键。 例一:2013年1-3月,全国进出口总值为8593亿美元,比2012年同期增加590亿美元。 解析:其中8593亿美元就是本期量,8593-590=8003就是前期量。二、增长(减少)量、增长(减少)率: 增长量是指:本期与前期的差值就是增长量; 公式:增长量=基期量*增长率=本期量-基期量=本期量-本期量1+增长率 减少量=基期量-末期量 增长率是指:增长量与前期量的比值(用符号r表示)。 增长率=增长量/基期量=(本期量-基期量)/基期量=本期量/基期量-1 减少率=(基期量-末期量)÷基期量 注意:1、增长率、增长幅度(增幅)、增长速度(增速)这三个都是相对速度的说

法,都是增长量与前期量的比值,即:增长率=增长速度(增速)=增长幅度(增幅) 2、在一些“最值”比较题的题干表述中,经常出现“增加(长)最多”和“增加(长)最快”,我们需要注意,前者比较的是增长量,而后者则比较的是增长率。 例二:2013年1-3月,全国进出口总值为8593亿美元,比2012年同期增加590亿美元,同比增长6.7%。 辉煌人生解析:其中比2012年同期增加590亿美元是增长量,同比增长6.7%是增长率。 三、同比、环比: 同比: 指的是本期发展水平与历史同期的发展水平的变化情况,其基期对应的是历史同期。 环比:指的是本期发展水平与上个统计周期的发展水平的变化情况,其基期对应的是上个统计周期。 注意:以11月为例,跟去年11月相比叫同比,跟上个月10月相比叫环比 四、百分数、百分点: 百分数:是形容比例或者增长率等常用的数值形式,期本质是:分母为100的分数。 用“%”表示,一般通过数值相除得到,在资料分析题目中通常用在以下情况:

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

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。

一般将来时知识点总结

一般将来时知识点总结 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

一般将来时的用法 1)shall用于第一人称,常被will 所代替。 will 在陈述句中用于各人称,在争求意见时常用于第二人称。 Which paragraph shall I read first Will you be at home at seven this evening 2)be going to +不定式,表示将来。 a. 主语的意图,即将做某事。 What are you going to do tomorrow b. 计划,安排要发生的事。 The play is going to be produced next month. c. 有迹象要发生的事 Look at the dark clouds, there is going to be a storm. 3)be +不定式表将来,按计划或正式安排将发生的事。 We are to discuss the report next Saturday. 4)be about to +不定式,意为马上做某事。 He is about to leave forBeijing. 注意:be about to 不能与tomorrow, next week 等表示明确将来时的时间状语连用。 不同表达法的区别 be going to和will 用于条件句时, be going to表将来,will表意愿。 If you are going to make a journey, you''d better get ready for it as soon as possible. Now if you will take off your clothes, we will fit the new clothes on you in front of the mirror. be to和be going to be to 表示客观安排或受人指示而做某事。 be going to 表示主观的打算或计划。 I am to play football tomorrow afternoon. (客观安排) I''m going to play football tomorrow afternoon. (主观安排) 一般现在时表将来 1)下列动词:come, go, arrive, leave, start, begin, return的一般现在时表将来。主要用来表示在时间上已确定或安排好的事情。 The train leaves at six tomorrow morning. 2)倒装句,表示动作正在进行,如: There goes the bell. = The bell is ringing. 3)在时间或条件状语从句中。 When Bill comes (不是will come), ask him to wait for me. I''ll write to you as soon as I arrive there. 4)在动词hope, take care that, make sure that等后。 I hope they have a nice time next week. Make sure that the windows are closed before you leave the room. 用现在进行时表示将来 意为:"意图"、"打算"、"安排"、常用于人。常用词为 come, go, start, arrive, leave, stay等。 I''m leaving tomorrow. Are you staying here till next week

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/2418410458.html,

分析化学基础知识试题库完整

分析化学基础知识题库 一、填空题 1.?铬酸洗液的主要成分是(重铬酸钾)(浓硫酸)和(水),用于去除器壁残留(油污),洗液可重复使用. 2.洗液用到出现(绿色)时就失去了去污能力,不能继续使用. 3.比色皿等光学仪器不能使用(去污粉),以免损伤光学表面. 4.电烘箱烘干玻璃仪器的适宜温度为(105~120℃),时间为(1小时) 5.干燥器底部最常用的是(变色硅胶)和无水(氯化钙)硅胶可以烘干重复使用. 6.对于因结晶或碱金属盐沉积及强碱粘住的瓶塞,可把瓶口泡在(水)或(稀盐酸)中,经过一段时间可能打开. 7.安装精度要求较高的电子天平理想的室温条件是20±2℃,相对湿度为45~60%;理化室的温度应保持在(18~26℃)内,湿度应保持在(55~75%) 。 8.化验室内有危险性的试剂可分为(易燃易爆危险品)、(毒品)和(强腐蚀剂)三类. 9.在分析实验过程中,如找不出可疑值出现原因,不应随意(弃去)或(保留),而应经过数据处理来决定(取舍) 。 10.准确度的大小用(误差)来表示,精密度的大小用(偏差)来表示. 11.化验室大量使用玻璃仪器,是因为玻璃具有很高的(化学稳定性)?(热稳定性)、有很好的(透明度)、一定的(机械强度)和良好绝缘性能. 12.带磨口的玻璃仪器,长期不用时磨口应(用纸垫上)以防止时间久后,

塞子打不开. 13.滤纸分为(定性)滤纸和(定量)滤纸两种,重量分析中常用(定量). 14.放出有毒,有味气体的瓶子,在取完试剂后要(盖紧塞子),还应该用(蜡)封口 15.滴定管使用前准备工作应进行(洗涤)(涂油)(试漏)(装溶液)和(赶气泡)五步. 16.玻璃仪器的干燥方式有(晾干)(烘干)(热或冷风吹干)三种. 17.石英玻璃的化学成份是(二氧化硅),耐(酸)性能好,能透过(紫外线),在分析仪器中常用来作紫外范围应用的光学元件. 18. 不同试样的分解要采用不同的方法,常用的分解方法大致可分为(溶解)和(熔融)两种. 19. 溶解试样时就是将试样溶解于(水)(酸)(碱)或其它溶剂中. 20. 熔融试样就是将试样与(固体熔剂)混合,在高温下加热,使欲测组分转变为可溶于(水)或(酸)的化合物. 21. 用氢氟酸分解试样应在(铂)或(聚四氟乙烯塑料)器皿中进行.. 22. 重量分析的基本操作包括样品(溶解)、(沉淀)、过滤、(洗涤)、(干燥)和灼烧等步骤. 23. 重量分析中使用的滤纸分(定性)滤纸和(定量)滤纸两种,重量分析中常用(定量)滤纸进行过滤,又称为(无灰)滤纸. 24. 玻璃砂芯漏斗在使用前,先用(强酸)处理,然后再用(水)洗净,洗涤时,通常采用(抽滤)法,该漏斗耐(酸),不耐(碱). 25. 干燥器底部放干燥剂,最常用的干燥剂是(变色硅胶)和(无水氯

高中知识点总结

高中知识点总结 必修一,必修二,必修三,必修四,必修五,选修1-1,选修2-1,选修2-2 必修一 1.集合;(子集?,真子集?,交集∩,并集∪,)补:含绝对值的不等式与一元二次不等式的解法 2.函数 ⑴定义域(x的范围),⑵值域(y的范围,换元法,反函数法,数形 结合法,单调性法)一般画图作⑶映射⑷单调性(最大(小)值 f(x))对勾函数⑸奇偶性 补:函数的图像(上下,左右,扩大缩小) 3.指数函数 4.对数函数 5.幂函数 必修二 1.空间几何体 ⑴结构(多面体,旋转体,棱柱,棱锥,棱台,圆柱,圆台,圆锥,球) ⑵三视图,直观图

⑶表面积,体积 2.点,直线,平面的关系,判定,性质 3.直线的斜率,倾斜角, 4.直线的方程(点斜式,斜截式,两点式,截距式, 一般式) 5.直线的焦点坐标与距离公式 6.圆 ⑴方程(标准,一般) ⑵圆心,半径 ⑶直线与圆,圆与圆的位置关系 7.空间直角坐标系 必修三 1.算法的概念 2.程序框图 3.输入、输出语句和赋值语句 4.条件语句,循环语句 5.辗转相除法与更相减损术

6.秦九韶算法与排序,进位制 必修四 1.三角函数 ⑴任意角的弧度制,(弧长公式),三角函数 ⑵诱导公式,图像与性质(正弦,余弦,正切的定义域,单调性,奇偶性,对称性) 2.平面向量 ⑴向量的加法,减法,数乘运算 ⑵向量坐标运算(平行,垂直) ⑷向量的数量积 3.三角恒等变化 ⑴和角,差角公式 ⑵二倍角的正弦,余弦,正切公式 必修五 1数列 ⑴等差数列,通项,中项,前n项和 ⑵等比数列,通项,中项,前n项和 方法:1.求通项的方法

2.求前n项和公式方法 2.解三角形 ⑴正弦,余弦定理 ⑶射影定理 大边对大角,三角形内角和定理,二倍角公式,两角和与差公式,辅助角公式 3.不等式 ⑴一元二次不等式 ⑵二次函数的图象、一元二次方程的根、一元二次不等式的解集间的关系

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.

钛合金在医疗方面的应用

材料与人类文明 论文 题目:钛合金在医疗方面的应用班级: 姓名: 学号: 【摘要】

钛是非常常见的物质,海绵钛纯度能达到99.9%。钛合金产品的物理、化学性质十分稳定,不会被人体吸收,与体液和药品接触也不会发生化学反应,也不会电离,也不与人体的肌肉骨骼发生反应,因而被人们称为“亲生物金属”。因为钛具有“亲生物”性,钛在人体内,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,制造人体髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨,主动心瓣、骨骼固定夹。 【关键词】 材料钛合金文明生物医疗 【正文】 金属材料是最早用于临床医学的生物医用材料,目前用于外科植入物和矫形器械的金属材料主要包括不锈钢、钴基合金和钛合金三大系列,它们占整个生物材料产品市场份额的40% 左右。其中,钛合金已广泛应用于人体硬组织(包括人体躯干中所有的骨骼和牙齿)的缺损、创伤和疾病等修复、矫形及替代等治疗。20 世纪中叶以来,以钛合金为主的医用金属材料开始在人体硬组织的外科植入及人体软组织(包括心脑血管、外周血管及非血管如肝脏、胆道、尿道等)的介入治疗方面显示出独特而神奇的疗效,而钛合金人工关节、牙种植体、血管内支架和心脏瓣膜等具有中国医疗器械用钛合金材料研发、生产与应用、及典型代表性的医疗器械产品的问世,对医学的发展具有划时代的意义和革命性贡献,使得临床治疗从初级的简单“修复、矫形”治疗上升到更高层次的组织与器官的“替代式”治疗,极大改善和提高了人们的生活质量,克服了以往重大疾病 只能单纯依靠药物治疗的不足。 1.钛合金材料在我国的发展历史 上世纪七十年代初,我国开始采用了国产钛及钛合金制品,在北京多家医院,先后采用钛及钛合金人造骨头与关节用于临床治疗应用和研究,制造的髋关节、肘关节、下颌骨等用于临床治疗病人。同时,一些医院与公司的模拟人体体液的浸泡实验,电化学阳极化实验和腐蚀动力学曲线的测定,证明了钛及钛合金人造骨头与关节用于人体具有优异的耐腐蚀性,生物学反应也很小,是一种理想的人体植入物,对植入人体骨头与关节进行力学性能也经过测定,认为钛及钛合金的强度满足了人体植入物的要求。 上世纪八十年代中期以后,我国钛材用于制造人体植入物的数量增加,其中钛形状记忆合金的开发与应用达到国际先进水平。到了九十年代中期,国产钛及钛合金加工材,在矫形外科、神经外科、心血管系统、口腔颌面外科、人体外培养机等方面广泛应用。近5年,国内一大批企业成为钛及不锈钢等人体植入物生产企业。采用钛及钛合金制造的股骨头、髋关节、肱骨、颅骨、膝关节、肘关节、肩关节、掌指关节、颌骨以及心辨膜、肾辨膜、血管扩张器、夹板、假体、紧固

知识点归纳

Unit 1 Where did you go on vacation? 一.必记单词 1. anyone pron.(不定代词)任何人 nothing pron. (不定代词)没有什么,没有一件东西 something pron.(不定代词)某事;某物 everyone pron. (不定代词)每人;人人;所有人 someone pron.(不定代词)某人 anywhere adv. (不定副词)在任何地方 2. wonderful adj. 精彩的;绝妙的 3. few adj. & pron. 不多;很少 quite a few 相当多;不少 Notice:few, a few, little,a little用法 a few + 可数名词肯定句 a little + 不可数名词肯定句 few + 可数名词否定句 little + 不可数名词否定句 4. most adj., adv. & pron. 最多;大多数 5. myself pron.我自己;我本人 yourself pron.你自己;您自己 yourselves pl. 你们自己 Notice:反身代词 第一、二人称的反身代词由物主代词加-self构成。第三人称的反身代词由 代词宾格加-self构成。 Ourselves 我们自己himself 他自己herself 她自己itself 它自己 Themselves 他们自己 6. hen n. 母鸡 pig n. 猪 bird n. 鸟 duck n. 鸭 7. seem v. 好像;似乎;看来 8. bored adj. 厌倦的;烦闷的 9. diary n. 日记;记事簿 10. activity n. 活动 11. decide v. 决定;选定 decide to do sth. 决定去做某事 12. try v.& n. 尝试;设法;努力 Notice: try to do sth.与try doing sth.辨析 try to do sth.(尽力、设法去做某事)表示想尽一切办法要把某事办成,强调付出一定的努力设法去完成 try doing sth.(尝试着做某事)表示一种尝试、做做看的想法,不一定付出

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。

深度剖析——学习中如何进行基础知识深度掌握

深度剖析——学习中如何进行基础知识深度掌握 但凡成绩优异者,问其经验,都会说:狠抓基础。但是 对基础一词,如何去理解?大多数学生对于基础的认知仅仅停留在课本上或者辅材上的黑体加重部分。确实这一部分的知识是重点不假,但是对于这些重点如何掌握,也是判定基础是否扎实的标准。 有的学生认为记住了,就说明掌握了;有的学生认为会用了,就说明掌握了。正是因为这种对基础模棱两可的判断标准,就导致了学生对于基础掌握无法做出科学理性的判定。 现象分析 我们来分析这样一种现象:基础知识自己能够记住,基础知识自己也能够理解,但是一旦将基础进行到了实际应用中 做题)的时候,就会发现用不起来、用起来很别扭、用起来特别容易出错。 很多学生认为:这是做题少的缘故。 确实,练习能够有效的缓解难用的现象,但是仅仅靠练习,是不能让自己有信心从容地面对所涉及知识点的应用的。 究其根本,学生需要对基础知识是否有深度的理解。 举个例子:在初中和高中都会讲到立体几何,随便问问周边的10 个同学,就有那么三两个同学明确的告诉你,立体几

何很简单。但是还是有大部分同学对此感觉非常吃力。 眼光重点关注在什么地方,就决定了学生对于此知识的理解深度。一维的线关注点;二维的面关注线;三维的体关注面。 所以对点线面的重点观察,则是学好立体几何的关键。 基于这样的思想,在立体几何中,三视图和直观图,以及点线面的位置关系,就变成了极其简单的知识点。 直观图T三视图或者三视图T直观图无非就是关注核心的点,关键的线,重要的面。基于点知道了大概结构;基于线知道了它的具体形状;基于面知道了它的特殊性具体的就语音讲吧,“福聿学习之道辅导”平台里有,喜马 拉雅里也有,写还不知道也写多少字。 其实举这样一个例子,无非就是告诉大家, 在学基础的时候, 不仅仅是做表面文章,还需要对知识进行深度理解。 由概念衍生出知识点,这是学习的过程; 将知识点融入概念,这是一个掌握过程; 根据知识点总结应用方向这是熟练过程; 由知识点衍生掌握和应用技巧,这是创新的过程。 而这一系列的过程都属于基础知识的范畴。 举例过程,还是得借助录音,要不然文字阐述就过于啰嗦了。 所以但凡老师都是将基础看得特别重,因为老师的成长经历和教学经验让老师都有这样的感悟:没有基础,没有高分。 学生对于基础的轻视,在于学生对“什么是基础”的理解不够透彻。老师

国内外医用钛及钛合金标准及性能

国内外医用钛及钛合金标准及性能 发布时间:2010-4-17 10:20:42 中国废旧物资网 一、钛在医学中的应用 1、钛作为一种新兴的材料在我国及世界制药工业、手术器械、人体植入物等领域使用已有几十年的历史,并已取得了极大地成功。 2、人体内应外伤、肿瘤造成的骨、关节损伤,采用钛及钛合金可制造人工关节、接骨板和螺钉现已广泛用于临床。还用于髋关节(包括股骨头)、膝关节、肘关节、掌指关节、指间关节、下頜骨、人造椎体(脊柱矫形器)、心脏起搏器外壳、人工心脏(心脏瓣膜)、人工种植牙、以及钛网在头盖骨整形等方面。 3、 对于植入物材料的要求可以归为三个方面:材料与人体的生物相容性、材料在人体环境中的耐腐蚀性和材料的力学性能,作为长期植入材料有下列七项具体要求: ①、耐蚀性; ②、生物相容性; ③、优越的力学性能和疲劳性能; ④、韧性; ⑤、低的弹性模量; ⑥、在组合体中有好的耐磨性; ⑦、令人满意的价格; 4、外科植入物材料主要有:金属、聚合物、陶瓷等,金属材料又包括不锈钢、鈷基合金和钛基合金。 材料性能与骨性能的比较和植入物材料的特性比较见表一和表二。从表二可以看出,不锈钢价格低廉,易于加工,但耐蚀性和生物相容性不如钛合金;鈷鉻合金的耐磨性比钛合金好,但密度较大,太重;钛及钛合金由于比强度高,生物相容性好及耐体液腐蚀性好等特点正日益受到重视。钛合金的不足之处识是耐磨性差、难于铸造,加工性能也差。 二、国内外外科植入物用钛及钛合金加工材标准情况 1、国外外科植入物用加工材标准 纯钛:国际标准化组织 ISO 5832/2 1999E《外科植入物-纯钛加工材》 美国标准:ASTM F67 2006a 《外科植入物用纯钛》 TC4: 国际标准化组织 ISO 5832/3 1996Z 《外科植入物-金属材料-Ti-6Al-4V加工材》ASTM F1472 2002 《外科植入物用Ti-6Al-4V合金加工材》 TC4ELI: ASTM F136 2002a 《外科植入物用Ti-6Al-4VELI(超低间隙)加工材规范》

完整版相似知识点总结

相似 【知识脉络】 【基础知识】 I.有关相似形的概念 (1)形状相同的图形叫相似图形,在相似多边形中,最简单的是相似三角形。 (2)如果两个边数相同的多边形的对应角相等,对应边成比例, 这两个多边形叫做相似多边形。 相似多边形对应边长度的比叫做相似比(相似系数)。 n .比例的性质(注意性质立的条件:分母不能为0) (1)基本性质: ① a:b c:d ad be :② a:b b:c b2 a c. 注:由一个比例式只可化成一个等积式,而一个等积式共可化成八个比例式,如ad be , 除了可化为a: b c: d , 还可化为a c b: d , c: d a: b , b:d a : c , b : a d : c。 a—,交换内项) c d a c g匸,(交换外项) (2)换比性质(交换比例的内项或外项): b d b a d-.(同时交换内外项) c a 川.平行线分线段成比例定理

基础图形:

定理:如上图,三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例? 推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例. IV .相似三角形 (1)概念: 对应角相等,对应边成比例的三角形,叫做相似三角形。相似用符号“S”表示,读作“相 似于”。相似三角形对应边的比叫做相似比(或相似系数)。 注: ①对应性:即两个三角形相似时,一定要把表示对应顶点的字母写在对应位置上,这样写比 较容易找到相似三角形的对应角和对应边; ②顺序性:相似三角形的相似比是有顺序的; ③两个三角形形状一样,但大小不一定一样; ④全等三角形是相似比为1的相似三角形。二者的区别在于全等要求对应边相等,而相似要求 对应边成比例。 (2)判定: 根据相似图形的特征来判断。(对应边成比例,对应角相等) ①?平行于三角形一边的直线(或两边的延长线)和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似; ②.如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似; ③.如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似; ④.如果两个三角形的三组对应边的比相等,那么这两个三角形相似;

人工关节表面改性

人工关节材料介绍及其改进 【摘要】本文主要介绍目前主要的人工关节材料(金属材料、陶瓷材料、高分子材料)及它们的改进方法和方向。 【关键词】人工关节材料 【正文】 0.前言 人工关节置换术是二十世纪最成功的骨科手术之一,它让无数患有终末期骨关节疾病的病人重新恢复正常的生活。人工关节是模拟人体关节制成的植入性假体,以代替病变或损伤的关节并恢复其功能。人工关节包括髋、膝、肩、肘、腕、踝等关节,其中以髋关节、膝关节置换为主。但关节置换术后容易出现假体松动、下沉等并发症,严重影响其手术的效果。人工关节使用寿命一般为10-20年。研究表明,由于人工关节材料表面相互摩擦形成的磨屑及随后介导炎症反应引起的骨溶解是人工关节无菌松动的主要原因。因此,降低人工关节面之间的摩擦,减少磨屑的产生可以显著延长人工关节的使用寿命。 1.人工关节介绍 人工关节的材料应具有良好的生物相容性,良好的机械性能,并有很好的耐腐蚀及抗疲劳性等,负重面应耐磨损,同时磨损颗粒不引起严重机体反应。目前尚无任何单一材料能满足上述要求。 1.1金属材料 和其它材料相比,金属材料具有高强度、高韧性、易加工等特点,常用来制作结构复杂和必须承受很大力量的人工关节。 早期的金属材料以不锈钢为主,它具有优良的加工性能和适当的抗压强度,但由于不锈钢在人体内长期放置会导致恶性肿瘤的发生。目前常用的金属材料有316L不锈钢、钛合金(Ti-6A1-4V)、钴铬钼合金(Co-Cr-Mo)及钴镍合金(MP35N)等。钴铬钼合金(Co- Cr-Mo) 与不锈钢相比,具有优良的生物相容性,耐磨性、耐腐蚀性和综合机械性能都比较好,但其不适于机械加工。钛及钛合金相对密度小、弹性模量较低、机械强度高,且耐蚀性和抗疲劳性均优于不锈钢与钴基合金,是人工关节更适宜的金属材料,最常用的钛合金是Ti - 6Al - 4V。 金属材料作为人工关节材料的主要缺点是金属材料人工关节的关节面容易磨损,磨损后的产物导致机体出现不良的生理反应,引起关节周围的一系列组织发炎和关节松动。同时Ti-6Al-4V、钴-铬-钼合金中含有铬、钴等,如果形成离子状态就会对人体产生毒害作用,这些有害金属离子不断积累,当到达一定量时就会产生致癌作用,对机体健康十分不利。 1.2陶瓷材料 陶瓷被应用于人工关节,目前最常用的是Al2O3 和ZrO2 陶瓷。陶瓷材料强度高,耐磨性好,化学稳定性和耐蚀性强;并且陶瓷材料的离子结构可以吸引带极性的液体, 使之均匀地覆盖在陶瓷的表面, 有利于形成流体薄膜润滑效果,这有助于降低在人体中的磨损。陶瓷材料可以在体内保持生物惰性,不会有金属离子析出,特点突出。但陶瓷材料韧性低、脆性大,且弹性模量远大于人体自然骨,故生物力学匹配性差,在使用过程中常出现脆性断裂和骨损伤等。 1.3高分子材料 有机高分子材料(臼)多与陶瓷、不锈钢等高强度材料(人工关节头)结合应用于人工关节的工艺当中。用于人工关节的高分子材料主要有硅橡胶、聚乙烯及超高分子量聚乙烯等。 高分子材料使用早期效果较好,但长期随访病例发现由于其晚期磨损严重,造成人工关节出现晚期松动现象。磨损产生的碎屑迁移到骨水泥/骨界面,因巨噬细胞反应引起骨吸收,导致支撑关节的骨恶化、固定消失、无菌松动产生并最终置换失败。

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