氫化脫氫法(HDH)制取
鈦管工藝所使用的
鈦料不限于
海綿鈦,還可以用廢鈦、鈦屑和殘鈦邊角料,因此它是一種能綜合利用殘廢料的好方法。此法的工藝過程比較簡單,主要流程是:
鈦料—表面凈化處理—氫業—粉碎一篩分一脫氫一篩分一混合一組批一真空封裝一商品鈦管。
如果原料為海綿鈦,因其表面很干凈,則無需經過表面凈化處理。表面凈化處理、氫化、脫氫和粉碎、篩分為該法的關鍵步驟。氫化和脫氫一般使用豎式或臥式電阻爐。真空機械必須用大排氣量的機械泵或機組。金屬鈦表面,特別是殘鈦表面存在一層氧化膜,這層表面氧化膜對鈦的吸氫速度影響很大,它的影響程度取決于生成氧化膜時的溫度。因此,在進行氫化之前,一般需要進行表面凈化處理。
為了消除表面氧化膜對吸氫過程的影響,可把鈦在真空中或氫氣中加熱處理,當加熱至700-850℃時,鈦管表面的氧化物開始向金屬內部擴散,經過處理后鈦管的吸氫速度大為增加。但這種方法在加熱處理時氧化膜中的氧并末消除,而是進入金屬內部,這不僅會降低氫向金屬內部的擴散速度,而且氧會進入最終產品中去,從而降低了產品質量;同時加熱處理過程中鈦管的顆粒也會引起某種程度的燒結,降低它的吸氫速度。
比較合理的消除欽表面氧化膜的方法是化學處理法。首先把它放在含有2%氫氧化鈉的NaoH溶化物中加熱至330—425℃,處理15min,此時鈦管表面的TiO2被還原為Ti0,生成的Ti0又同堿反應:
Ti0十2Na0H=Na2Ti03十H2
經過這樣處理的鈦管表面變為松散的多孔狀,它很容易溶于含有HF或NaF的硝酸或硫酸溶液中。經過酸溶的鈦管表面氧化膜將完全消除。但是,在進行上述化學處理時,應盡量減少欽的損失。如果表面污染不嚴重,則無需進行這種處理,但必須清洗干凈,除去油污。如果氧化膜較厚,應采用稀的HF—HNO3混合液酸洗清除。酸洗時,反應很劇烈,必須盡量減少鈦管的溶解損失,及時取出用水洗滌。
如果氧化膜很厚而成為氧化皮時,必須先鏟除氧化皮。可用的方法是噴砂等機械方法,然后用酸洗法清除氧化膜。
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