电解电压及掺Mg对熔盐电解TiO 2 制备Ti的影响

发布时间：2024-03-01 17:38

　　金属钛具有熔点高、耐腐蚀、密度小、耐高温等优异特点,被称为“航天金属”。目前成熟工业化制备金属钛的Kroll法,存在生产成本高、流程时间长、污染严重、工艺复杂等问题。2000年熔盐电脱氧(FFC法)的提出,通过熔盐作为电解质,高温电解金属氧化物,实现金属和氧的固相分离,一步得到金属单质。该工艺具有生产成本低、工艺简单、周期短、绿色环保等优点。但电解效率低制约其工业发展,因此研究TiO₂熔盐电脱氧过程和提高电解效率具有重要意义。本论文以FFC法为基础,TiO₂粉末压制成型作为阴极,探究在3.2 V电解电压下CaTiO₃的形成与电解过程。另外,施加不同电压,CaTiO₃的颗粒尺寸变化,提出两段电压法增加电解效率。得到如下结论:在3.2 V电压下,TiO₂直接电解过程中,短时间内CaTiO₃迅速生成,颗粒团聚增大。随着电解时间增长,CaTiO₃逐渐被电解,新生成的CaTiO₃尺寸变小,且越容易被电解生成钛低价氧化物。电...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 钛的性质及用途
        1.2.1 钛的性质
        1.2.2 钛的主要用途
    1.3 钛金属制备工艺
        1.3.1 Kroll法
        1.3.2 FFC法
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 FFC法研究现状
        1.4.2 CaTiO₃ 形成研究
    1.5 本论文研究目的、内容
2 实验部分
    2.1 实验主要原材料、设备及仪器
        2.1.1 主要原材料
        2.1.2 主要设备及仪器
    2.2 实验方案
    2.3 实验前期准备阶段
        2.3.1 TiO₂ 阴极片制备和组装
        2.3.2 熔盐的选择
        2.3.3 电解过程
        2.3.4 阴极产物后处理及检测
3 结果与讨论
    3.1 电解时间对CaTiO₃的影响
        3.1.1 电解时间对CaTiO₃的影响
        3.1.2 电解过程中CaTiO₃的畸形生长
    3.2 电解电压对CaTiO₃的影响
        3.2.1 电解电压对CaTiO₃形成的影响
        3.2.2 电解电压对晶体生长的影响
        3.2.3 两段电压法对电解的影响
        3.2.4 电解电压和制片压强协同作用对电解Ti O2的影响
    3.3 掺Mg对电解TiO₂影响
        3.3.1 前言
        3.3.2 掺Mg对烧结阴极片的影响
        3.3.3 掺不同含量Mg对电解TiO₂影响
        3.3.4 电解时间对掺Mg阴极片的影响
        3.3.5 电解过程中电流的变化情况
4 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
附录
    A 作者在攻读学位期间发表的科研成果
    B 学位论文数据集
致谢



本文编号：3915578