鈦2在線觀看免費完整版

A. 鈦的測定

60.2.3.1 過氧化氫光度法

方法提要

試樣用焦硫酸鉀熔融，在硫酸介質中，鈦與過氧化氫生成穩定的黃色配合物［TiO₂(SO₄)₂］^2-，以光度法測定鈦。加入磷酸使鐵生成無色的配合物以消除其干擾。

方法適用於鋯鈦砂、鋯英石等礦物中二氧化鈦的測定。本法適合於測定0.01%～1%的TiO₂。

儀器

分光光度計。

試劑

焦硫酸鉀。

硫酸。

磷酸。

過氧化氫。

鈦標准溶液ρ(TiO₂)=500.0μg/mL稱取0.5000gTiO₂(經過灼燒)，置於5mL瓷坩堝中，加10～15gK₂S₂O₇，於高溫爐中，升溫至700～750℃熔融150～20min，取出，冷卻，放入250mL燒杯中，用(1+9)H₂SO₄加熱浸提，並洗凈坩堝，加熱使熔塊溶解，移入1000mL容量瓶中，冷卻後，以(1+9)H₂SO₄稀釋至刻度，混勻。

校準曲線

移取0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL鈦標准溶液，分別置於一組50mL容量瓶中，加1mL(1+1)H₃PO₄，以(1+9)H₂SO₄稀釋至40mL，加入5mLφ=3%的H₂O₂，用(1+9)H₂SO₄稀釋至刻度，混勻。在分光光度計上，用1cm比色皿，以試劑空白作參比，於波長420～430nm波長處測量吸光度。繪制校準曲線。

分析步驟

稱取0.2～0.5g(精確至0.0001g)試樣，置於30mL瓷坩堝中，加入5～8gK₂S₂O₇，置於高溫爐中，升溫至700～750℃熔融15～20min，取出，冷卻，放入250mL燒杯中，用(1+9)H₂SO₄加熱浸提，並洗凈坩堝，加熱使熔塊溶解，冷卻，移入100mL容量瓶中，冷卻後，以(1+9)H₂SO₄稀釋至刻度，混勻。放置澄清或干過濾。

分取10.0mL清液於50mL容量瓶中，加1mL(1+1)H₃PO₄，用(1+9)H₂SO₄稀釋至40mL左右，以下按校準曲線進行測定。

若用60.2.2.1苦杏仁酸重量法中過濾分離鋯(鉿)的濾液測定鈦，分取10.0mL濾液，置於50mL燒杯中，加5mL(1+1)H₂SO₄，加熱冒煙，取下冷卻，將溶液轉入50mL容量瓶中，加1mL(1+1)H₃PO₄，加入5mL!=3%的H₂O₂，用(1+9)H₂SO₄稀釋至刻度，混勻。以下按校準曲線進行測定。

二氧化鈦含量的計算參見式(60.4)。

注意事項

1)也可以採用目視比色法，分析步驟如下:

移取含TiO₂0μg、25μg、75μg、100μg、150μg、200μg、250μg、300μg、350μg、400μg、450μg、500μg的鈦標准溶液，分別置於一組25mL比色管中，加0.5mL(1+1)H₃PO₄，以(1+9)H₂SO₄稀釋至20mL，加入2.5mL!=3%的H₂O₂，用(1+9)H₂SO₄稀釋至刻度，混勻。進行目視比色測定。

2)試樣中含有釩、鉻、鉬、鎢干擾元素時，可在用(1+9)H₂SO₄浸提後，用氫氧化鈉沉澱，過濾分離干擾元素。

60.2.3.2 二安替比林甲烷光度法

方法提要

試樣經HF、H₂SO₄分解，冒煙除硅後，再用K₂S₂O₇熔融，鹽酸提取。在鹽酸介質中，鈦與二安替比林甲烷生成穩定的黃色配合物，以光度法測定鈦。配合物顯色45min後可穩定24h，50mL溶液中二氧化鈦含量在0～100μg服從比耳定律。藉以進行光度法測定。

方法適用於鋯鈦砂、鋯英石等礦物二氧化鈦的測定。本法適合於測定0.005%～1%的TiO₂。

儀器

分光光度計。

試劑

焦硫酸鉀。

安替比林。

鹽酸。

甲醛。

氫氧化銨。

抗壞血酸溶液(10g/L)。

二安替比林甲烷溶液(20g/L)稱取20g二安替比林甲烷於燒杯中，加500mL水，再加30mL(1+1)H₂SO₄，攪拌至全部溶解，過濾於1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

鈦標准儲備溶液ρ(TiO₂)=500.0μg/mL制備方法參見60.2.3.1過氧化氫光度法。

鈦標准溶液ρ(TiO₂)=10.0μg/mL用(2.5+97.5)HCl稀釋鈦標准儲備溶液配製。

校準曲線

移取0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、3.00mL鈦標准溶液，分別置於一組50mL容量瓶中，補加(2.5+7.5)HCl至30mL，加0.5～2mL抗壞血酸溶液，混勻，放置3～5min，加入10mL二安替比林甲烷溶液，用水稀釋至刻度，混勻。放置30min後，在分光光度計上，用3cm比色皿，以試劑空白作參比，於波長380～430nm處測量吸光度。繪制校準曲線。

分析步驟

稱取0.2～0.5g(精確至0.0001g)試樣，於鉑坩堝中，加1mL(1+1)H₂SO₄和5mLHF，蓋上坩堝蓋，在電熱板上加熱至試樣溶解完全，去蓋，繼續加熱至冒白煙，取下冷卻，用水洗坩堝壁，再加熱至冒白煙片刻後，取下冷卻，向坩堝中加入4～6gK₂S₂O₇，於高溫爐中，升溫至700～750℃熔融15～20min，取出，冷卻，放入250mL燒杯中，用50mL(1+1)HCl加熱浸提，洗出坩堝後，加熱使熔塊溶解，取下冷卻，移入100mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。放置澄清或干過濾。

分取5.0～20.0mL試液，於50mL容量瓶中，補加(2.5+7.5)HCl至30mL，以下按校準曲線進行測定。

或分取5.0～20.0mL60.2.2.1苦杏仁酸重量法中過濾分離鋯(鉿)的濾液於50mL容量瓶中，以下按校準曲線進行測定。

二氧化鈦含量的計算參見式(60.4)。

注意事項

1)顯色酸度應控制在0.5～2mol/L范圍內，並盡量保持一致。酸度過高或過低，會使吸光度偏低。

2)在50mL2mol/LHCl介質中，加入(20g/L)二安替比林甲烷溶液不能少於8mL。

3)顯色溶液中1mg的氟離子會使吸光度偏低。高氯酸根能與試劑生成白色沉澱，不應大量存在。

4)鐵(Ⅲ)與試劑形成棕紅色配合物，嚴重干擾測定。用抗壞血酸將鐵(Ⅲ)還原為鐵(Ⅱ)後不幹擾測定。

5)二安替比林甲烷的合成:取安替比林(1，5-二甲基-2-苯基-3-吡唑啉酮)C₁₁H₁₂ON₂於燒杯中，加入少量水和1～2mL(1+1)HCl溶解，並按1mg安替比林和3～4mL甲醛(!=40%)的比例加入甲醛。在水浴上加熱30～40min後，用氫氧化銨中和至有微氨味(pH8～9)，即析出二安替比林甲烷，冷卻後，過濾，用水洗滌，在105℃烘乾即可。

60.2.3.3 鋅片還原-硫酸高鐵銨容量法

參見第36章釩鈦磁鐵礦、鈦鐵礦和金紅石分析中36.2.1金屬鋅還原-硫酸高鐵銨容量法。

60.2.3.4 鋁片還原-硫酸高鐵銨容量法

參見第36章釩鈦磁鐵礦、鈦鐵礦和金紅石分析中36.2.2鋁片還原-硫酸高鐵銨容量法。

60.2.3.5 鋅片還原-重鉻酸鉀容量法連續測定鈦和鐵

參見第36章釩鈦磁鐵礦、鈦鐵礦和金紅石分析中36.2.3金屬鋅還原-容量法連續測定鈦和鐵。

B. 金屬鈦ti2 tc4 哪個好 區別

鈦合金的牌號、品種很多，超過種。工業上可利用的用40-50種，最常用的也就十多種。其中包括各種不同品味工業純鈦和被精選出的鈦合金，如Ti-6AL-4V，Ti-5AL-2.5Sn，Ti-2AL-1.5Mn，Ti-3AL-2.5V,Ti-6AL-2Sn-4Zr-2Mo,Ti-6AL-2Sn-4Zr-6Mo,Ti-8AL-1Mo-1V，Ti-13V-11Cr-3AL，Ti-15V—3Cr-3AL-Sn和Ti-10V-2Fe-3AL以及Ti-0.20Pd、Ti-0.3Mo-0.8Ni等。然而對大多數國家來說，前兩個重要合金（Ti-6Al-4V；Ti-5Al-2.5Sn）是為最典型的，也是世界各國公認的。

一、按組織分類

鈦合金一般是按其組織來命名的，即α鈦合金（含近α鈦合金）、β鈦合金及（α+β）鈦合金。中國國家標准中分別用TA、TB、TC作為字頭表示鈦合金的類型，然後跟著一個數字代表合金序號，如TA代表α型鈦合金，TA7鈦合金為Ti5Al-2.5Sn合金；TB代表β鈦合金，TB2為Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al合金；TC代表α+β型合金，如TC4鈦合金為Ti-6Al-4V合金。

α鈦合金，主要含有α穩定元素，在室溫穩定狀態下，基本為α相的鈦合金，如工業純鈦（TA0、TA1、TA2、TA3）和TA7（Ti-5Al-5Sn）。α鈦合金主要應用於化工、石化和加工工業，在這些工業中首要考慮的是合金的耐腐蝕性能和可加工變形能力，工業純鈦（TA0-TA3四種），TA9鈦合金含鈀合金（TA9鈦鈀合金）和含少量的鉬和鎳合金（TA10鈦鉬鎳合金）為首選。

近α鈦合金，這類鈦合金中加入少量β穩定元素，在室溫穩定狀態下，退火組織中包含少量β相或金屬間化合物，一般不超過10%，如TA11（Ti-8Al-1Mo-1V），這是美國開發的鈦合金，用於高溫狀態下使用，但鋁含量高會導致熱鹽效應力腐蝕問題；TA15（Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr）是俄羅斯開發的BT20合金。TA11鈦合金與TA15鈦合金為相類似合金，後者降低了鋁含量增加了鋯，這樣就保持耐熱性並改善了熱鹽效應力腐蝕。α+化合物合金TA13（Ti-2.5CU）是英國開發的IMI230合金。

α+β鈦合金，含有較多的β穩定元素，在室溫穩定狀態下，由α及β相所組成的鈦合金。β含量一般為10%-50%。α+β鈦合金有中等強度，並可熱處理強化，但焊接性能較差。根據鉬當量不同，此類合金又可分成馬氏體型和過渡型。其中典型合金Ti-6Al-4V，該合金是美國水城兵工廠與1954年研製成的，廣泛用於宇航工業，該合金產品占鈦合金產量的55%-65%，可用於生產各種大規格航空鍛件和零件，Ti-6Al-4V合金由於他具有優良的綜合性能，研究的最為深入，使用的時間最長，應用的領域最廣泛，所以該合金誕生半個世紀以來一直保持旺盛的生命力。中國牌號為TC4，美國鈦金屬公司所屬Timet分部牌號為Ti-6Al-4V，美國活性金屬公司為RMI6Al4V，英國鈦金屬公司為IMI318，俄羅斯為BT6，日本住友為ST-Al40，法國為TA6V，德國為LT31.

二、按強度分類

鈦合金添加元素，利用鉬當量[Mo1]ep和鋁當量[Al]ep來表達：α與近α鈦合金[Mo1]ep為12-13，[Al]ep為5-8；α+β鈦合金[Mo1]ep為5-12，[Al]ep為6-30；β鈦合金（亞穩合金）[Mo1]ep為12-25，[Al]ep為5-8。更適合設計者需要是按強度分類，可分為低強度、普通強度、中等強度、高強度、最高強度分類。

三、按用途分類

1、工業純鈦

工業純鈦是鈦含量不低於99%，並含有少量鐵、氧、碳、氮、氫等雜質的緻密金屬鈦。雜質對純鈦的力學性能影響最明顯的是氧、氮和鐵，尤其是氧。氫與鈦的反應是可逆的，氫對鈦的性能影響主要表現為「氫脆」，通常規定氫含量不得超過0.03%-0.05%氫。工業純鈦在常溫雖是密排六方晶格（α），但其軸比小（c/a=1.587），有較好的可加工性。純鈦的成型性能和焊接性能好，對熱處理不敏感。

工業純鈦作為外科植入物金屬材料已經列入ISO5832-2-1999國際標准，滿足長期植入物的材料應有下列基本要求：抗腐蝕、生物相容、優越的抗拉強度、耐疲勞和有良好的韌性、彈性磨具、抗磨損以及令人滿意的價格。

2、耐腐蝕鈦合金

耐腐蝕鈦合金適合於在強腐蝕性介質中應用，主要為低強合金。在非宇航領域中主要是利用耐腐蝕性能好這一優點。耐蝕鈦合金提高了工業純鈦在還原性介質中（如鹽酸、硫酸、磷酸、草酸和甲酸）的耐腐蝕能力，目前成熟的鈦鉬、鈦鈀、鈦鉬鎳、鈦鎳、鈦鉭等合金。

鈦鉬合金是研究最早（1952年）的，他在還原性的鹽酸中具有優異的耐腐蝕性，Ti-30Mo合金在沸騰的5%碳酸、沸騰的5%硫酸、沸騰10%磷酸、沸騰的10%醋酸和沸騰50%甲酸中，一般最大的腐蝕率為0.0254-0.0508mm/a.而純鈦在93.3℃的10%硫酸溶液中腐蝕率達到38.1-50.8mm/a；Ti-30Mo合金在氧化性介質中耐腐蝕性較差。由於加入高密度的鉬鉿合金的熔煉、加工和焊接帶來一定的空難。由鈦鉬合金又派生除出了鈦鉬鈮、鈦鉬鋯、鈦鉬鈀等耐腐蝕鈦合金。

TA9鈦鈀合金在氧化性介質中具有優良的耐腐蝕性。對還原性介質也有一定的耐腐蝕能力，尤其能改善其在高氯離子濃度介質中的抗縫隙腐蝕能力。TA9鈦合金含0.2%鈀，TA9鈦鈀合金在5%沸騰硫酸中，可以使腐蝕率從48.26mm/a（工業純鈦）降低到0.508mm/a，耐腐蝕能力提高約95倍。該合金具有良好的加工、成型和焊接性能，但含有貴金屬鈀，成本高。

β鈦合金，這類鈦合金中含有足夠多的β穩定元素，在適當冷卻速度下室溫組織全部為β相，通常又可分為可熱處理β鈦合金（亞穩定β鈦合金）和穩定β鈦合金。可熱處理β鈦合金，在淬火狀況下有非常好的工藝塑性，可以進行板材冷成型，並能通過時效處理獲得高達1300-1400MPa的室溫抗拉強度。

TA10鈦鉬鎳合金名義成分為Ti-0.3Mo-0.8Ni，是20實際70年代中期美國研究開發的Ti-12合金，是一種抗縫隙腐蝕的鈦合金，該合金在300℃的抗拉強度比純鈦高一倍，抗還原性介質的腐蝕能力明顯提高，在150-200℃的氯化物中不發生縫隙腐蝕。

鈦鎳合金（Ti-2Ni）在高溫脫鹽裝置中的使用溫度可達到200℃左右。

鈦鉭合金（Ti-5Ta）是俄羅斯以4204合金牌號、日本神戶制鋼以KS50Ta牌號生產的抗硝酸腐蝕的α型鈦合金。該合金具有良好的工藝性能和焊接性能，在100-200℃流動的硝酸中腐蝕率低於0.1mm/a。已在硝酸回收裝置和核燃料後處理工序得到了應用。

3、結構鈦合金

按強度分類的低強度鈦合金主要用於耐蝕環境，其他鈦合金用於結構件，稱結構鈦合金。普通強度鈦合金（約500MPa），主要包括工業純鈦、Ti-2Al-1.5Mn（TC1）、和Ti-3Al-2.5V（TA18)，獲得了廣泛的應用。由於加工成型性能和可焊接性能好，合金用於製作各種航空板材零件和液壓管等，以及自行車民用產品。中等強度鈦合金（約900MPa）的典型合金是Ti-6Al-4V（TC4），廣泛用於宇航鈦合金工業。板材高強度鈦合金是室溫抗拉強度在1100MPa以上，由近β鈦合金和亞穩定β鈦合金組成，主要用來代替飛機結構中常用的高強度結構鋼，其典型合金有了Ti-13V-11Cr-3Al、Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn和Ti-10V-2Fe-3Al合金等。

4、耐熱鈦合金

耐熱鈦合金是適合於在較高溫度下長期工作的鈦合金。它在整個工作溫度范圍內具有較高的瞬時個持久強度。室溫下有較好的塑性、較好的蠕變抗力和良好的熱穩定性。在室溫與高溫下均有好的抗疲勞性能。主要用來製造壓壓氣機中的盤、葉片、進氣機匣以及飛機構件。已得到應用的耐熱鈦合金固溶強化α+β型和近α型鈦合金。能在500℃以下長期工作的α+β型耐熱鈦合金，他們都含有較多的α穩定元素，鋁當量都在6以上。加入適當的β穩定元素，使合金在高溫下不僅顯示高的瞬時強度，而且具有足夠的塑性，典型的合金有TC4（Ti-6Al-4V），TC6（Ti-6Al-2.5Mo-2Cr-0.5Fe-0.3Si）和TC11（Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si）。在500℃以下長期工作的α型耐熱鈦合金，它們都含有少量α穩定元素。鋁當量幾乎都在7以上，在平衡狀態下合金有更多的α相，因此這些合金在500℃以上具有更高的蠕變抗力和更好的抗疲勞性和斷裂韌度。由於近α型合金具有這些優良的綜合性能，而使其成為耐熱合金的主要體系。典型的合金有Ti-8Al-1Mo-1V（美國Ti-811）、Ti6Al-2Zr-1Mo-1V（俄羅斯BT20）、Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo（美國Ti-6242）和Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si（英國IMI-829）。

5、低溫鈦合金

低溫鈦合金是適合於低溫下使用的α和α+β鈦合金。該類合金隨溫度的降低而增加、韌性隨溫度的降低而很少下降，可作低溫結構件。低溫鈦合金發展趨勢是將氧含量由0.2%（普通級）降至0.12%，形成極低間隙級鈦合金（ELI）。能在超低溫（＜77K）下使用。典型的合金有Ti-5Al-2.5Sn（ELI）。美國上世紀60年代初研製的Ti-5Al-2.5Sn（ELI為美軍標的MIL-9047)，中國上世紀70年代末仿製成功該合金，稱TA7鈦合金，Ti-5Al-2.5Sn（ELI）合金特別適用於在-255℃的低溫下工作的液體燃料儲存容器。