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《cvd法制备高纯钛中锆杂质的热力学分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.03.008CVD法制备高纯钛中锆杂质的热力学分析阳志洪1，刘莉娜1，孙克萍2，王克功2，陈肖虎2（1.贵阳铝镁设计研究院，贵阳550081；2.贵州大学材料与冶金学院，贵阳550003）摘要：对化学蒸汽沉积法（CVD法）制备高纯钛及制备过程中锆的行为进行热力学分析。结果表明，在钛卤化温度条件下，杂质元素Zr能够在卤化区生成ZrI2、ZrI3和ZrI4，且更倾向于生成ZrI3和ZrI4。ZrI2、ZrI3和ZrI4不能在沉积区温度下分解，高纯钛中的
2、锆不是通过卤化裂解而是由其它途径携入的。关键词：锆；杂质；高纯钛；热力学中图分类号：TF823文献标识码：A文章编号：1007-7545（2012）03-0000-00ThermodynamicAnalysisofZirconiumImpurityinHighPurifiedTitaniumPreparedbyChemicalVaporDepositionYANGZhi-hong1,LIULi-na1,SUNKe-ping2,WANGKe-gong2,CHENXiao-hu2(1.GuiyangAluminum&M
3、agnesiumDesignResearchInstitute,Guiyang550081,China;2.CollegeofMaterialsandMetallurgical,GuizhouUniversity,Guiyang550003,China)Abstract：ThepreparationofhighpuritytitaniumwithChemicalVaporDepositionmethod(CVD)andthermodynamicbehaviorsofimpurityelementZrwerether
4、modynamicanalyzed.Theresultsshowthat,atthehalidetemperatureoftitanium,ZrgeneratesZrI2,ZrI3andZrI4inthehalidesourcearea,andwhatismore,ZrI3andZrI4tendtobegenerated.ButZrI2,ZrI3andZrI4cannotdecomposeinthedepositionarea,noristhezirconiuminhighpurifiedtitaniumbroug
5、htbythereactionofhalogenationanddeposition.Keywords：Zr;impurity;highpuritytitanium;thermodynamics目前制取高纯钛的常见方法有熔盐电解法、克劳尔法、电子束熔炼法及碘化法等。用钛卤盐的热裂解来制备纯钛是近年来国内外研究和应用比较多的一种方法[1-2]，我国在这方面的研究和进展有限。高纯钛中锆超标直接影响高纯钛的性能，锆和钛同属钛族元素，锆是否在高纯钛制备过程中也发生了卤化裂解反应，进而在基体上沉积有待进行热力学研究。本试验采
6、用化学蒸汽沉积法（CVD法）制备高纯钛，并对制备过程中锆的行为进行热力学分析。1试验方法1.1试验原料本试验以工业海绵钛为原料，其化学成分为（%）：Ti≥99.0、Fe0.019、Si0.005、C0.009、N0.006、O0.061、Mn0.005、Mg0.005、H0.005，高纯度钛丝作为基体（经过氢氟酸溶液洗涤），自制的卤化剂作为催化剂。1.2试验装置及原理主要设备是自制的反应炉、抽真空系统、加热系统、水冷系统和自动化控制系统。其中自行设计卤化反应器是整个工艺流程的关键。反应器炉体直径达500mm，容积在
7、300L以上。炉内分加热系统与冷却系统，开孔及管道接口设置等达到国内先进水平。工艺及设备已获国家发明专利（200710200098.5）。在高真空条件下，钛和卤化剂在低温区首先生成高价卤化物，高价卤化物再和钛生成低价卤化物，低价卤化物在高温区发生裂解反应，纯钛在基体上沉积。基本原理如下[3]：粗Ti(s)+2I2(g)→TiI4(g)(500~700℃)（1）粗Ti(s)+TiI4(g)→2TiI2(g)(500~700℃碘化)（2）2TiI2(g)→纯Ti(s)+TiI4(g)(1100~1300℃热裂解)（3）
8、作者简介：阳志洪(1979-)，男，广西人，工程师.1.3试验方法从热力学研究角度出发，低价碘化物需要较高的合成温度和较低的分解温度。采用特殊的卤化—裂解—电子束精炼工艺制备高纯钛。具体流程如图1所示。图1高纯钛制备工艺流程图Fig.1Processflowsheetofhighpuritytitaniumpreparation在密闭容器中，严格控制反应温度
