The invention discloses a method for preparing molten salt electrolytic titanium foam, the CaO powder and TiO2 powder were mixed and pressed prepared mixed oxide samples TiO2 and CaO, and then the prepared samples were sintered, TiO2 and CaO in the sample to generate CaTiO3, because in the molten salt electrolysis process CaTiO3 and TiO2 can be used as the cathode deoxidization, while CaTiO3 will decalcification, thus making the sample after molten salt electrolysis, leaving only the metal titanium, and because TiO2 and CaO are uniformly mixed, certain porosity will form in deoxidation and decalcified samples, which were prepared with porous titanium foam and metal structure the dual attributes of titanium. Compared with the existing method of preparing foamed titanium and preparing metal titanium, the method simplifies the process flow and reduces the low cost and energy consumption.
【技术实现步骤摘要】
一种熔盐电解制备泡沫钛的方法
本专利技术属于泡沫钛材料制备领域,尤其涉及一种熔盐电解制备泡沫钛的方法。
技术介绍
钛及钛合金由于具有比强度高、耐腐蚀、生物相容性好、耐高低温性能好等一系列突出的优点,是制备多孔金属材料的优良基体。泡沫钛兼具多孔结构和钛的双重属性,既能减轻材料重量,同时又能保持出色的力学性能、优异的耐腐蚀性和良好的生物相容性。目前,泡沫钛用作骨科植入材料、动力电池的电极材料、催化剂载体材料、吸声材料和电磁屏蔽材料均有文献报道,在航空航天、生物医学、汽车和环境保护等领域有着广阔的应用前景。2000年,德国科学家M.Bram等人首次发表了一篇关于制备高孔隙钛零件的论文,所使用的制备方法是一种添加造孔剂的方法,中文名称为添加造孔剂法或者造孔剂技术。这种方法是在钛粉中添加一种临时材料,通过脱除临时材料来进行造孔。临时材料就是所谓的造孔剂,如最初使用的尿素和碳酸氢铵等。此后,人们又相继开发出了多种制备泡沫钛的方法,如浆料发泡、凝胶注模、冷冻铸造、脱合金等方法。但这些方法都是以价格高昂的金属钛粉为原料,使用粉末冶金的方法对钛粉进行压块烧结,再采用其他工序脱出造孔剂从而制备得到泡沫钛。目前工业上以TiO2为原料制备金属钛粉要历经多个过程。首先是TiO2的加碳氯化制备得到TiCl4,再采用金属Mg作为还原剂制备得到海绵钛,海绵钛经过吸氢得到氢化钛,氢化钛破碎后再脱氢得到金属钛粉。此方法工艺流程长,导致金属钛粉的制备成本高、能耗高。近年来一种被称为FFC剑桥法,即以固态的金属氧化物或化合物直接作为阴极,石墨棒作为阳极,在熔盐中直接电解脱氧制得相应的金属或者合金 ...
【技术保护点】
一种熔盐电解制备泡沫钛的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)配料压样:将摩尔比为1:1~2.5的CaO粉末和TiO2粉末混合均匀,然后冷压成型,其中压制压力为2~5MPa,保压时间为1~10s,脱模后得到块状样品;(2)样品烧结:将上述得到的块状样品置于马弗炉中烧结,其中烧结温度为900~1200℃,保温时间3~5h;(3)熔盐电解:将烧结后的样品绑在阴极电极棒上于电解炉内电解,其中阳极为石墨棒,电解质为无水氯化钙,电解电压为2.5~3.2V直流电,电解温度为800~1050℃,电解炉内气氛为氩气;(4)样品处理:当电解电流不再有降低的趋势,即可停止电解,将阴极电极棒从电解质中移出,在氩气气氛中随炉冷却,将冷却后的样品从阴极电极棒上取下,用水洗净后烘干,即得到所述的泡沫钛。
【技术特征摘要】
1.一种熔盐电解制备泡沫钛的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)配料压样:将摩尔比为1:1~2.5的CaO粉末和TiO2粉末混合均匀,然后冷压成型,其中压制压力为2~5MPa,保压时间为1~10s,脱模后得到块状样品;(2)样品烧结:将上述得到的块状样品置于马弗炉中烧结,其中烧结温度为900~1200℃,保温时间3~5h;(3)熔盐电解:将烧结后的样品绑在阴极电极棒上于电解炉内电解,其中阳极为石墨棒,电解质为无水氯化钙,电解电压为2.5~3.2V直流电,电解温度为800~1050℃,电解炉内气氛为氩气;(4)样品处理:当电解电流不再有降低的趋势,即可停止电解,将阴极电极棒从电解质中移出,在氩气气氛中随炉冷却,将冷却后的样品从阴极...
【专利技术属性】
技术研发人员:扈玫珑,屈正峰,胡蒙均,高雷章,王天雄,李大成,赖平生,马通祥,温良英,
申请(专利权)人:重庆大学,陕西有色冶金矿业集团有限公司,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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