[发明专利]一种制备钛铁合金的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工制备领域，尤其涉及一种制备钛铁合金的方法。

背景技术

随着材料制备技术的不断发展，很多新的材料被应用于我们的生活与工作中，其中钛金属因其特有的材料属性而被广泛应用，钛合金作为钛资源应用的一种重要形式有着巨大的市场潜力，其中钛铁合金最具开发前景，但目前钛铁合金的生产工艺通常采用的原料为工业用纯金属，生产工艺复杂、设备要求高、原料要求苛刻等缺点，导致其成本居高不下。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种新的制备钛铁合金的方法。

本发明所述的一种制备钛铁合金的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将氧化钛及氧化铁按照摩尔比l：1混合，经过球磨后加入聚乙烯醇缩丁醛，利用粉末压样机将粉料在3-6MPa的压力下压制成圆片并于l200℃的氧化性气氛中烧结3h成型；

（2）用直径为0.3mm的钼丝将圆片缠绕于直径为1.5mm钼棒上制成阴极，阳极为透氧膜管内碳饱和铜液，以CaCl₂为熔盐电解质，石墨坩埚为反应容器，当温度升高到1150℃时，在3.0V电压下进行预电解；

（3）预电解结束后，将电解电压设定为4.5V，电解时间为3-6h，电解后将阴极产物取出，用蒸馏水冲洗，低温烘干得到钛铁合金。

本发明所述的制备钛铁合金的方法，其特征在于：步骤（2）所述球磨时间为4小时。

本发明所述的制备钛铁合金的方法，其特征在于：步骤（2）所述电解采用高纯氩气作为保护气体。

本发明所述的制备钛铁合金的方法，其特征在于：步骤（2）所述蒸馏水冲洗次数为3-5次。

本发明所述的制备钛铁合金的方法，通过对原有制备钛合金工艺的改进，采用固体透氧膜法直接制备钛铁合金，可通过改变二氧化钛和氧化铁的配比得到不同含钛量的合金，所制的的钛合金纯度较高，且本发明所述制备钛铁合金的工艺流程简单、操作方便，适于推广。

具体实施方式

本发明所述的一种制备钛铁合金的方法，包括如下步骤：

（1）将氧化钛及氧化铁按照摩尔比l：1混合，经过球磨后加入聚乙烯醇缩丁醛，利用粉末压样机将粉料在3-6MPa的压力下压制成圆片并于l200℃的氧化性气氛中烧结3h成型；

（2）用直径为0.3mm的钼丝将圆片缠绕于直径为1.5mm钼棒上制成阴极，阳极为透氧膜管内碳饱和铜液，以CaCl₂为熔盐电解质，石墨坩埚为反应容器，当温度升高到1150℃时，在3.0V电压下进行预电解；

（3）预电解结束后，将电解电压设定为4.5V，电解时间为3-6h，电解后将阴极产物取出，用蒸馏水冲洗，低温烘干得到钛铁合金。

本发明所述的制备钛铁合金的方法，步骤（2）所述球磨时间为4小时。步骤（2）所述电解采用高纯氩气作为保护气体。步骤（2）所述蒸馏水冲洗次数为3-5次。，在整个电解过程中电流下降较慢，在2h的电解时间内，电流依旧保持在较高的水平上，而电解达3：U4h时，电流才下降维持到较低的状态，此时电解完成。要获得纯的钛铁合金，不同配比的原料需要不同的时间。氧化铁的加入能够提高电解效率，氧化铁的加入有利于促进二氧化钛的电解还原，弥散在阴极内的氧化铁被先还原为铁之后，成为电子导体而增强了阴极的导电性，最终二氧化钛的电解更易进行。