[发明专利]通过还原四氯化钛制造钛合金材料

权利要求书

1.一种制造钛合金材料的方法，包括：

在第一反应温度下将TiCl₄加入输入混合物中，使得TiCl₄中的Ti⁴⁺的至少一部分还原为Ti³⁺，形成第一反应产物，其中，输入混合物包含铝和可选的AlCl₃和/或可选的一种以上合金元素卤化物；

在TiCl₄添加停止之后，在干燥条件下加热第一反应产物，完全还原Ti⁴⁺或者基本上除去所有的剩余TiCl₄，形成第一中间体混合物，其中，第一中间体混合物为含有Ti³⁺的AlCl₃系盐溶液，所述含有Ti³⁺的AlCl₃系盐溶液中，Ti³⁺类物质呈金属氯化物络合物的形式；

将第一中间体混合物加热至第二反应温度，使得Ti³⁺的至少一部分还原为第二中间体混合物，其中，第二中间体混合物为含有Ti²⁺的AlCl₃系盐溶液，所述含有Ti²⁺的AlCl₃系盐溶液为基于钛氯化铝络合物的盐溶液；以及，

再将第二中间体混合物加热至第三反应温度，使得Ti²⁺通过歧化反应形成钛合金材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，输入混合物包含多个颗粒，多个颗粒包含铝、AlCl₃和可选的一种以上合金元素氯化物，输入混合物的多个颗粒的最小平均颗粒尺寸为0.5μm～25μm。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，一种以上合金元素氯化物存在于输入混合物中，至少一种合金氯化物包含VCl₃、CrCl₂、CrCl₃、NbCl₅、FeCl₂、FeCl₃、YCl₃、BCl₃、MnCl₂、MoCl₃、MoCl₅、SnCl₂、ZrCl₄、NiCl₂、CuCl、CuCl₂、WCl₄、WCl₆、BeCl₂、ZnCl₂、LiCl、MgCl₂、ScCl₃、PbCl₂、Ga₂Cl₄、GaCl₃、ErCl₃、CeCl₃或者它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，输入混合物包含反应混合物以形成以重量％表示的Ti-6Al-4V。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，输入混合物包含反应混合物以形成以原子％表示的Ti-48Al-2Cr-2Nb。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，第一反应温度为100℃～165℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，存在于输入混合物中的铝将TiCl₄中的Ti⁴⁺还原为Ti³⁺。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，TiCl₄以与其它合金氯化物混合的液体或者蒸气的形式添加。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，在犁式反应器、螺条共混器或其它液体/固体/蒸气反应器中将TiCl₄中的Ti⁴⁺还原，形成Ti³⁺。