曹杰义，肖平安，戴坤良，李晨坤，张 霞

(湖南大学 材料科学与工程学院，长沙 410082)

TiH2是钛的一种氢化物，晶格类型为面心立方，属于CaF2结构，在常温时化学性质稳定，加热后分解，释放出氢气，变成纯钛。近年来，随着对这种金属型氢化物的研究逐渐深入，其应用范围也越来越广阔。在泡沫铝的生产中，TiH2粉末作为理想的发泡剂，已被广泛应用[1]；在粉末冶金生产中，将TiH2粉末与合金粉末混合，可以生产出需要的钛合金产品[2−3]；关于这种材料作为未来储氢与电池材料的研究也方兴未艾[4−5]。

TiH2在加热过程中的分解行为和脱氢规律一直是研究人员的研究重点，主要方向则集中在其作为泡沫铝发泡剂的使用及钛粉末冶金领域[6−9]。JIMÉNEZ等[10]研究了 TiH2粉末在不同气氛脱氢和吸氢时晶体结构的演变规律，并结合平衡相图得到TiH2颗粒随径向深度变化的相变化模型。ERSHOVA等[11]采用等压热分析设备对球磨20 min后的TiH2粉末进行等温加热和冷却，仪器记录下整个过程中氢气体积变化量曲线。与球磨前的粉末相比，球磨后粉末的焓降低了73 kJ/mol，且相转变温度点也有所下降。BORCHERS等[12]采用DSC技术测试了TiH2的几个吸热峰，将准备好的粉末加热到每个吸热峰结束温度时再快速冷却，使相结构得以保留，得出了氢化钛的脱氢步骤TiH1.92→TiH2−x→ Ti(H)→{TiH2−x+ TiH+Ti(H)}→Ti。

以上研究包含了近年TiH2研究的主要方向，多采用实验方法探索其脱氢相变规律。本文作者首先用DSC/TG/DTG与XRD检测手段得到TiH2脱氢的相变步骤，再从动力学角度出发，运用几种经典热分析动力学计算方法研究TiH2热分解相变、反应模型与活化能，提出TiH2热分解行为比较合理的热分析动力学研究方法。……