蒋明祥，肖琪瑶，李瑞迪，周立波，袁铁锤



钙蒸气对氢化脱氢钛粉还原脱氧行为的影响

蒋明祥，肖琪瑶，李瑞迪，周立波，袁铁锤

(中南大学粉末冶金研究院，长沙410083)

以金属钙在高温下生成的钙蒸气作为还原剂，对氧含量(质量分数，下同)为0.56%的氢化脱氢钛粉进行脱氧，然后分别用稀盐酸和蒸馏水充分洗涤，过滤干燥后得到脱氧钛粉。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和氮氧含量分析等手段，分析与表征粉末的物相组成、形貌和元素组成，研究还原温度和时间对脱氧效果的影响，并对钛粉的脱氧行为进行研究。结果表明，钛粉脱氧主要通过还原反应和原子间的扩散进行。还原温度与还原时间对脱氧钛粉的氧含量影响较大。在相同条件下，随还原温度升高，钛粉的氧含量降低，但当温度超过1273 K时氧含量略有增加；最佳还原工艺为1273 K温度下保温2 h，钛粉氧含量从0.56%降至0.14%，粉末颗粒形貌和粒度未发生明显变化。脱氧钛粉在室温下于空气中放置60 d，其氧含量变化不大。

钙蒸气；钛粉；脱氧；氧含量；还原温度

钛及钛合金具有高强度、低密度以及优异的抗腐蚀性能和生物相容性，已成为航空航天、生物医学器件以及国防工业等领域的重要材料[1−4]。钛粉通常是指尺寸小于1 mm的钛颗粒，是制备钛和钛合金以及烟花、电子靶材等材料的重要原料[5−6]。氧是固溶在钛中的一种间隙型元素，也以氧化物的形式存在于钛表面。氢化脱氢法是目前工业化生产钛粉的主要方法，所制备的钛粉氧含量普遍偏高，不能满足低氧含量((O)＜0.2%)的需求，钛粉中过高的氧含量会严重影响钛制品的物理性能和力学性能[7−9]。……