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m3鎳鈦的發明人

發布時間:2021-07-06 21:17:33

A. 什麼是因科鎳合金

英科耐爾合金Inconel 用於通常在高溫下苛求優異的機械和化學特性的應用而開發的鎳、鐵和鈷基合金。常見的有Inconel 718是一種沉澱硬化的鎳鉻合金;Inconel 600的高鎳成分使合金具有非常強的抗氯化物應力裂變腐蝕能力,以及在還原狀態下可維持其高耐蝕性及在鹼溶液中亦具有很強的耐腐蝕能力;Inconel X-750 合金主要是以γ、Ti、Nb)]相進行時效強化的鎳基高版溫合金;等。
英科耐爾系列合金; Inconel600,權Inconel601,Inconel617,Inconel625,Inconel625LCF,Inconel 671,Inconel672,Inconel686,Inconel690,Inconel693,Inconel706,Inconel718,Inconel718SPF, Inconel725,Inconel738,Inconel740, Inconel X-750,Inconel751,Inconel754,Inconel758,Inconel783,InconelG3等

B. 鋁合金是什麼時候發明的是誰發明的鋁合金的主要歷史。(在線等)

鋁合金包含很多種不同的類型,很難說哪種鋁合金具體由誰發明的。

最早的鋁專合金通常認為是屬1906年由德國的冶金專家威爾姆發明,他在鋁中加入少量的鎂和銅,製成了硬度極高的鋁合金,此後該專利被德國公司杜拉收購。經過一百年的發展,鋁合金的工藝有了長足發展,今天已經得到了廣泛應用。

C. 永磁合金的筒史

自然界存在的天然磁石和永磁現象很早就在中國被發現。據考證,中國在戰國時期已有用天然磁鐵礦琢磨成的指南針,稱「司南」,最早記載於公元前3世紀韓非子的《有度篇》。一般認為,現代永磁合金的發展歷史始於1880年,當時最好的永磁合金是含碳1%~1.5%的碳鋼,通過高溫淬火而硬化。它的磁性很低,最大磁能積小於2kJ/m。,矯頑力值小於4kA/m。20世紀初逐漸發展起來的鎢鋼和鉻鋼,使磁性略有提高。1917年出現了含鈷35%的鈷鋼,使磁能積提高到8kJ/m。,矯頑力也提高到20kA/m。
1931年13本人三島發現了鐵鎳鋁基彌散硬化合金,使永磁性能獲得了極大提高。在此基礎上通過添加鈷、銅、鈦、鈮等元素,並採用了磁場熱處理和定向結晶凝固等工藝技術,發展成為在20世紀中葉最具影響的鋁鎳鈷系永磁合金。實驗室的水平達到(BH)max=108kJ/m3,最高矯頑力達到150kA/m。該類合金美、日、德、荷、英等國都有大量生產。在此期間,還相繼開發出一系列可變形永磁合金,如鐵鈷鎢和鐵鈷鉬、鉑鈷合金,銅鎳鐵合金以及鐵鈷釩合金和鐵鉻鈷系、錳鋁碳等永磁合金。50年代以後,隨著對永磁合金的物理和冶金性能的逐漸了解,尤其是通過對合金內部結構及矯頑機制的深入研究,開發出一系列高性能永磁合金,使永磁合金獲得了驚人的發展。特別是稀土永磁的出現開辟了永磁合金新的歷史,60年代出現的稀土鈷永磁合金,實驗室水平已達到(BH)max=262.7kJ/m3。其中RCo5(R代表稀土元素)型的合金稱為第一代稀土永磁合金,R2Co17型的稱為第二代稀土永磁合金。1983年日本的佐川真人等發明了釹鐵硼永磁合金,稱為第三代稀土永磁合金,實驗室的最大磁能積已達到431.4kJ/m。,創造了永磁性能的最高記錄。100多年來,永磁合金的磁能積提高了近250倍,矯頑力提高了近100倍。目前正在開展研製的釤鐵氮合金稱為第四代稀土永磁合金。還開發了全新機制的雙相納米晶稀土永磁合金。
中國從50年代末開始研製永磁合金,60年代初正式生產可變形永磁和鋁鎳鈷系永磁合金,磁性能與國際同類產品水平相當。有些合金如定向結晶鋁鎳鈷合金在實驗室還創造了(BH)max=108kJ/m。的最高記錄。70年代初中國又開始研製稀土永磁合金,生產的合金品種和實驗室的研究水平都接近國際水平,只是工業生產的水平稍有差距。

D. 高達SEED中主天使號上的三部高達叫什麼

型號:GAT-X131
英文名稱:Calamity Gundam
中文名稱:災難高達、災厄高達、瘟神高達
類型:遠程炮火支援型機體
生產商:地球聯合軍——大西洋同盟
所屬方:地球聯合軍——幻痛部隊
首次投入使用:CE71年6月15日
登場作品:機動戰士高達SEED
座艙:標准腹部駕駛艙,限駕駛員一人
全高:18.26米
重量:81.48噸
動力源:高能鎳鈦電池反應堆
駕駛員:奧爾加·薩布納克 Orga Sabnak

中文名稱:禁斷高達
英文名稱:Forbidden Gundam
機型:近接戰試作型 Seed
定位: 突襲強襲用人型兵器
全高:17.47米
重量: 85.33噸
製造方: 地球聯合軍——大西洋聯邦
所屬方: 地球聯合軍——大西洋聯邦
動力提供:電池能量包
駕駛艙: 駕駛員一名,位於驅乾的標准駕駛艙
裝備和設計特點: 位相變移(TP)裝甲、能量偏移裝甲
首次服役: C.E.71年6月15日
著名機師: 夏尼·安多拉斯
登場作品: 機動戰士高達Seed,機動戰士高達Seed Destiny
原創設計者: Kunio Okawara

中文譯名: 強奪高達/劫掠高達
類型: 高機動強襲用可變形MS
製造方: 地球聯合軍(大西洋聯邦)
所屬方: 地球聯合軍(大西洋聯邦)
尺寸: 高17.94米
重量: 重84.01噸
動力提供: 電池能量包
駕駛艙: 駕駛員一名,位於驅乾的標准駕駛艙
裝備和設計特點: 位相變移(TP)裝甲,可變形結構
首次服役: C.E.71年6月15日
固定武器: M2M3 76mm 機槍×2,固定在肩部,只能在飛行模式使用;M417 80mm 機槍,固定在飛行形態的前端,只能在飛行模式使用;「Zorn」100mm 能量加農炮,固定在口部;「Ahura Mazda」短距離能量加農炮×2,固定在爪上,只能在飛行模式時使用;52mm 二重超速率防護加農炮,裝備在右前臂
(手部)可選武器: 「Mjolnir」破碎球
外加裝備武器: 無

E. 鋁合金是什麼時候發明的是誰發明的以及主要歷史。

以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳,次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等.鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料,在航空、航天、汽車、機械製造、船舶及化學工業中已大量應用。隨著近年來科學技術以及工業經濟的飛速發展,對鋁合金焊接結構件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應用促進了鋁合金焊接技術的發展,同時焊接技術的發展又拓展了鋁合金的應用領域,因此鋁合金的焊接技術正成為研究的熱點之一。 純鋁的密度小(ρ=2.7g/m3),大約是鐵的 1/3,熔點低(660℃),鋁是面心立方結構,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易於加工,可製成各種型材、板材。抗腐蝕性能好;但是純鋁的強度很低,退火狀態 σb 值約為8kgf/mm2,故不宜作結構材料。通過長期的生產實踐和科學實驗,人們逐漸以加入合金元素及運用熱處理等方法來強化鋁,這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質輕等優點的同時還能具有較高的強度,σb 值分別可達 24~60kgf/mm2。這樣使得其「比強度」(強度與比重的比值 σb/ρ)勝過很多合金鋼,成為理想的結構材料,廣泛用於機械製造、運輸機械、動力機械及航空工業等方面,飛機的機身、蒙皮、壓氣機等常以鋁合金製造,以減輕自重。採用鋁合金代替鋼板材料的焊接,結構重量可減輕50%以上。 鋁合金密度低,但強度比較高,接近或超過優質鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性,工業上廣泛使用,使用量僅次於鋼。 鋁合金分兩大類:鑄造鋁合金,在鑄態下使用;變形鋁合金,能承受壓力加工,。可加工成各種形態、規格的鋁合金材。主要用於製造航空器材、建築用門窗等。 鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金。形變鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能,只能通過冷加工變形來實現強化,它主要包括高純鋁、工業高純鋁、工業純鋁以及防銹鋁等。可熱處理強化型鋁合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能,它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。 一些鋁合金可以採用熱處理獲得良好的機械性能,物理性能和抗腐蝕性能。 鑄造鋁合金按化學成分可分為鋁硅合金,鋁銅合金,鋁鎂合金,鋁鋅合金和鋁稀土合金,其中鋁硅合金又有簡單鋁硅合金(不能熱處理強化,力學性能較低,鑄造性能好),特殊鋁硅合金(可熱處理強化,力學性能較高,鑄造性能良好).鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。鑄造鋁合金的力學性能不如變形鋁合金,但鑄造鋁合金有良好的鑄造性能,可以製成形狀復雜的零件,不需要龐大的加工設備,並具有節約金屬、降低成本、較少工時等優點,按成分中鋁之外的主要元素硅、銅、鎂、鋅分為四大類 變形鋁合金有很大的力學性能,適合於變形加工。按性能和實用特點不同,可以分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁和鍛鋁四大類。只能幫你收集這些知識了,希望對你有幫助!

F. 鈦的化學性質

鈦在較高的溫度下,可與許多元素和化合物發生反應。各種元素,按其與鈦發生不同反應可分為四類:
第一類:鹵素和氧族元素與鈦生成共價鍵與離子鍵化合物;
第二類:過渡元素、氫、鈹、硼族、碳族和氮族元素與鈦生成金屬間化物和有限固溶體;
第三類:鋯、鉿、釩族、鉻族、鈧元素與鈦生成無限固溶體;
第四類:惰性氣體、鹼金屬、鹼土金屬、稀土元素(除鈧外),錒、釷等不與鈦發生反應或基本上不發生反應。與化合物HF和氟化物氟化氫氣體在加熱時與鈦發生反應生成TiF4,反應式為
Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡
不含水的氟化氫液體可在鈦表面上生成一層緻密的四氟化鈦膜,可防止HF浸入鈦的內部。氫氟酸是鈦的最強溶劑。即使是濃度為1%的氫氟酸,也能與鈦發生激烈反應:
2Ti+6HF=2TiF3+3H2
無水的氟化物及其水溶液在低溫下不與鈦發生反應,僅在高溫下熔融的氟化物與鈦發生顯著反應。 HCl和氯化物氯化氫氣體能腐蝕金屬鈦,乾燥的氯化氫在>300℃時與鈦反應生成TiCl4:
Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75千卡
濃度<5%的鹽酸在室溫下不與鈦反應,20%的鹽酸在常溫下與鈦發生瓜在生成紫色的TiCl3:
2Ti+6HCl=2TiCl3+3H2
當溫度長高時,即使稀鹽酸也會腐蝕鈦。各種無水的氯化物,如鎂、錳、鐵、鎳、銅、鋅、汞、錫、鈣、鈉、鋇和NH4+離子及其水溶液,都不與鈦發生反應,鈦在這些氯化物中具有很好的穩定性。硫酸和硫化氫鈦與5%的硫酸有明顯的反應,在常溫下,約40%的硫酸對鈦的腐蝕速度最快,當濃度大於40%,達到60%時腐蝕速度反而變慢,80%又達到最快。加熱的稀酸或50%的濃硫酸可與鈦反應生成硫酸鈦:
Ti+H2SO4=TiSO4+H2
2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+3H2
加熱的濃硫酸可被鈦還原,生成SO2:
2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202千卡
常溫下鈦與硫化氫反應,在其表面生成一層保護膜,可阻止硫化氫與鈦的進一步反應。但在高溫下,硫化氫與鈦反應析出氫:
Ti+H2S=TiS+H2+70千卡
粉末鈦在600℃開始與硫化氫反應生成鈦的硫化物,在900℃時反應產物主要為TiS,1200℃時為Ti2S3。硝酸和王水 緻密的表面光滑的鈦對硝酸具有很好的穩定性,這是由於硝酸能快速在鈦表面生成一層牢固的氧化膜,但是表面粗糙,特別是海綿鈦或粉末鈦,可與次、熱稀硝酸發生反應:
3Ti+4HNO3+4H2O=3H4TiO4+4NO
3Ti+4HNO3+H2O=3H2TiO3+4NO
高於70℃的濃硝酸也可與鈦發生反應:
Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O
常溫下,鈦不與王水反應。溫度高時,鈦可與王水反應生成TiCl2。Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O ⑾ 綜上所述,鈦的性質與溫度及其存在形態、純度有著極其密切的關系。緻密的金屬鈦在自然界中是相當穩定的,但是,粉末鈦在空氣中可引起自燃。鈦中雜質的存在,顯著的影響鈦的物理、化學性能、機械性能和耐腐蝕性能。特別是一些間隙雜質,它們可以使鈦晶格發生畸變,而影響鈦的的各種性能。常溫下鈦的化學活性很小,能與氫氟酸等少數幾種物質發生反應,但溫度增加時鈦的活性迅速增加,特別是在高溫下鈦可與許多物質發生劇烈反應。鈦的冶煉過程一般都在800℃以上的高溫下進行,因此必須在真空中或在惰性氣氛保護下操作。金屬鈦的物理性質金屬鈦(Ti),灰色金屬。原子序數為22,相對原子質量47.87。核外電子在亞層中的排布情況為1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3d2 4S2。金屬活動性在鎂、鋁之間,常溫下並不穩定,因此在自然界中只以化合態存在,常見的鈦的化合物有鈦鐵礦(FeTiO3)、金紅石(TiO2)等。鈦在地殼中含量較高,排行第九,達5600ppm,換算成百分比為0.56%。純鈦密度為4.54×103kg/m3,摩爾體積為10.54cm3/mol,硬度較差,莫氏硬度只有4左右,因此延展性好。鈦的熱穩定性很好,熔點為1660±10℃,沸點為3287℃。金屬鈦的化學性質金屬鈦在高溫環境中的還原能力極強,能與氧、碳、氮以及其他許多元素化合,還能從部分金屬氧化物(比如氧化鋁)中奪取氧。常溫下鈦與氧氣化合生成一層極薄緻密的氧化膜,這層氧化膜常溫下不與硝酸,稀硫酸,稀鹽酸反應,以及酸中之王——王水。它與氫氟酸、濃鹽酸、濃硫酸反應。 鈦元素發現於1789年,1908年挪威和美國開始用硫酸法生產鈦白,1910年在試驗室中第一次用鈉法製得海綿鈦,1948年美國杜邦公司才用鎂法成噸生產海綿鈦---這標志著海綿鈦即鈦工業化生產的開始。
中國鈦工業起步於20世紀50年代。1954,北京有色金屬研究總院開始進行海綿鈦制備工藝研究,1956年國家把鈦當作戰略金屬列入了12年發展規劃,1958年在撫順鋁廠實現了海綿鈦工業試驗,成立了中國第一個海綿鈦生產車間,同時在沈陽有色金屬加工廠成立了中國第一個鈦板帶加工材生產試驗車間。
20世紀60-70年代,在國家的統一規劃下,先後建設了以遵義鈦廠為代表的10餘家海綿鈦生產單位;在1967年在洛陽銅加工廠成立了中國第一個鈦管棒加工材生產試驗車間和第二條鈦板帶材生產試驗車間,並為主承擔了當時國內第一艘核潛艇、第一艘導彈驅逐艦及航空用鈦材的試制開發任務,直到1972年寶雞有色金屬加工廠建成投產後,洛陽銅加工將工藝資料移交北京有色研究總院,按照冶金部的專業劃分,不再承擔鈦材料的開發試制工作;以北京有色研究總院、沈陽鋁鎂院、撫順鋁廠、沈陽有色金屬加工廠、東北輕合金加工廠、洛陽銅加工廠等單位為主,援建了寶雞有色金屬加工廠和寶雞貴金屬所,從此按照行業劃分,以寶雞有色金屬加工廠和寶雞貴金屬所為主,承擔了國內大部分鈦加工材料的生產開發試制工作。同時中國也成為繼美國、前蘇聯和日本之後的第四個具有完整鈦工業體系的國家。
1980年前後,中國海綿鈦產量達到2800噸,然而由於當時大多數人對鈦金屬認識不足,鈦材的高價格也限制了鈦的應用,鈦加工材的產量僅200噸左右,中國鈦工業陷入困境。在這種情況下,由當時國務院副總理方毅同志倡導,朱鎔基和袁寶華同志支持,於1982年7月成立了跨部委的全國鈦應用推廣領導小組,專門協調鈦工業的發展事宜,促成了20世紀80年代至90年代初期中國海綿鈦和鈦加工材產銷兩旺、鈦工業快速平穩發展的良好局面。
綜上所述,中國鈦工業大致經歷了三個發展期:即20世紀50年代的開創期,60-70年代的建設期和80-90年代的初步發展期。在新世紀,得益於國民經濟的持續、快速發展,中國鈦工業也進入了一個快速成長期。
鈦耐腐蝕,所以在化學工業上常常要用到它。過去,化學反應器中裝熱硝酸的部件都用不銹鋼。不銹鋼也怕那強烈的腐蝕劑——熱硝酸,每隔半年,這種部件就要統統換掉。用鈦來製造這些部件,雖然成本比不銹鋼部件貴一些,但是它可以連續不斷地使用五年,計算起來反而合算得多。
在電化學中,鈦是單向閥型金屬,電位很負,通常無法用鈦作為陽極進行分解。
鈦的最大缺點是難於提煉。主要是因為鈦在高溫下化合能力極強,可以與氧、碳、氮以及其他許多元素化合。因此,不論在冶煉或者鑄造的時候,人們都小心地防止這些元素「侵襲」鈦。在冶煉鈦的時候,空氣與水當然是嚴格禁止接近的,甚至連冶金上常用的氧化鋁坩堝也禁止使用,因為鈦會從氧化鋁里奪取氧。人們利用鎂與四氯化鈦在惰性氣體——氦氣或氬氣中相作用,來提煉鈦。
人們利用鈦在高溫下化合能力極強的特點,在煉鋼的時候,氮很容易溶解在鋼水裡, 當鋼錠冷卻的時候,鋼錠中就形成氣泡,影響鋼的質量。所以煉鋼工人往鋼水裡加進金屬鈦,使它與氮化合,變成爐渣一—氮化鈦,浮在鋼水表面,這樣鋼錠就比較純凈了。
當超音速飛機飛行時,它的機翼的溫度可以達到500℃。如用比較耐熱的鋁合金製造機翼,一到二三網路也會吃不消,必須有一種又輕、又韌、又耐高溫的材料來代替鋁合金而鈦恰好能夠滿足這些要求。鈦還能經得住零下一百多度的考驗,在這種低溫下,鈦仍舊有很好的韌性而不發脆。
利用鈦和鋯對空氣的強大吸收力,可以除去空氣,造成真空。比方,利用鈦製成的真空泵,可以把空氣抽到只剩下十萬億分之一。 鈦的氧化物為二氧化鈦,天然TiO2是金紅石,純凈的TiO2是雪白的粉末,是最好的白色顏料,俗稱鈦白,冷時為白色,熱時呈淺黃色。以前,人們開采鈦礦,主要目的便是為了獲得二氧化鈦。鈦白的粘附力強,不易起化學變化,永遠是雪白的,是極好的白色塗料,它折射率高,著色里強,遮蓋力大,化學性能穩定。其他白色塗料,如鋅白ZnO和鉛白2PbCO3·Pb(OH)2等,不具有鈦白的這些優良性能。特別可貴的是鈦白無毒。它的熔點很高,被用來製造耐火玻璃 ,釉料,琺琅、陶土、耐高溫的實驗器皿等。
二氧化鈦是世界上最白的東西, 1克二氧化鈦可以把 450多平方厘米的面積塗得雪白。它比常用的白顏料一—鋅鋇白還要白5倍,因此是調制白油漆的最好顏料。世界上用作顏料的二氧化鈦,一年多到幾十萬噸。二氧化鈦可以加在紙里,使紙變白並且不透明,效果比其他物質大10倍,因此,鈔票紙和美術品用紙就要加二氧化鈦。此外,為了使塑料的顏色變淺,使人造絲光澤柔和,有時也要添加二氧化鈦。在橡膠工業上,二氧化鈦還被用作為白色橡膠的填料。
四氯化鈦非常有趣,它在通常狀況下為無色液體(熔點-25℃,沸點136.4℃),有刺鼻氣味,在濕空氣中便會大冒白煙——它水解了,變成白色的二氧化鈦的水凝膠。在水中則強烈水解為偏鈦酸H₂TiO₃。在軍事上,人們便利用四氯化鈦的這股怪脾氣,作為人造煙霧劑。特別是在海洋上,水氣多,一放四氯化鈦,濃煙就象一道白色的長城,擋住了敵人的視線。在農業上,人們利用四氟化鈦來防霜。
TiCl₃是紫色晶體,其水溶液可用做還原劑。Ti3+比Sn2+有更強的還原性 。
鈦酸鋇晶體有這樣的特性:當它受壓力而改變形狀的時候,會產生電流,一通電又會改變形狀。於是,人們把鈦酸鋇放在超聲波中,它受壓便產生電流,由它所產生的電流的大小可以測知超聲波的強弱。相反,用高頻電流通過它,則可以產生超聲波。幾乎所有的超聲波儀器中,都要用到鈦酸鋇。除此之外,鈦酸鋇還有許多用途。例如:鐵路工人把它放在鐵軌下面,來測量火車通過時候的壓力;醫生用它製成脈搏記錄器。用鈦酸鋇做的水底探測器,是銳利的水下眼睛,它不只能夠看到魚群,而且還可以看到水底下的暗礁、冰山和敵人的潛水艇等。
冶煉鈦時,要經過復雜的步驟。把鈦鐵礦變成四氯化鈦,再放到密封的不銹鋼罐中,充以氬氣,使它們與金屬鎂反應,就得到「海綿鈦」。這種多孔的「海綿鈦」是不能直接使用的,還必須把它們在電爐中融化成液體,才能鑄成鈦錠。但製造這種電爐又談何容易!除了電爐的空氣必須抽干凈外,更傷腦筋的是,簡直找不到盛裝液態鈦的坩堝,因為一般耐火材料都含有氧化物,而其中的氧就會被液態鈦奪走。後來,人們終於發明了一種「水冷銅坩堝」的電爐。這種電爐只有中央一部分區域很熱,其餘部分都是冷的,鈦在電爐中熔化後,流到用水冷卻的銅坩堝壁上,馬上凝成鈦錠。用這種方法已經能夠生產幾噸重的鈦塊,但它的成本就可想而知了。 鈦是英國化學家格雷戈爾(Gregor R W ,1762—1817。)在1791年研究鈦鐵礦和金紅石時發現的。四年後,1795年,德國化學家克拉普羅特(Klaproth M H ,1743—1817。)在分析匈牙利產的紅色金紅石時也發現了這種元素。他主張採取為鈾(1789年由克拉普羅特發現的)命名的方法,引用希臘神話中泰坦神族「Titanic」的名字給這種新元素起名叫「Titanium」。中文按其譯音定名為鈦。
格雷戈爾和克拉普羅特當時所發現的鈦是粉末狀的二氧化鈦,而不是金屬鈦。因為鈦的氧化物極其穩定,而且金屬鈦能與氧、氮、氫、碳等直接激烈地化合,所以單質鈦很難製取。直到1910年才被美國化學家亨特(Hunter M A)第一次製得純度達99.9%的金屬鈦。 具有金屬光澤,有延展性。密度為4.5克/立方厘米。熔點1660±10℃。沸點3287℃。化合價+2、+3和+4。電離能為6.82電子伏特。鈦的主要特點是密度小,機械強度大,容易加工。鈦的塑性主要依賴於純度。鈦越純,塑性越大。有良好的抗腐蝕性能,不受大氣和海水的影響。在常溫下,不會被7%以下鹽酸、5%以下硫酸、硝酸、王水或稀鹼溶液所腐蝕;只有氫氟酸、濃鹽酸、濃硫酸等才可對它作用。

G. 鈦的設備製造

1.反應釜:由於用戶因生產工藝、操作條件不盡相同,夾套加熱型式分為電熱棒加熱、蒸汽加熱、導熱油循環加熱;軸封裝置分為填料密封和機械密封;攪拌型式有錨式、漿式、鍋輪式、推進式或框式。開孔數量、規格或其它要求可根據用戶要求設計、製作。
2.冷凝器:列管冷凝器,按材質分為復合鈦列管冷凝、鈦列管式冷凝器和碳鋼與鈦混合列管式冷凝三種,按形式分為固定管板式、浮頭式、U型管式換熱器, 按結構分為單管程、雙管程和多管程。傳熱面積0.5-500m2,可根據用戶不同需要定製。
3.罐:我廠設計的發酵罐為標準式罐型,這種罐型當公稱容積在6m3以下時罐採用夾套式。發酵氣的冷卻或加熱,均由夾套來完成。公稱容積為6m3以上時,發酵氣的冷卻由立式排管來擔負,在罐內排管的連接方面我們作了改進。這主要避免在罐體上多開孔,開成死角。這種連續方式在實際使用中得到滿意的效果。發酵設備罐型可分為兩大類:一類是嫌氣發酵的錐型(如酒精發酵),另一類是為氣發酵的罐型(如標準式、伍式、自吸式等)。這類設備尤以標準式罐型使用最為普遍。我廠設計的發酵罐系列圖紙資料屬於標準式罐型。在設計各種規格的發酵設備時,做到設計結構嚴密,有足夠的強度和使用壽命,力求設備內部附件少,表面光滑,注意到要有良好的氣棗汽接觸和汽刺固混和性能,使物質傳遞,氣體交換有效地進行。有足夠的熱交換面積,以保證發酵能在最適宜的溫度下進行。重視設備的密封性能以保證滅菌操作。
4.冷卻器:
主要用途:主要適用於制葯、食品、化工等工業部門對液料的濃縮,並且亦能回收酒精和簡單的迴流提取。 結構:本設備主要包括濃縮罐、第一冷凝器、汽液分離器、第二冷凝器、冷卻器、受液桶六個部件組成,全部有鈦製造。濃縮罐為夾套結構,冷凝器為列管式,冷卻器為蛇管式。【要求可根據用戶要求設計、製作】

H. 鎳的化學性質

鎳:銀白色金屬,密度8.9克/厘米3。熔點1455℃,沸點2730℃ 鎳。化合價2和3。電離能為7.635電子伏特。質堅硬,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蝕性,在空氣中不被氧化,又耐強鹼。在稀酸中可緩慢溶解,釋放出氫氣而產生綠色的正二價鎳離子Ni2+;對氧化劑溶液包括硝酸在內,均不發生反應。鎳是一個中等強度的還原劑。概述鎳是一種銀白色金屬,首先是1751年由瑞典礦物學家克朗斯塔特(A.F.Cronstedt)分離出來的。由於它具有良好的機械強度和延展性,難熔耐高溫,並具有很高的化學穩定性,在空氣中不氧化等特徵,因此是一種十分重要的有色金屬原料,被用來製造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結構鋼,廣泛用於飛機、雷達、導彈、坦克、艦艇、宇宙飛船、原子反應堆等各種軍工製造業。在民用工業中,鎳常製成結構鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等大量用於各種機械製造業。鎳還可作陶瓷顏料和防腐鍍層,鎳鈷合金是一種永磁材料,廣泛用於電子遙控、原子能工業和超聲工藝等領域,在化學工業中,鎳常用作氫化催化劑。綜合性質元素名稱:鎳
元素原子量:58.69
元素類型:金屬
原子體積:(立方厘米/摩爾):6.59
元素在太陽中的含量:(ppm) :80
元素在海水中的含量:(ppm):太平洋表面 0.0001
地殼中含量:(ppm):80原子序數:28
元素符號:Ni
元素中文名稱:鎳
元素英文名稱:Nickel 鎳鈷合金
相對原子質量:58.69
核內質子數:28
核外電子數:28
核電核數:28
質子質量:4.6844E-26
質子相對質量:28.196
所屬周期:4
所屬族數:VIII
摩爾質量:59
氫化物:NiH3
氧化物:NiO
最高價氧化物化學式:Ni2O3氧化態:Main Ni+2
Other Ni-1, Ni0, Ni+1, Ni+3, Ni+4, Ni+6
密度:8.902
熔點:1453.0
沸點:2732.0
聲音在其中的傳播速率:(m/S):4900電離能 (kJ/ mol)
M - M+ 736.7
M+ - M2+ 1735.0
M2+ - M3+ 3393
M3+ - M4+ 5300
M4+ - M5+ 7280
M5+ - M6+ 10400
M6+ - M7+ 12800
M7+ - M8+ 15600
M8+ - M9+ 18600
M9+ - M10+ 21660 外圍電子排布:3d8 4s2
核外電子排布:2,8,16,2
晶體結構:晶胞為面心立方晶胞,每個晶胞含有4個金屬原子。 鎳晶胞參數:
aa = 352.4 pm
b = 352.4 pm
c = 352.4 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90° 莫氏硬度:4
顏色和狀態:銀白色金屬
原子半徑:1.62
常見化合價:+2,+3發現發現人:克朗斯塔特
發現時間和地點:1751 瑞典
元素來源:鎳黃鐵礦[(Ni,Fe)9S8] 鎳鋅磁芯
發現過程:1751年,瑞典的克郎斯塔特,用紅砷鎳礦表面風化後的晶粒與木炭共熱,而製得鎳。
鎳在地殼中含量不小,大於常見金屬鉛、錫等,但明顯比鐵少得多,而且鎳和鐵的熔點不相上下,因此註定它比鐵發現得晚。17世紀末,歐洲人開始注意鎳砒(砷)礦。當時德國用它來製造青色玻璃,采礦工人稱它為kupfernickel。「kupfer」在德文中是「銅」;「nickel」是罵人的話,大意是「騙人的小鬼」。因此這一詞可以義譯為「假銅」。當時人們認為它是銅和砷的混合物。瑞典化學家克隆斯特研究了這個礦物,他得到了少量與銅不同的金屬。他在1751年發表研究報告,認為這是一種新金屬,就稱它為nickel,這也就是鎳的拉丁名稱niccolum和符號Ni的來源。鎳在歐洲被發現後,德國人首先把它摻入銅中,製成所謂日耳曼銀,或稱德國銀,也就是中國的白銅。來源及用途元素來源:礦石經煅燒成氧化物後,用水煤氣或碳還原而製得。
元素用途:主要用來製造不銹鋼和其他抗腐蝕合金,如鎳鋼、鉻鎳鋼及各種有色金屬合金,含鎳成分較高的銅鎳合金,就不易腐蝕。也作加氫催化劑和用於陶瓷製品、特種化學器皿、電子線路、玻璃著綠色以及鎳化合物制備等等。具有鐵磁性的金屬元素,它能夠高度磨光和抗腐蝕。主要用於合金(如鎳鋼和鎳銀)及用作催化劑(如拉內鎳,尤指用作氫化的催化劑) ,可用來製造貨幣等,鍍在其他金屬上可以防止生銹。同位素最穩定的同位素:
同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量 衰變產物
MeV
56Ni 人造 6.077天 電子捕獲 2.136 56Co
58Ni 68.077 % 穩定
59Ni 人造 76,000年 電子捕獲 1.072 59Co
60Ni 26.233 % 穩定
61Ni 1.14 % 穩定
62Ni 3.634 % 穩定
63Ni 人造 100.1年 β衰變 2.137 63Cu
64Ni 0.926 % 穩定 基本知識在自然界,最主要的鎳礦是紅鎳礦(砷化鎳)與輝砷鎳礦(硫砷化鎳)。古巴是世界上最著名的蘊藏鎳礦的國家,在多米尼加也有大量的鎳礦。
金屬鎳主要用於電鍍工業,鍍鎳的物品美觀、干凈、 鎳鉻線又不易銹蝕。極細的鎳粉,在化學工業上常用作催化劑。
鎳大量用於製造合金。在鋼中加入鎳,可以提高機械強度。如鋼中含鎳量從2.94%增加到了7.04%時,抗拉強度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。鎳鋼用來製造機器承受較大壓力、承受沖擊和往復負荷部分的零件,如渦輪葉片、曲軸、連桿等。含鎳36%、含碳0.3-0.5%的鎳鋼,它的膨脹系數非常小,幾乎不熱脹冷縮,用來製造多種精密機械,精確量規等。含鎳46%、含碳0.15%的高鎳鋼,叫「類鉑」,因為它的膨脹系數與鉑、玻璃相似,這種高鎳鋼可熔焊到玻璃中。在燈泡生產上很重要,可作鉑絲的代用品。一些精密的透鏡框,也用這種類鉑鋼做,透鏡不會因熱脹冷縮而從框中掉下來。由67.5%鎳、16%鐵、15%鉻、1.5%錳組成的合金,具有很大的電阻,用來製造各種變阻器與電熱器。
鈦鎳合金具有「記憶」的本領,而且記憶力很強,經過相當長的時間,重復上千萬次都准確無誤。它的「記憶」本領就是記住它原來的形狀,所以人們稱它為「形狀記憶合金」。原來這種合金有一個特性轉變溫度,在轉變溫度之上,它具有一種組織結構,而在轉變溫度之下,它又有另一種組織結構。結構不同,性能也就不同。例如:一種鈦鎳記憶合金,當它在轉變溫度之上時,很堅硬,強度大,而在這個溫度以下,它卻很軟,容易冷加工。這樣,當我們需要它記憶什麼形狀時,就把它做成那種形狀,這就是它的「永久記憶「形狀,在轉變溫度以下,由於它很軟,我們便可以在相當大的程度內使其任意變形。而當需要它恢復到原來形狀時,只要把它加熱到轉變溫度以上就行了。
鎳具有磁性,能被磁鐵吸引。而用鋁、鈷與鎳製成的合金,磁性更強了。這種合金受到電磁鐵吸引時,不僅自己會被吸過去,而且在它下面吊了比它重六十倍的東西,也不會掉下來。這樣,可以用它來製造電磁起重機。鎳的鹽類大都是綠色的。氫氧化鎳是棕黑色的,氧化鎳則是灰黑色的。氧化鎳常用來製造鐵鎳鹼性蓄電池。二價鎳離子常用丁二酮肟來鑒定,在氨性溶液中,鎳離子(Ni2+)與丁二酮肟(Dimethylglyoxime)生成鮮紅色沉澱(Ni(dmgH)2)。

I. 鈦的性能

鈦是一種銀白色的過渡金屬,其性能表現為重量輕、強度高、具金屬光澤,耐濕氯氣腐蝕。

鈦被認為是一種稀有金屬,這是由於在自然界中其存在分散並難於提取。但其相對豐富,在所有元素中居第十位。 鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石,廣布於地殼及岩石圈之中。鈦亦同時存在於幾乎所有生物、岩石、水體及土壤中。

從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法或亨特法。鈦最常見的化合物是二氧化鈦,可用於製造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4)(作催化劑和用於製造煙幕作空中掩護)及三氯化鈦(TiCl3)(用於催化聚丙烯的生產)。

展資料:

鈦在各個領域中的應用:

鈦的強度大,純鈦抗拉強度最高可達180kg/mm2。有些鋼的強度高於鈦合金,但鈦合金的比強度(抗拉強度和密度之比)卻超過優質鋼。鈦合金有好的耐熱強度、低溫韌性和斷裂韌性,故多用作飛機發動機零件和火箭、導彈結構件。

鈦合金還可作燃料和氧化劑的儲箱以及高壓容器。已有用鈦合金製造自動步槍,迫擊炮座板及無後座力炮的發射管。在石油工業上主要作各種容器、反應器、熱交換器、蒸餾塔、管道、泵和閥等。鈦可用作電極和發電站的冷凝器以及環境污染控制裝置。

鈦鎳形狀記憶合金在儀器儀表上已廣泛應用。在醫療中,鈦可作人造骨頭和各種器具。鈦還是煉鋼的脫氧劑和不銹鋼以及合金鋼的組元。鈦白粉是顏料和油漆的良好原料。碳化鈦,氫化鈦是新型硬質合金材料。氮化鈦顏色近於黃金,在裝飾方面應用廣泛。

參考資料來源:網路-鈦

J. 詳細描述一下鈦金屬的各種特性,以及化學反應吧

鈦在較高的溫度下,可與許多元素和化合物發生反應。各種元素,按其與鈦發生不同反應可分為四類:
第一類:鹵素和氧族元素與鈦生成共價鍵與離子鍵化合物;
第二類:過渡元素、氫、鈹、硼族、碳族和氮族元素與鈦生成金屬間化物和有限固溶體;
第三類:鋯、鉿、釩族、鉻族、鈧元素與鈦生成無限固溶體;
第四類:惰性氣體、鹼金屬、鹼土金屬、稀土元素(除鈧外),錒、釷等不與鈦發生反應或基本上不發生反應。與化合物HF和氟化物氟化氫氣體在加熱時與鈦發生反應生成TiF4,反應式為⑴;不含水的氟化氫液體可在鈦表面上生成一層緻密的四氟化鈦膜,可防止HF浸入鈦的內部。氫氟酸是鈦的最強溶劑。即使是濃度為1%的氫氟酸,也能與鈦發生激烈反應,見式⑵;無水的氟化物及其水溶液在低溫下不與鈦發生反應,僅在高溫下熔融的氟化物與鈦發生顯著反應。Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡⑴2Ti+6HF=2TiF3+3H2 ⑵ HCl和氯化物氯化氫氣體能腐蝕金屬鈦,乾燥的氯化氫在>300℃時與鈦反應生成TiCl4,見 式⑶;濃度<5%的鹽酸在室溫下不與鈦反應,20%的鹽酸在常溫下與鈦發生瓜在生成紫色的TiCl3,見式⑷;當溫度長高時,即使稀鹽酸也會腐蝕鈦。各種無水的氯化物,如鎂、錳、鐵、鎳、銅、鋅、汞、錫、鈣、鈉、鋇和NH4+離子及其水溶液,都不與鈦發生反應,鈦在這些氯化物中具有很好的穩定性。Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75千卡⑶2Ti+6HCl=TiCl3+3H2⑷硫酸和硫化氫鈦與5%的硫酸有明顯的反應,在常溫下,約40%的硫酸對鈦的腐蝕速度最快,當濃度大於40%,達到60%時腐蝕速度反而變慢,80%又達到最快。加熱的稀酸或50%的濃硫酸可與鈦反應生成硫酸鈦,見式⑸、⑹,加熱的濃硫酸可被鈦還原,生成SO2,見式⑺。常溫下鈦與硫化氫反應,在其表面生成一層保護膜,可阻止硫化氫與鈦的進一步反應。但在高溫下,硫化氫與鈦反應析出氫,見式⑻,粉末鈦在600℃開始與硫化氫反應生成鈦的硫化物,在900℃時反應產物主要為TiS,1200℃時為Ti2S3。Ti+H2SO4=TiSO4+H2⑸ 2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+3H2⑹ 2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202千卡⑺Ti+H2S=TiS+H2+70千卡⑻硝酸和王水 緻密的表面光滑的鈦對硝酸具有很好的穩定性,這是由於硝酸能快速在鈦表面生成一層牢固的氧化膜,但是表面粗糙,特別是海綿鈦或粉末鈦,可與次、熱稀硝酸發生反應,見式⑼、⑽,高於70℃的濃硝酸也可與鈦發生反應,見式⑾;常溫下,鈦不與王水反應。溫度高時,鈦可與王水反應生成TiCl2。3Ti+4HNO3+4H2O=3H4TiO4+4NO ⑼3Ti+4HNO3+H2O=3H2TiO3+4NO ⑽ Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O ⑾ 綜上所述,鈦的性質與溫度及其存在形態、純度有著極其密切的關系。緻密的金屬鈦在自然界中是相當穩定的,但是,粉末鈦在空氣中可引起自燃。鈦中雜質的存在,顯著的影響鈦的物理、化學性能、機械性能和耐腐蝕性能。特別是一些間隙雜質,它們可以使鈦晶格發生畸變,而影響鈦的的各種性能。常溫下鈦的化學活性很小,能與氫氟酸等少數幾種物質發生反應,但溫度增加時鈦的活性迅速增加,特別是在高溫下鈦可與許多物質發生劇烈反應。鈦的冶煉過程一般都在800℃以上的高溫下進行,因此必須在真空中或在惰性氣氛保護下操作。金屬鈦的物理性質金屬鈦(Ti),灰色金屬。原子序數為22,相對原子質量47.87。核外電子在亞層中的排布情況為1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3d2 4S2。金屬活動性在鎂、鋁之間,常溫下並不穩定,因此在自然界中只以化合態存在,常見的鈦的化合物有鈦鐵礦(FeTiO3)、金紅石(TiO2)等。鈦在地殼中含量較高,排行第九,達5600ppm,換算成百分比為0.56%。純鈦密度為4.54×103kg/m3,摩爾體積為10.54cm3/mol,硬度較差,莫氏硬度只有4左右,因此延展性好。鈦的熱穩定性很好,熔點為1660±10℃,沸點為3287℃。金屬鈦的化學性質金屬鈦在高溫環境中的還原能力極強,能與氧、碳、氮以及其他許多元素化合,還能從部分金屬氧化物(比如氧化鋁)中奪取氧。常溫下鈦與氧氣化合生成一層極薄緻密的氧化膜,這層氧化膜常溫下不與硝酸,稀硫酸,稀鹽酸反應,以及酸中之王——王水。它與氫氟酸、濃鹽酸、濃硫酸反應。
工業純鈦:工業純鈦的雜質含量較化學純鈦要多,因此其強度、硬度也稍高,其力學性能及化學性能與不銹鋼相近,比起鈦合金純鈦強度較好,在抗氧化性方面優於奧氏體不銹鋼,但耐熱性較差,TA1、TA2、TA3依次雜質含量增高,機械強度、硬度依次增強,但塑性韌性依次下降。
β 型鈦:β型鈦合金屬可熱處理強化,合金強度高、焊接性、壓力加工性良好,但性能不穩定,且熔煉工藝復雜。

A、β鈦板:0.5-4.0mm
B、眼鏡板(純鈦):0.8-8.0mm
C、標板(純鈦):1 x 2m 厚度:0.5-20mm
D、電鍍及其它行業用板(純鈦):0.1-50mm
用途:電子、化工、鍾表、眼鏡、首飾、體育用品、機械設備、電鍍設備、環保設備、高爾夫球及精密加工等行業。

鈦管規格:φ6-φ120mm 壁厚:0.3-3.0mm
鈦管用途:環保設備、冷卻管、鈦發熱管、電鍍設備、戒指及各種精密電器用管等行業。

A、β鈦絲規格:φ0.8-φ6.0mm
B、眼鏡鈦絲規格:φ1.0-φ6.0mm專用鈦絲
C、鈦絲規格:φ0.2-φ8.0mm掛具專用
鈦絲用途:軍工、醫用、體育用品、眼鏡、耳環、頭飾、電鍍掛具、焊絲等行業。

A、方棒規格:方條:8-12mm
B、磨光圓棒:φ4-φ60mm
C、毛棒、黑皮棒:φ6-φ120mm
鈦棒用途:主要用於機械設備、電鍍設備、醫用、各種精密機件等行業。
工業上常用硫酸分解鈦鐵礦的方法製取二氧化鈦,再由二氧化鈦製取金屬鈦。濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦(精礦),發生下面的化學反應:
FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4 ==Fe2(SO4)3+3H2O
為了除去雜質Fe2(SO4)3,加入鐵屑,Fe3+ 還原為Fe2+,然後將溶液冷卻至273K以下,使得FeSO4·7H2O(綠礬)作為副產品結晶析出。
Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏鈦酸沉澱,反應是:
Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4
TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4
鍛燒偏鈦酸即製得二氧化鈦:
H2TiO3== TiO2+H2O
工業上制金屬鈦採用金屬熱還原法還原四氯化鈦。將TiO2(或天然的金紅石)和炭粉混合加熱至1000~1100K,進行氯化處理,並使生成的TiCl4,蒸氣冷凝。
TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得多孔的海綿鈦:
TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti
這種海綿鈦經過粉碎、放入真空電弧爐里熔煉,最後製成各種鈦材。
也可以通過反應:Ti+2CI2=TiCI4
得到的TiCI4經過高溫(1250℃左右)情況下分解:
TiCI4=Ti+2CI2
四氯化鈦是一種無色液體;熔點250K、沸點409K,有制激性氣味。它在水中或潮濕的空氣中都極易水解,冒出大量的白煙。
TiCl4+3H2O == H2TiO3+4HCl
因此TiCl4在軍事上作為人造煙霧劑,猶其是用在海洋戰爭中。在農業上,人們用TiCl4形成的濃霧地面,減少夜間地面熱量的散失,保護蔬菜和農作物不受嚴寒、霜凍的危害。
將TiO2和BaCO3一起熔融製得偏鈦酸鋇:
TiO2+BaCO3 == BaTiO3十CO2

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