海绵钛十篇

海绵钛篇1

一、上半年主要工作回顾

上半年，我厂广大干部职工紧紧围绕全年目标任务，以年中启动试生产为契机，卯足干劲，全面、有序推进恢复试生产及“三同时”验收各项准备工作，成效显著。

1、“抓、保、稳”促生产，全面完成上半年生产任务。

上半年，我厂紧紧围绕运行泥浆蒸发系统蒸发处理钛白高含固四氯化钛，运行盐液处理工序处理钛白次氯酸钠，以及推进恢复试生产进行“三同时”验收各项准备等开展工作，使生产经营得到有序开展。

三是接收处理钛白次氯酸钠23.08吨。同时，还在6月初启动三效蒸发系统，累计处理精盐液240.32吨，产出结晶盐23.88吨。并根据公司要求内部自主完成了三效蒸发系统性能测试工作。

2、加大安全环保工作力度，安全环保形势持续稳定。

上半年，我厂各工序虽然以停产技改为主，但我们加大了安全环保管理力度，确保了上半年安全环保形势持续稳定。

一是切实做好现场安全确认，确保过程受控。针对海绵钛厂各工序面临启动试生产，年初厂部制订了《海绵钛厂生产启动条件确认工作小组管理规定》，使安全责任确认工作真正做到了实处。

二是加大隐患排查治理力度，把事故消灭在萌芽状态。上半年，共查出安全隐患26项，已整改25项，整改率达96%。

三是加强安全环保培训工作，提高了职工的安全环保技能。上半年，累计培训职工2092人次，组织新进员工培训225人次，协调公司组织特种作业取（复审）证262人次。

四是加大应急演练力度，提高应急处理能力。上半年，累计组织开展氯气、四氯化钛、液镁泄漏，以及消防应急演练等各类综合、专项应急演练11次。

五是加强施工管理，确保外来施工人员安全。针对施工项目和外来人员相对较多等特点，积极抓好从进厂培训到现场施工管理等每一个环节。针对高危作业实施了重点高危重点现场防范监管，每天办理相关作业票和现场交接相关安全知识及注意事项，使施工安全管控无漏洞，安全操作无违章死角。

3、狠抓技术创新，提高生产技术工作的成效。

技术创新是推动企业持续发展的根本动力。上半年，我们把技术创新作为海绵钛厂的各项工作的重中之重来抓。

一是生产技术讲究一个“实”字。首先对各车间工艺技术和前期生产经营状况进行了全面梳理，重新修订了技术规程和岗位操作规程，合编为《生产技术岗位操作规程》。其次，结合海绵钛厂实际情况，制定了详细的培训计划，加强了对老员工的技能培训。

4、强化全员设备管理，大幅提高设备可开动率。

全员参与设备管理，形成人人有责的设备管理机制，是完成全年生产经营目标的根本保证。今年以来我厂重视设备基础管理，以制度规范设备优化，以考核促进设备管理，为“三同时验收”打下了良好的基础。

一是勤检查。在原有设备管理制度及设备考核细则的基础上，增加了具有可操作性及可实施性的“月度/年度设备考核”和“设备巡点检及维护保养”、“设备检修管理”、“设备事故管理”、“备件工器具管理”、“能源管理”五大板块入手，将设备管理工作推进到了量化考核阶段，大大提高了各车间及职能科室对设备管理工作的主动性、成本管理理念和成本管控意识。

二是全员参与。设备管理不是某一个人的事，而是一个系统工程，需要岗位职工全员参与。为此，对设备进行了“分类”管理和“三定”管理；通过维护保养，预防性的进行设备的抢检修工作，以计划检修为主，抢修为辅的控制目标，以小事不过日，大事不放过的原则进行事故管理；此外还以杜绝长明灯、空运转、跑冒滴漏为出发点进行能源科学管控，逐步实现了“五节”要领；使设备管理量化考核有章可行、有据可查、有事可为。同时，通过回收利用、技改技革、自我设计等方式，为公司节约了成本30-40万元，为公司在实现阳光采购和阳光信息平台奠定了良好的基础。

5、发挥党组织的核心作用，凝心聚力服务生产经营。

上半年，由于海绵钛厂长时间的停产导致职工思想懈怠，加之“三同时”验收在即，新进职工较多，生产经营形势十分严峻。为此，我们把做好职工队伍稳定、调动职工生产经营积极性作为党总支的中心工作来抓。

一是党政工团齐动员，做好全员思想工作。做到下班组经常化，了解职工思想动态化，积极做好正面引导工作，特别是针对新进员工，主动与他们谈心，了解学习、生活情况。我们还利用下班时间，经常走访职工宿舍，主动为他们排忧解难。

二是充分发挥桥梁纽带作用，让职工主动参与企业管理。我们多次召开职工企业民主管理联席会，积极倾听和征集职工对企业管理的意见。同时，广泛开展“创建学习型班组”、“青年突击队”、“入职体检”、“节日送温暖”等活动。

二、存在的主要问题

2015年上半年，海绵钛厂各方面工作都取得了可喜的成绩，但是，我们也应看到，依然存在着很多问题和不足。具体表现在：

1、生产中的问题预判不足，部分计划未能按时完成。

对生产过程中出现的问题预估不足，影响了生产的顺利推进，如年初精制空气冷却器损坏冒烟、泥浆蒸发炉搅耙变形等问题，导致了精制部分生产计划未能按时实施；精制系统在6月中旬启动后，工艺、仪表及设备问题频繁，严重影响了精制的生产效率。

2、成本意识亟待提高。

企业的竞争力最终体现在可控的生产成本上。而我们的部分干部不是盲目乐观就是盲目悲观，最根本的是没有成本管理的意识和概念，表现在管理中就是不能把握影响成本的主要因素并采取正确的控制措施，对浪费现象视而不见，没有成本管理的意识、思路和措施。

3、维稳工作还应加强。

由于产业的总体经营形势和海绵钛停产的实际情况以及员工对薪酬管理的不满意度增高，导致人员大量流失，尤其是熟练操作工和技术骨干的流失，对海绵钛厂的后续发展造成了不可估量的影响。

三、下半年主要工作思路

下半年，全体员工坚定信心，紧紧围绕全年产量、质量等各项指标计划，团结一心，想方设法，真抓实干，攻坚克难，实现全流程工艺的持续稳定运行，按时完成“三同时”验收工作。为此，计划重点开展好以下工作：

（一）万全准备、精心组织，确保试生产工作“安、稳、长”推进。

2015年海绵钛厂的核心任务是“控亏、维稳、通过验收”，其真正目标是“寻求出路，谋划未来”。海绵钛项目工程建设周期长，试生产、安全环保批复一再延期，可以说项目“三同时”验收和工程竣工验收已经刻不容缓。尽管项目的验收还未完成，从项目的意义来讲，还谈不上亏损、赢利，因而，控亏要从备品备件、生产物资等方面进行严格管控、内部挖潜。同时维持核心骨干队伍稳定，保住海绵钛将来发展的希望。

（二）精细管理，保障“三同时”验收工作顺利进行。

一是合理组织，精细管理，完成四氯化钛过滤器和真空过滤器的性能检测，氯化车间行车的防腐工作，双室槽液下泵的改造及试用性能测试。

二是按照节点计划组织好各工序恢复试生产工作，有序组织，科学合理的安排生产，确保项目“三同时”验收顺利完成。

三是加强基础管理，针对新员工偏多的情况，以提高安全意识、安全技能为出发点，稳扎稳打做好安全工作。加大安全环保宣传力度、培养安全环保意识，努力实现下半年无事故。

（三）注重生产信息的收集、分析与对标管理。

加强对各项生产数据、工艺参数和技术经济指标的收集整理分析，与国内同行业先进水平和设计指标进行对标管理，以“稳质量、降成本”为最终目标，找出差距，确定关键控制因素，寻求最优的工艺参数和控制方案。

（四）加强人员培训与团队建设工作。

2015年，人员稳定、员工素质将是影响海绵钛按时完成“三同时”验收工作的重要因素。一是要采取多种形式，大力开展形势任务教育，让职工看到困难但不惧怕困难，变压力为动力，让员工充分认识到钛金属在各种新兴领域、国防安全、军事领域，传统化工等领域的不可替代性，新立公司的海绵钛产业有着广泛的差异化发展前景，转变观念，创新工作思路，提高员工的操作技能和安全技能，确保核心人才队伍的稳定。二是更好地满足“三同时”验收用工技能需求和广大职工对职业技能培训多样化的需求，建立适合发展需求的职业技能培训长效机制，通过技能比赛、开办培训班等方式，提升海绵钛厂全体员工的职业技能和职业素质。

（五）岗位职责梳理、工作考核制度完善与强化。

加强各科室、科室的通力协作，明确各自的职责任务，确保工作落到实处，做到极致。

以“三标一体”规范化管理为载体，加强标准化管理意识，建立标准化管理体系。补充和完善各类规章制度，并加强制度的落实和执行，真正实现制度管理人。

（六）强化设备管理、理清管控思路。

车间、设备管理部门相关人员强化设备管理意识，树立全员参与设备管理理念，设备管理部门、维修车间及各生产车间在工作过程中建立良好的沟通渠道，设备维护保养、检维修工作及设备专业管理要形成良性工作机制，确实以设备完好性、可用性保证生产。同时面对生产工艺缺陷和设备质量缺陷，设备管理部门应形成常态化的管理模式，多方位寻求解决问题的方法。

（七）注重技改技革、小改小革工作。

通过总结原设计及实际生产中存在的不足，以“稳生产、降成本”为核心，系统性的提出技改技革、小改小革项目，以最小的成本投入，获取最大的成果。

（八）推动科技项目的进展。

一是深入挖掘我厂技术优势和特点，透彻分析各级部门政策支持重点，力争更多的专项资金支持；

二是结合生产实际，协调好生产和科研项目的关系，推进年初制定的《海绵钛多元化市场及生产应用研究》、《降低还原蒸馏炉前电耗的技术攻关》等5项公司内部研发项目的实施，为“降成本、拓市场”打下坚实的基础。

（九）节能降耗，查找“浪费点”活动。

一是结合国内同行业指标及乌克兰设计指标，对降低消耗指标进行内部挖潜，对于生产系统严格控制工艺，切实降低指标消耗，针对消耗指标偏高的情况，积极组织原因分析并及时调整工艺，从源头上进行控制；

二是积极组织跑、冒、滴、漏专项治理活动，对存在问题的及时进行整改，使得现场跑、冒、滴、漏现象得到有效控制。

（十）党、工、团及群众工作。

海绵钛篇2

2月29日，“巴蜀万里行”记者从成都来到了这座以“攀枝花”命名的阳光花城。

阳光在我们心里

去年11月30日，李小虎一家随着城市棚户区改造，搬进了当地的保障房项目――“河西锦苑”小区。新家有90平方米，宽敞明亮、设施齐全，交房时已经进行了简易装修，可以“拎包入住”。

攀枝花市是我国西部重要的钢铁、钒钛、能源基地和新兴工业城市。在建设初期受计划经济和“先生产，后生活”的影响，住房建设欠账较多。

2007年攀枝花开始下大力气推进保障房建设。截至2011年底，全市累计建成保障性安居工程5.7套、445万余平方米。

李小虎家入住的“河西锦苑”，是一个有392户居民的城市棚户区改造安置小区，纳入了城市经济适用房管理的范畴。搬入这套房屋，李小虎家只出了7万元钱，平均每平方米不到1000元，其余的都由政府补贴。小区位于攀枝花市的老城区，生活配套设施完善，交通便利。

攀枝花的棚户区改造已经走在了全国前列。截至2011年12月底，攀枝花全市24749户棚户区改造工程已完成改造1.8万余户，住房保障覆盖率达到23.75%，提前四年完成国家提出在“十二五”期末住房保障覆盖率达到20%的目标。

独具特色的钒钛工业园区

步入攀钢海绵钛厂的生产车间，一尊灰色的大石头赫然矗立在眼前。

“这是我们厂出炉的总重量为7吨多的第一块海绵钛。”海绵钛厂负责人向我们介绍说，“从中分析出了占总重量21.4%的零级品，这标志着我厂已具备了生产高品级海绵钛的生产能力。高品级海绵钛可运用到航空、航海、航天、精密仪器制造等领域。”

攀钢海绵钛产品质量的定位是优质品占总产量的80%以上。在全流程打通后，该厂生产的布氏硬度低于90的海绵钛要达到总产量的30%以上，这将填补国内海绵钛行业不能生产出布氏硬度低于90的空白。

“这说明我们已经掌握了海绵钛生产的话语权！”该负责人自豪地说。

他的豪气彰显着钒钛产业园区钒钛产业的集聚效应。

“集约化生产推进新型工业化，全方位服务做实新型城镇化。”

攀枝花钒钛产业园区在“两化”互动中走出了特色之路。

目前，攀枝花钒钛产业园区已形成170余亿元的固定资产，工业区基本实现水、电、路、通讯“四通”，政务服务基本配套。71户企业建成投产，初步形成了以钒钛产业为主、磷化工产业为辅的主导产业序列，形成了“中国钒钛之都”的产业核心圈。

按照规划，“十二五”期间，攀枝花钒钛产业园区将形成工业总产值320亿元以上、人口达到7万人以上的产业新城，城市建成区有望由现在的1平方公里，扩大到11平方公里。

阿基鲁社区的答案

在园区加快发展的同时，如何保证失地农民的生活也越来越好，在阿基鲁社区，记者找到了答案。

在金江镇西南角有一片山坳，这里是攀枝花钒钛产业园区农转非集中安置地，小区名字叫做阿基鲁。这片小区紧邻金江镇和钒钛产业园区，选址之初的考虑就是为了方便被安置的失地农民，并且将移民工作与金江镇小城镇建设相结合。

2002年，随着园区的发展，吴成权所在的鱼塘村需要搬迁。搬离故土之初，吴成权有些担忧，农村人干点体力活还行，土地被征用了，今后日子怎么过？

海绵钛篇3

关键词：钛及钛合金 超低间隙元素 分析方法

中图分类号：TG146 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0081-01

超低间隙元素钛及钛合金是指，氧、氮、碳、氢间隙元素含量特别低的钛合金。美国以牌号后加ELI（extra low interstitial）表示，如Ti-5A1-2.5SnELI，要求为：O≤0.13wt%，N≤0.03wt%，C≤0.08wt%，H≤0.015wt%。本文对近年来的国内已发表的钛及钛合金分析方法进行综述，介绍了分析检测的示差热导法、热导/红外检测法和高频燃烧-红外吸收法。

1 示差热导法

又称自积分热导法，基于惠斯通电桥原理。以氦气为载气，将燃烧气体带过燃烧管和还原管，最后从还原管流出的气体通入一定体积的容器中混匀后，再由载气带入装有高氯酸镁的吸收管中以除去水分。热导池测量纯氦气与含氮气的载气信号之差，由计算机给出氮的含量。

文献[1]使用美国LECO公司生产的TC600氧氮联合测定仪分析了标准样品，分析结果表明，该仪器的精度满足规定指标要求，其相对标准偏差RSD≤1.5%，并且准确度高，稳定性好，与其它分析仪器相比较，该仪器分析时间短，并适用于难熔金属的分析。文献[2]使用LECO公司的TC-600氧、氮联合测定仪，建立了测定钛及钛合金中氧、氮的分析方法.采用石墨套坩埚，以镍篮做助熔剂，在最佳测定条件（排气功率5.5kW，分析功率5.0kW，加热提取时间氧35s，氮65s），对标准样品进行测定，结果良好，氧、氮的同时测定提供了一条有效途径。另外TC600分析仪[3]在测定高含量氧时要比其它型号的定氧仪优越性更强。

2 热导/红外检测法

试料加入助熔剂，置于高纯石墨坩埚中，在氩气气氛下加热熔化，氢以分子态释放并进入载气流中。氢分子转化为水，在特定的红外池中检测，用已知氢含量的标准样品进行校准，由计算机给出氢含量。

氢分析仪，例如美国LECO的RH600氢分析仪[4]用于钛及钛合金中氢含量的测定。相比较与传统的气象色谱法，RH600具有快速准确稳定的特点，用已知氢含量的标准样品进行校准，计算机控制整个分析、数据处理等过程，显示全过程工作状态，测定范围：0.0006%～0.0260%。而色谱法测量范围在0.0010%～0.030%之间。

3 高频燃烧-红外吸收法

试料加入助熔剂，置于瓷坩埚中，在氧气气氛下熔化，碳以分子态释放并进入载气流中。碳分子转化为一氧化碳，二氧化碳，在特定的红外池中检测，用已知碳含量的标准样品进行校准，由计算机给出碳含量。

现在的分析仪器，例如德国ELTRA公司，美国LECO生产的CS600碳硫分析设[5]备具有碳硫联测优势，自动进行高低含量的切换，测量范围可以根据用户需要进行设定，也可根据用户需要确定其他的测量范围。测量范围：低碳0.0001%～0.2%，高碳可达6%。灵敏度：碳：0.00001%，硫：0.00001%。样品检测的精密度：低碳：0.0001%或1%（相对偏差），高碳：0.01%或0.5%（相对偏差）。并且准确度高，稳定性好，适用于难熔金属的分析。从中也反映了当代分析仪器发展的总趋势。

4 其他分析方法

库仑法即电量法测定氧含量，蒸馏分离—奈斯勒试剂分光光度法测定氮量也是目前应用于实际生产检测中的分析方法。新的分析方法都是很活跃的研究课题。智能气相色谱法的研究也是今后发展的方向。

5 结果与讨论

（1）当代钛及钛合金分析方法[6]的发展趋势是分析方法稳定可靠，速度快，过程更加智能。测量范围更加广泛，高精密度和高灵敏度，实现工艺过程严格控制。

（2）除上述的分析方法外，随着新仪器，新技术的不断开发应用，钛及钛合金中元素的测定亟待进一步的完善，快捷，精确。

参考文献

[1] 徐炜，贾建平，孙宇红，等.TC600氧氮联合测定仪的测试原理及应用[J].兵器材料科学与工程，2005，28（4）：71-73.

[2] 李波，王辉，石新层.TC-600对钛及钛合金中氧、氮的联合测定[J].钛工业进展，2007，24（3）：23-25.

[3] GB/T4698.7-2011.海绵钛、钛及钛合金化学分析方法氧量、氮量的测定[S].北京：中国标准出版社，2012.

[4] GB/T4698.15-2011.海绵钛、钛及钛合金化学分析方法氢量的测定[S].北京：中国标准出版社，2012.

海绵钛篇4

关键词：大庙式铁矿床；矿质背景；河北承德黑山

一、成矿地质背景

黑山铁矿床位于河北省承德市高寺台镇王营村，地理坐标为东经117051’39”～117。52’15”，北纬40。09728”～41。10728”。矿区地处华北地台北缘燕山台褶带与内蒙地轴的交接地带，区域上北有丰宁-隆化深断裂，南有古北口一承德-平泉深断裂；红石砬一大庙深断裂从矿区南部穿过。

矿区出露的地层以新太古界单塔子群变质岩系为主，古元古界变质深成岩类、中上元古界以碳酸盐岩为主的沉积岩、中生界侏罗一白垩系火山及陆相碎屑沉积岩、第四系冲洪积物均有分布。

大庙斜长岩杂岩于区内大庙、马营至上苍一带，是我国唯一的岩体型斜长岩杂岩体。其平面形态为三角形，东西长约40km，南北宽2～9km，侵位于太古宙单塔子群角闪斜长片麻岩中，因受到中生代侏罗-白垩系火山沉积地层的覆盖，出露不连续。大庙斜长岩杂岩体包括85%的斜长岩，11%的苏长岩和辉长岩，4%的纹长二长岩、石英纹长二长岩、花岗岩，以及少量的橄长岩，相互间呈侵入接触关系，赋存有丰富的Fe.Ti.P矿床。侵位年龄分别为斜长岩1726±9Ma（Zhangeta1.，2007）、苏长岩1693±7Ma和纹长二长岩1715士6～1742±17Ma

二、矿床地质特征

黑山大型钒钛磁铁矿矿床产于大庙斜长岩杂岩体中，矿化严格受基性岩体的控制。矿区内杂岩体主要由斜长岩和苏长岩两类基性岩组成。斜长岩根据蚀变作用可分为钠黝帘石化斜长岩、绿泥石化斜长岩、混染斜长岩。钠黝帘石化斜长岩呈白色，由钠黝帘石化的斜长石组成，半自形中粗粒等粒镶嵌结构，块状构造，部分发生硅化而致密坚硬；绿泥石化斜长岩与前者相比，常分布在苏长岩体和铁矿体周围，是铁矿体的近矿围岩，以绿泥石为主的暗色矿物多沿斜长岩后期脆性裂隙交代或充填，显示后期热液活动的特点；混染斜长岩的主要矿物成分除斜长石外，还有紫苏辉石、单斜辉石、钛磁铁矿、磷灰石等，岩石呈交代残余结构，斑杂状、似角砾状构造，普遍发生了蚀变作用。苏长岩体呈不规则脉状或透镜状，多为互不相连的独立岩体，以岩体群出现。苏长岩与斜长岩接触界面截然，为斜长岩固结后沿斜长岩体的构造裂隙侵入，苏长岩脉中可见斜长岩的捕虏体。铁矿体与苏长岩密切共生，苏长岩为矿源岩。

黑山铁矿区目前有Ⅰ号和Ⅱ号两个采区。Ⅰ采区有①、②号两个矿体群，分布于地表（约海拔800m）至地下约一300m海拔标高，由近百个矿体（盲矿体）组成，由于受压扭性构造控制，矿体向西偏南雁行斜列侧伏。地表出露矿体有①.1、①-2、②.1及②-2等，盲矿体有①-5及①-6等，大部分为致密块状铁矿石和铁磷矿石，矿石中TFe>30%。Ⅱ采区中矿体主要为③、⑥和⑧号矿体群，矿体多呈不规则脉状成群出现。与Ⅰ采区相比，Ⅱ采区矿石品位略低，磷含量更高。

黑山铁矿的矿石类型按主要组成矿物的组合形式可分为（1）钒钛磁铁矿石：主要由钒钛磁铁矿组成，粒状镶嵌结构、交代结构、填隙海绵陨铁结构，块状构造、浸染状构造、斑杂状构造；（2）铁磷矿石：主要由钒钛磁铁矿和磷灰石组成，

粒状镶嵌结构、交代结构、填隙结构、海绵陨铁结构，块状浸染状构造、块状构造；（3）含硫化物铁矿石：由钒钛磁铁矿、磷灰石、磁黄铁矿、黄铁矿、少量黄铜矿等组成，浸染状结构、海绵陨铁结构，块状构造、浸染状构造，TFe含量高低不定。脉石矿物主要为绿泥石、斜长石、紫苏辉石。围岩可分两类：一类是斜长岩类，它们多作为贯人式高品位铁矿石的直接围岩，矿体与围岩界限明显；另一类矿体围岩是苏长岩类。矿化蚀变发育，主要为绿泥石化，并常发育与绿泥石共生的石英。

三、热液成矿特征

黑山铁矿床成矿作用发生在斜长岩侵位固结后。前人认为成矿作用发生于岩浆期，或为含矿苏长岩质岩浆侵位形成具海绵陨铁结构、浸染状构造的铁矿石；或以岩浆活动晚期熔离的矿浆贯人，形成具有块状构造的矿石。

笔者研究发现，黑山Ⅰ、Ⅱ采区斜长岩中的铁矿化、铁磷矿化和含硫化物矿化均为沿断层或裂隙充填交代成因的热液型矿化：

（一）铁矿化：钒钛磁铁矿主要呈脉状分布于斜长岩中的断裂破碎带中，界线截然，脉粗细不一，分支多，产状复杂，断裂破碎带中可见磁铁矿透镜体。沿斜长岩裂隙交代的铁矿化与围岩界线截然，矿脉边部有淡青色蚀变边，为斜长石的绢云母化所致，具有热液成矿的特征。

（二）铁磷矿化：铁磷矿化与铁矿化密切共生，钒钛磁铁矿-磷灰石呈脉状发育于斜长岩中，为斜长岩固结成岩后沿脆性断裂裂隙进入，矿脉边部的斜长岩发生了蚀变，有绿泥石化、绿帘石化等。矿脉中铁矿化和铁磷矿化具有明显的分带，一

般中心以钒钛磁铁矿为主，矿脉两侧为钒钛磁铁矿和磷灰石共生的铁磷矿化，二者界线较清楚，有人认为该矿脉为矿浆贯入成因，但笔者在该矿脉的磷灰石中只发现大量流体包裹体，没有找到熔融包裹体，说明是热液充填锄脉。该矿脉也符合热液阶段性矿化的特点：首先是富挥发分的铁磷矿化先发生，然后钒钛磁铁矿充填裂隙中心。③含硫化物铁矿化：斜长岩中可见含硫化物铁矿脉，硫化物（磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿）均匀分布于钒钛磁铁矿中，边部有绿泥石化边及绿泥石网脉，该绿泥石也成网脉穿插于斜长岩中，显示热液成矿特征。

四、结论

（一）河北承德黑山铁矿床除发育岩浆结晶分异、熔离贯人型矿化外，还发育热液成因的铁矿化、铁磷矿化和含硫化物铁矿化。

（二）铁磷矿石的磷灰石中原生包裹体为流体包裹体，其均一温度虽然变化范围大，但盐度高、子矿物种类复杂，组成中富含CO：和CH。等，显示以岩浆热液为主。

（三）成矿机理可能与大气降水对岩浆热液的稀释有关，沸腾作用可能不重要。

参考文献：

海绵钛篇5

【关键词】钛冶金；教学改革；钛铁矿；冶金工程

我国拥有世界闻名的超大型钒钛磁铁矿及多种金属共生矿床，其钒钛资源在国内外占有重要地位，现已探明的钒钛磁铁矿远景储量超过100亿吨，保有储量为67.3亿吨（工业储量25.8亿吨），其中含钛（TiO2）5.93亿吨，占全国钛储量的90.5％，列第一位[1]。我国航空、航天、航海、军事等重大工程都需要大量的优质钛基合金材料。此外，人们在医疗、体育、服装等方面对含钛材料的需要也日渐增大。因此，大力发展钛冶金是促进我国整体钛工业发展的必要前提，也是实现未来十三五相关规划目标的重要保证，开展“钛冶金”课程教学改革，对提高专业型人才培养质量有着重要的意义。

一、上好概论课，激发学生兴趣

概论是钛冶金的第一堂课，俗话说：“良好的开端是成功的一半”。上好绪论课在培养学生兴趣、引导学生学习等方面具有不可低估的作用。在概论课上，教师应多列举钛在日常生活中的应用，以及钛工业生产中遇到的科学问题，并运用钛冶金知识来解释。比如，给学生讲一些钛冶金在海绵钛生产中的应用，可以让学生对课程有个大致的了解。另外，概论课应重点介绍钛冶金的发展史，及其钛的工业化生产。由于这是学生第一次接触钛冶金的基本概念，所以给学生讲授基本概念时要注意教学技巧，尽量将问题简单化，重点讲授钛资源的种类、分布及物理化学性质。同时通过强调本课程在专业知识架构体系中的地位和作用，使学生产生强烈的求知欲望和浓厚的学习兴趣。

二、合理设置情景问题，引导学生自主思考

教师在课堂讲授时，并不是把教学内容一一向学生传授，而是将所要讲授的内容作为一些问题向学生提出，在课堂上采用一问一答的方式。这样不仅可以引起学生的注意，使学生集中精力听课，而且还能激发学生积极思维，引导学生积极主动地学习。教师在讲授教学内容之前，首先从应用实例中提出问题。例如，日常生活中那些东西跟钛有关，利用了其什么性质；我国钛资源的特点及分布情况；什么是钛铁矿的选择性还原等。引起学生注意，然后再切入主题，用所要讲授的理论对问题进行分析，分析其热力学与动力学过程。在分析问题的过程中可以采用启发的方法，逐步引导学生的思维。最后是解决问题，把工程上常用的解决这类问题的定量计算方法介绍给学生。在整个的教学过程中，师生间形成了互动，学生成为课堂教学的参与者，响应老师提出的问题，甚至对教学内容提出质疑，培养了学生探索创新的精神。并且，在课后还应预留思考题，辅助学生进一步加深对所学知识的理解。

三、教学内容与工程实际相结合，培养学生解决工程问题能力

教学必须服务于工程实际，因此教学培养应立足于工程、面向生产第一线的科技人才，这已成为教学改革的基本指导思想。对工科专业的学生来讲，在教学中培养学生的工程观点显得十分必要。对于大多数从事钛工业生产方向的学生来说，毕业后将到钛厂的氯化车间、电解车间、蒸馏车间、技术中心等部门从事技术产品的研制与开发工作。因此，在学习过程中，学生所碰到的实际工程问题是不同的。在钛冶金的教学过程中，有必要将教学内容与不同专业方向的工程实际相结合，以培养学生的工程观点。如：各章节知识引入其工程背景及工程应用，引导学生从实际问题出发，学习理解钛冶金的基本概念、基本理论和基本计算方法；为使学生更好地理解和掌握每章节的例题与实际工程相联系，并举行必要的讨论，以增强学生的工程意识，从钛冶金的角度去发现、分析和解决实际工程问题；同时注重所选教材中计算线图、参数取值表以及附录的应用。这样的教学内容既可以让学生对这两种方法的认识更深入，又可以使学生对其工程实用性有感性的认识，对培养学生的工程观点起了很好的促进作用。

四、教学手段的创新应用，使教学效果事半功倍

“钛冶金”课程是培养冶金工程专业学生工程素质和素养的重要组成部分，且该课程涉及到较多的物理化学知识和工程实例，授课教师很难用语言以及板书来描述清楚，不利于学生的理解。因此，如果能够将计算机多面体及软件与“钛冶金”教学手段有机结合，将会大大改善传统教学手段讲授“钛冶金”课程的弊端，笔者做了如下探索。

1.采用多媒体教学手段与实例教学相结合

多媒体[2]教学采用的课件是教师在上课前将需要让学生掌握的内容，利用多媒体软件制成图文并茂、声像皆俱，且包含动画、视频等多种形式的课件。教材上的知识经过这样处理后，传统呆板的文字由静变为动静结合。这样在授课过程中就能把沉闷、压抑的课堂气氛转变为活跃、充满生气的课堂气氛，学生也会自觉参与到课堂教学活动中，积极回答或提出问题，大大提高了课堂教学效果。多媒体教学可有效突破“钛冶金”教学难点，特别是对于一些复杂的工业生产设备，可以通过多媒体动画来直观的展现其生产工艺流程，其形象、生动而又清晰地讲授上述课程内容，使学生便于接受，易于理解。尽管多媒体教学手段有如上优势，但是制作再好的多媒体课件毕竟也是虚拟的，如果将多媒体教学和实例教学有机结合，优势将更为明显。比如：笔者在讲授钛铁矿的物理化学性质时，可以将原矿及科研实验过程中的一些实际样品展示给同学们，同时借助多媒体课件展示其还原过程形貌物相的变化过程，加深同学们对其物理化学性质的理解，能取得较好的效果。

2.计算热力学软件（FactSage）与课堂教学有机结合

FactSage[3]是化学热力学领域中世界上完全集成数据库最大的计算系统之一，具有下列显著优点：FactSage的热力学数据包括数千种纯物质数据库，数百种金属溶液、氧化物液相与固相溶液、锍、熔盐、水溶液等溶液数据库，并可以自动使用这些数据；计算功能强大，除多元多相平衡计算外，还可进行相图、优势区图、电位-pH图的计算与绘制，热力学优化、作图处理等。笔者在讲授相关章节的物理化学问题时，可借助FactSage软件来分析和讲解其还原过程。比如：在讲授钛铁矿的选择性还原时，通过FactSage软件的热力学计算，直观地向同学们展示配碳量、温度及添加剂等对其还原的影响；对于钛铁矿及高钛渣的物理性质、海绵钛的生产以及氯化法生产钛白过程中的化学反应，同样可以借助FactSage软件形象而直观地展示给同学们，加深了同学们对钛冶金过程的物理化学理解，激发了学生对“钛冶金”的认识及兴趣。

五、结束语

课堂教学仍然是本科教育培养学生的主要途径，其教学质量的好坏直接影响着培养学生的质量。作为“钛冶金”课程授课教师应努力以知识、能力和素质等方面为切入点，积极转变教学思想，探索有效的教学方式和方法，充分发挥学生的积极性与主动性，提高教学质量和效率。同时培养学生的创新能力和解决实际工程问题的能力，为培养高素质的社会主义事业建设人才不断努力。

参考文献：

[1]莫畏，邓国珠，罗方.铁冶金[M].北京：冶金工业出版社，1998.

[2]宋桌斐，李运刚，李俊国.多媒体教学在钢铁冶金教学中的应用.教育教学论坛，2014，13（3）：255 256.

海绵钛篇6

我公司利用回转窑还原钛铁矿的新工艺，与其它碳热还原工艺相比，一方面优化了工艺条件，提高了金属还原率，另一方面增加了废酸浸取工序，提高了富钛料的品位，利用了硫酸法钛白产生的大量废酸，减少了污染，提高了原料的综合利用率。

富钛料 碳热还原 预氧化 钛铁分离

一、前言钛铁矿是硫酸法生产钛白的重要原料，但因品位低，造成了严重的环境污染。如将钛铁矿先富集成高品位的富钛料，再用来生产钛白和金属钛，就可降低“三废”排放量，降低生产成本，扩大生产能力，提高钛制品生产的总体技术水平。国内外富集钛铁矿的方法主要有三种：电炉熔炼法，酸浸法和还原锈蚀法。我公司研究了碳热还原制备富钛料的方法，成功开发了利用回转窑还原钛铁矿的新工艺，解决了碳热还原工艺中常见的金属还原率低、还原后钛铁分离困难等问题。

二、碳热还原制备富钛料新工艺工艺流程：预氧化、还原、冷却、磁选、废酸浸取。与其它碳热还原工艺相比，一方面优化了工艺条件，提高了金属还原率，另一方面增加了废酸浸取，提高了富钛料的品位，利用了硫酸法钛白产生的大量废酸，减少了污染，提高了原料的综合利用率。1、预氧化：为改善钛铁矿的还原性能，加快还原反应速度，在还原之前通常进行还原前预氧化。在预氧化过程中，通过改变钛铁矿晶形结构，改善了钛铁矿的可还原性，加快了还原反应。预氧化后的还原产物和未经焙烧预氧化的还原产物区别很大，当焙烧温度提高到850℃时，TiO2的品位提高了约5%，FeO含量降低了约8%。同时预氧化焙烧能将钛铁矿中的有害元素硫除去一部分。我公司试验研究了钛铁矿分别添加不同种类和比例的添加剂，在850℃下预氧化30分钟，在1150℃下还原4小时后钛铁矿还原的特性。试验证明使用添加剂后还原产物的金属化率明显提高并使金属铁晶粒充分长大。2、还原：还原温度和还原时间对产品的品位及回收率都有较大的影响。随着还原温度的提高，产品富钛料中TiO2的品位及回收率都有所提高，还原时间的延长可以大大提高富钛料中TiO2的品位及回收率。适宜的还原温度和还原时间可以使钛铁矿还原产品达到较高的金属化率，并使金属铁晶粒充分长大，有利于铁钛分离。还原过程中添加具有孔洞状结构的熟石灰颗粒，可以吸收高温时生成的硫的化合物，降低还原后钛铁矿中硫的质量分数。3、钛铁分离：可以用磨矿、磁选的方法将还原钛铁矿中单质铁和富含钛的非磁性物质分离。然而即使在最佳的磁选条件下，磁选分离所得到的富钛料中TiO2的品位也只能达到75%左右，其中还含有大量的铁和一定的钙、镁等杂质，为了进一步提高富钛料的品位，利用我公司的废硫酸与磁选后的富钛料反应，除去大部分的铁和一部分钙镁离子。试验证明，经废酸除杂后所得到的富钛料中TiO2的品位可以达到90%左右，能够满足氯化法原料的要求。

三、结论：我国是钛资源大国， 但钛工业发展比较落后。要发展我国的钛工业， 高品质富钛料的生产至关重要。我公司利用回转窑还原钛铁矿的新工艺，与其它碳热还原工艺相比，一方面优化了工艺条件，提高了金属还原率，另一方面增加了废酸浸取工序，提高了富钛料的品位，利用了硫酸法钛白产生的大量废酸，减少了污染，提高了原料的综合利用率。为氯化法生产高档金红石型钛白粉和海绵钛提供重要原料， 对我国早日发展为钛工业大国有着重要的意义。

海绵钛篇7

赣西三地市开放型经济缘何发展如此迅猛？新余市委常委、副市长吴建华一语道破天机：“新余海关开关，为赣西三地市进出口建立了快速通道。”

赛维LDK的经济账

“政策导航不愧国门卫士，服务护航果然企业保姆。”这是赛维LDK送给江西新余海关的锦旗。赛维LDK是一个新兴的外商投资企业，对新余对外贸易的带动作用日益凸显。今年进出口总额将突破3亿美元。一个锦旗，说明了这家当地的支柱企业对新余海关服务的满意程度。

2007年2月11日晚上11：30，一阵急促的电话铃声将新余海关关长钟海澄从睡梦中叫醒。原来，赛维LDK公司紧急从上海外高桥保税区进口的10多吨硅料已运抵新余，要求海关立即为其办理通关验放手续。由于公司原料已用完，如果不能及时通关，该公司将面临停产损失。

了解这一情况后，钟海澄立即亲自带领关员加班加点，为企业办理了通关验放手续。

一次加班，让赛维LDK避免了100多万元的经济损失。

还有大的。近日，赛维LDK申请设立的自用备料保税仓获南昌海关批准，今年3月16日，南昌海关派员到赛维LDK实地考察了自用备料保税仓的建设。目前，赛维LDK自用备料保税仓库建设进展顺利。而这条建议就是新余海关提给赛维LDK的。“设立保税仓，新余海关功不可没，他们的这条建议给我们公司节约了生产资金几千万元”，赛维LDK副总裁朱良保感慨地说。

还有更大的。针对赛维LDK二期扩建等项目，新余海关专门指定人员指导企业做好二期工程设备减免税、进口通关等环节的服务，与企业人员一起研究进口设备的技术规格，对各种设备进行准确预归类，避免了因企业人员商品归类等出现差错、反复删改单证从而延误设备进口等情况的发生。

据统计，截至目前，新余海关按照国家政策为赛维LDK公司减免设备税款10248万元人民币。

几笔账算下来，新余海关的形象在企业中就立起来了。

新钢公司的“美味套餐”

2006年9月29日，新余钢铁股份有限公司以“属地报关、上海验放”的方式在新余海关用了不到10分钟的时间就顺利办理了出口钢板的通关手续，真正将口岸延伸到了新余。

据了解，这是该关办理的首票跨关区“属地报关，口岸验放”货物，该票货物在新余海关报关，在上海吴淞海关顺利验放出口。从此，新余关区的进出口企业可以一边利用上海、深圳、宁波等口岸强大、便捷的物流渠道，一边享受“家门口”报关的轻松与便利，“鱼”与“熊掌”兼得。

新钢公司的报关员对此感触良多：“以前这样的单子都要跑去上海口岸办理，来回奔波不说，在业务繁忙时还得排上老长时间的队呢。今天这样的速度在以前是不可想象的。”这是新余海关根据企业实际，为企业量身定做的“美味套餐”。截至目前，新余海关已办理跨关区“属地报关，口岸验放”业务57票，进出口货物83.8万吨，货值1亿美元。

为进一步降低进出口货物通关成本，提高通关效率，新余海关全面推广跨关区通关改革模式，开通了上海、宁波、厦门、深圳、福州等口岸的“属地报关、口岸验放”业务，推出了包括转关报关、提前报关、担保验放、上门验放、现场接单一体化等一系列可供企业选择的“套餐式”通关模式，实现了“5天上班，7天服务，24小时预约通关”。现在，新余海关实施跨关区区域通关改革措施使通关时间由原来的12-24小时缩短到现在的几分钟。仅新钢公司去年通过“属地报关、口岸验放”的进口货物就达66万吨8700万美元，为企业节省资金30余万元。

新余海关推出的这样的套餐让新钢公司尝到了甜头。

明月钛业的“及时雨”

去年的一天，江西明月钛业有限公司的报关员到新余海关办理海绵钛进口的手续。由于不了解海关政策，他到海关办理货物进口手续时是以一般贸易方式申报的。新余的关员在办理征税手续时，发现“明月钛业”进口海绵钛，生产的产品钛金属全部出口，于是建议他们以加工贸易方式办理料件进口并以保函方式提供担保。经济账算下来，仅一批货物就为企业节省了资金400多万元。

“明月钛业”总经理知道这个消息后十分高兴：“我们根本没想到这些能享受加工贸易政策，海关政策宣传真是及时雨。”

享受到这样意外之喜的还有“上高裕盛”。上高裕盛鞋业有限公司是台湾宝成集团在上高县投资兴建的专门生产耐克运动鞋的企业，货物的通关和加工贸易结转手续一直是企业担心的问题。针对进出口物流不畅、成本较高等问题，新余海关专门召开了关企座谈会，邀请上海、南昌等8家物流企业与企业负责人座谈，为企业和物流公司实现直接对话和“双赢”搭建了一个有效的沟通平台。为使企业尽快享受便捷通关，新余海关特批企业适用实施“新余报关，上海验放”通关模式，使其办理一票进出口货物的时间由过去的3天缩短为1天，让企业平均节省人力物力每票300元。

为简化“上高裕盛”的加工贸易手续，今年3月12日，新余海关为企业办理了第一份HS编码级非分段式电子手册，整个过程只用了短短的2个小时，而在以前纸质手册审批至少需要1天。

由于海关的高效优质服务，公司今年6月生产线将从5条扩大到12条,月产量从30万双扩大到75万双，上高裕盛二期工程的建设也已列上了日程。

投资台商的“贴身享受”

新余海关还特别注意提前介入，贴身服务，竭力促进赣西的招商引资。

去年12月16日，一家大型台资企业意向在宜丰落户，公司投资涉及到设备免税、进出口货物通关、加工贸易料件结转等政策性事宜。钟海澄关长得知此情况后，当即放弃星期六休息时间赶赴宜丰参与该项目的谈判，主动为外商提供政策咨询，跟踪项目进展情况。

谈起新余海关主动参与服务招商引资工作，宜春市宜丰县委书记赖国根深有感触：“起初，我们担心新余海关没有设在宜春，而且和海关领导又从没打过交道，在招商引资项目谈判遇到海关政策问题寻求帮助时海关是否会支持。没想到我们只给钟关长打一个电话，钟关长就放弃星期六休息立即到宜丰参与我们的项目谈判，这让那位台商很吃惊，认为这在沿海口岸几乎是不可能的。新余海关的服务已经真正地延伸到了我们宜春。钟关长为了宜丰的招商引资，已经多次放弃繁忙的工作，甚至不顾在医院看病赶到宜丰，真让我们感动。”

海绵钛篇8

对于军迷而言，怎么让爱犬带上军事属性，是件让人头疼的事。每当你扔出飞盘，看着狗狗一路冲去时，心中大约会感觉到幼稚，但如果你掷出的是一枚软绵绵的手榴弹呢？RE工厂最近推出了一款特质狗玩具，外形完全模仿著名的Mk2菠萝形手榴弹。这款狗玩具有多种材质，包括尼龙在内的各种材质可以在保证强度和质量的同时，满足你家狗狗的任何口味。

售价：14.95美元

手枪闹钟

几乎所有赖床的人都曾有一枪把闹钟轰爆的想法，手枪闹钟完美地将这两件事结合到一起。它的尺寸很小，可以藏到枕头下面。振动效果强劲，保证能把你从深睡眠中叫醒。最关键的是你必须扣动扳机才能停止闹铃，枪口的红色LED灯还可将时间投射到任何平面上，那刺眼的红色数字会提醒你这月的全勤奖没戏了！

售价：19.95欧元

柯尔特雪茄盒

雪茄和手枪，都是男人气质的象征，怎么让这二者有机地结合在一起呢？答案就是这款钛合金柯尔特雪茄盒。其外形是对柯尔特海军型转轮手枪的完美复制，每一支雪茄都有单独的子弹型封装筒，保证绝对不会受潮。当然，耍帅总是要付出代价的，这一款酷到无以复加的装备，也有一个致命的问题，那就是价格。但考虑到其钛合金材质和外形，也算是物超所值了。

售价：7500美元

激光制导比萨刀

你会为如何分割披萨而头疼吗？会经常为谁多谁少而吵闹吗？现在，“技术宅狂想”公司推出了一款能够完全避免分切不均问题的比萨刀，这款比萨刀除了装有半径88.9毫米的不锈钢刀片外，还带有一个不会伤害视力的Ⅱ型激光指示器，让你的每一刀都有迹可循。如果再加30美元，他们还将附送一个切比萨战术灯，保证你在停电或野外也能与友人准确而公平地分享披萨。

售价：29.95美元

狗牌折刀

刀具品牌“蜘蛛”最近推出了一款小巧灵活的折刀，其尺寸与“狗牌”相同。折刀的刀柄和锁定机构采用钛合金制成，小巧而精致，刀身则选用了CPM S30V特种不锈钢，刀背设计成圆滑过渡，保证刀尖能够兼具刻凿功能。

售价：74美元

集束炸弹酒柜

海绵钛篇9

现实中，这种植入芯片提高作战能力的设想并非第一次出现，而脑神经与芯片连接，比国际空间站与一节火车对接要复杂得多，毕竟脑机接口技术要链接的是两种绝然不同的物质。

不过，最近进行的一项实验中，研究人员应用定向进化方法创造了制造二氧化硅的酶，而二氧化硅是用于制造半导体和计算机芯片的材料。也就是说，未来，就像科幻小说那样，向大脑植入以DNA为基础的人造智能芯片，就像现在接种疫苗一样简单。

至少，它可以让已准确“运行”50年的“摩尔定律”继续生效。1965年，英特尔创始人之一戈登?摩尔就计算技术作出一项预言，也就是至今仍然有效的“摩尔定律”，内容是电路上可容纳的晶体管数目，约每隔两年便会增加一倍，计算机的处理速度也将提升一倍。如今，大多数专家预计这种增长速率将在2020年前放缓，但这种创造硅半导体的全新方法可望继续保持这种速率，甚至可能予以加速。

人工干预的进化

不久前，刊登在《美国国家科学院院刊》上的研究报告对此作了详细解读，来自加州大学圣巴巴拉分校和其他地区的研究人员已经掌握了进化过程，用于制造能够产生新型半导体结构的酶。

“它看起来像是自然选择，但我们做的其实是人工选择。”加州大学圣巴巴拉分校荣誉教授，该报告作者之一丹尼尔?莫尔斯在一次访谈中说。具体做法是让取自海绵动物的一种酶突变，形成多种突变体，“我们从百万种突变的DNA中选出能够制造半导体的一个”。

在此前一项研究中，莫尔斯和研究小组的其他成员曾经发现了硅蛋白——一种海绵动物用于构建它们的硅骨骼的天然酶。碰巧的是，这种矿物同样被用于制造半导体计算机芯片。“于是我们就想，是否可以通过基因工程改变酶的结构，使之可以制造通常活生物体不会制造的其他矿物质和半导体？”莫尔斯说。

为了使之成为可能，研究人员分离出携带硅蛋白编码的DN段并大量复制，然后在DNA中定向引入数百万种突变。在此过程中，偶尔会出现硅蛋白突变体，它们能够生成不同的半导体——这种工艺完全是自然选择的翻版，只不过所费时间更短，而且受到人工选择的定向干预，并非适者生存的结果。

定向进化

为了弄清哪些硅蛋白DNA的突变形式能够导致所需的半导体生成，DNA需要通过一个细胞的分子机器进行表达。“问题是，尽管二氧化硅相对无害于活细胞，我们想要生成的一些半导体则带有毒性，”莫尔斯说，“因此我们不能使用活细胞，必须采用合成的细胞替代物。”

作为人工合成的细胞替代物，研究小组利用塑料珠表面在水中形成的微小囊泡。一种不同形式的海绵动物DNA被涂在数百万微珠表面，浸在水里，水里则添加了DNA酶表达所需的化学物质。

接下来，塑料珠“细胞”被封闭在油里，作为人工制作的细胞膜。塑料珠再被置于一种溶剂中，其中含有变异酶开始在塑料珠表面合成半导体矿物质过程中所需的化学物质（硅和钛）。

经过一段时间的等待，让酶完成材料的制造工作，然后使塑料珠穿过激光束，激光束旁边的感应器会自动识别出那些携带所需半导体(二氧化硅或二氧化钛)的塑料珠。随后，那些表面成功合成了半导体的微珠被破碎，以便发生突变的DNA可被分离并确认其效能。

各种形态的二氧化硅如今被用于计算机芯片的生产，而二氧化钛则用于制造太阳能电池。利用生物酶和定向进化制造这些材料是首要目的。

当然，上述成果并不意味着研究人员已可以让细胞自行制造计算机芯片，但它的确预示着以新工艺制造半导体的发展方向。

人机合一有多远

完全可以想象，基于此而产生的DNA计算技术一旦成熟，那么真正的“人机合一”就会实现。因为大脑本身就是一台自然的DNA计算机，只要有一个接口，DNA计算机通过接口可以直接接受人脑的指挥，成为人脑的外延或扩充部分，而且它以从人体细胞吸收营养的方式来补充能量，不用外界的能量供应。

无疑，DNA计算机的出现将给整个世界带来巨大的变化。它在研究逻辑、破译密码、基因编程、疑难病症防治以及航空航天等领域的应用具有独特优势。如果DNA计算机变为现实，那么在人体甚至在细胞内运行的计算机研制就成为可能，它能够充当监控装置，发现潜在的致病变化，还可以在人体内合成所需的药物，治疗癌症、心脏病、动脉硬化等疑难病症，甚至在恢复盲人视觉方面，也将大显身手。

海绵钛篇10

［关键词］钛合金特性加工性能应用领域

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Ti在地壳中的丰度为0.56%(质量分数，下同)，在所有按元素中居第9位，而在可作为结构材料的金属中居第4位，仅次于Al、Fe、Mg，其储量比常见金属Cu，Pb，Zn储量的总和还多。我国钛资源丰富，储量为世界第一。钛合金的密度小，比强度、比刚度高，抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好，具有优良的综合性能，是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的结构材料。近年来，世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展，海绵钛、变形钛合金和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平，在航空航天领域、舰艇及兵器等军品制造中的应用日益广泛，在汽车、化学和能源等行业也有着巨大的应用潜力。

一、钛及钛合金的特性

钛及钛合金具有许多优良特性，主要体现在如下几个方面：

1.强度高。钛合金具有很高的强度，其抗拉强度为686—1176MPa，而密度仅为钢的60%左右，所以比强度很高。

2.硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。

3.弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10－1.176×10MPa，约为钢和不锈钢的一半。

4.高温和低温性能优良。在高温下，钛合金仍能保持良好的机械性能，其耐热性远高于铝合金，且工作温度范围较宽，目前新型耐热钛合金的工作温度可达550—600℃；在低温下，钛合金的强度反而比在常温时增加，且具有良好的韧性，低温钛合金在－253℃时还能保持良好的韧性。

5.钛的抗腐蚀性强。钛在550℃以下的空气中，表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜，故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中，其耐蚀性优于大多数不锈钢。

二、钛及钛合金的加工性能

1.切削加工性能

钛合金强度高、硬度大，所以要求加工设备功率大，模具、刀具应有较高的强度和硬度。切削加工时，切屑与前刀面接触面积小，刀尖应力大。与45钢相比，钛合金的切削力虽然只有其2/3—3/4，可是切屑与前刀面的接触面积却更小(只有45钢的1/2—2/3)，所以刀具切削刃承受的应力反而更大，刀尖或切削刃容易磨损；钛合金摩擦因数大，而热导率低(分别仅为铁和铝的1/4和1/16)；刀具与切屑的接触长度短，切削热积聚于切削刃附近的小面积内而不易散发，这些因素使得钛合金的切削温度很高，造成刀具磨损加快并影响加工质量。由于钛合金弹性模量低，切削加工时工件回弹大，容易造成刀具后刀面磨损的加剧和工件变形；钛合金高温时化学活性很高，容易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应，生成硬化层，同时进一步加剧了刀具的磨损；钛合金切削加工中，工件材料极易与刀具表面粘结，加上很高的切削温度，所以刀具易于产生扩散磨损和粘结磨损。

2.磨削加工性能

钛合金化学性质活泼、在高温下易与磨料亲和并粘附，堵塞砂轮，导致砂轮磨损加剧，磨削性能降低，磨削精度不易保证。砂轮磨损同时也增大了砂轮与工件之间的接触面积，致使散热条件恶化，磨削区温度急剧升高，在磨削表面层形成较大的热应力，造成工件的局部烧伤，产生磨削裂纹。钛合金强度高、韧性大，使磨削时磨屑不易分离、磨削力增大、磨削功耗相应增加。钛合金热导率低、比热小、磨削时热传导慢，致使热量积聚在磨削弧区，造成磨削区温度急剧升高。

3.挤压加工性能

对钛及钛合金进行挤压加工时，要求挤压温度高，挤压速度快，以防温降过快，同时应尽量缩短高\温坯锭与模具的接触时间。因此挤压模具应选用新型耐热模具材料，坯锭由加热炉到挤压筒的输送速度也要快。鉴于在加热和挤压过程中金属易被气体污染，故还应采用适当的保护措施。挤压时应选择合适的剂，以防粘结模具，如采用包套挤压和玻璃挤压。因钛及钛合金的变形热效应较大，导热性较差，故在挤压变形时还要特别注意防止过热现象。钛合金的挤压过程比铝合金、铜合金、甚至钢的挤压过程更为复杂，这是由钛合金特殊物理化学性能所决定的。钛合金在常规热反挤成形时，模具温度低，与模具接触的坯料表面温度迅速下降，而坯料内部因变形热而温度升高。由于钛合金热导率低，表层温度下降后，内层坯料热量不能及时传输到表层补充，会出现表面硬化层，而使得变形难以继续进行。同时，表层与内层会产生很大的温度梯度，即使能成形，也容易造成变形和组织不均匀。

4.锻压加工性能

钛合金对锻造工艺参数非常敏感，锻造温度、变形量、变形及冷却速度的改变都会引起钛合金组织性能的变化。为更好地控制锻件的组织性能，近几年，热模锻造、等温锻造等先进的锻造技术在钛合金的锻造生产中得到了广泛应用。

钛合金的塑性随温度升高而增大，在1000—1200℃温度范围内，塑性达到最大值，允许变形程度达70%—80%。钛合金锻造温度范围较窄，应严格按(α+β)/β转变温度进行掌握(铸锭开坯除外)，否则β晶粒会剧烈长大，降低室温塑性；α钛合金通常在(α+β)两相区锻造，因(α+β)/β相变线以上锻造温度过高，将导致β脆相，β钛合金其始锻和终锻都必须高于(α+β)/β转变温度。钛合金的变形抗力随变形速度的增加提高较快，锻造温度对钛合金变形抗力影响更大，因此常规锻造必须在锻模内冷却最少的情况下完成。间隙元素(如O、N、C)的含量对钛合金的锻造性也有显著影响。5.铸造工艺性能

由于钛和钛合金的化学活性高，易与空气中的N、O、N发生剧烈化学反应，且易与铸造中常用的耐火材料发生化学反应。钛和钛合金的铸造，特别是熔模精铸要比铝和钢的熔模精铸难度大得多，需借助特殊手段才能实现。铸钛发展初期，由于铸造工艺的发展落后于压力加工工艺，因此，先选用已有一定变形的中强钛合金，如TiΟ6AlΟ4V，TiΟ5AlΟ2.5Sn等作为铸造合金材料。这些合金至今还在广泛应用。但随着铸钛工艺的发展和应用领域对铸造钛合金各方面性能要求的提高，以及铸件结构复杂程度的加大，过去那种认为“所有的变形钛合金都适合用作铸造合金”的论点应加以修正。随着合金使用温度和工作强度的提高，合金中所添加元素的数量和加入量也相应增加，但同时必须考虑到合金的铸造性能、流动性凝固区间结晶组织、力学性能等等，即合金的化学成分必须根据铸造工艺的要求进行调整。

三、结论

综上所述，钛合金因其优良的性能在航空航天和其他领域有着广泛的应用前景，但也受其加工效率和生产成本的制约。钛的冶炼技术一旦有所突破，其价格也将明显降低。随着钛合金的开发研制、钛材品种的增多及价格的降低，钛在民用工业中的应用将成倍增加，特别是在造船、汽车制造、化工、电子、海洋开发、海水淡化、地热发电、排污防腐等民用领域将获得广泛的应用。与此同时，市场的需求也将加速钛工业与钛材加工技术的发展。

［参考文献］

［1］中国航空材料手册编辑委员会：《中国航空材料手册》，中国标准出版社2001年版。

［2］任敬心、康仁科：《难加工材料的磨削》，国防工业出版社1999年版。

［3］杨冠军：《钛合金研究和加工技术的新进展》，《钛工业进展》2001年。

［4］李明怡：《航空用钛合金结构材料》，《世界有色金属》2000年第6期。