1、物理性质,纯金属钛呈银白色。和其他金属材料相比,钛的特点如下:①熔点高达1660度。②钛在室温下(低于885度)呈密排六方晶格,而在高于885度时呈体心立方晶格,同时体积增大了5.5%。③钛的密度约4.51g/cm3,是不锈钢的60%左右,超过铝,比铝大60%左右。④虽然纯钛的拉伸强度为350~700MPa,但一般的钛合金可达700~1200MPa,甚至达1400MPa。因此钛合金的比强度(即强度对密度的比值),比目前其他任何材料都大。⑤钛的比热、导热系数和电阻率与不锈钢在同一水平,但钛的膨胀系数较钢小50%。钛的导热性较差,导电性能也较差,近似于不锈钢。⑥钛的杨氏模量较不锈钢小,它能在较低的应力下弯曲。⑦在200~300温度范围内遵循稳定的蠕变特性。
2、化学性质①与酸作用在室温下,钛不易也无机酸反应,但加热后往可以反应。②与碱作用钛与通常的碱溶液反应很慢,与稀的碱溶液不反应。③与非金属作用在一般情况下,钛不太活泼,但在高温下,钛能直接同许多非金属元素生成很稳定、很硬并且难溶的填隙式化合物。4、吸气性钛的一个重要特性是能够强烈地吸收气体(氧、氮、氢)。钛和氧、氮的作用是不可逆的,因而钛是一种良好的吸气剂。钛中吸收的氢气在真空中加热到800~900度时可以从金属中排出。5、机械加工性能钛的强度和密度之比高于铁和铝。它的强度比纯铁大1倍,比纯铝高5倍。
二、钛电极钛阳极全称叫钛基金属氧化物涂层钛阳极(MMO)。也叫DSA阳极(尺寸形状稳定型阳极)。它以钛为基板,在钛基板上刷涂贵金属涂层,使其具有良好的电催化活性及导电性。与原始石墨阳极和铅阳极相比,钛电极具有以下优点:1、电极尺寸较稳定,电解的过程当中电极间距离不会变化,确保电解操作在槽电压稳定的情况下进行;2、催化活性高,工作电压低;3、工作电压低,因此电能消耗较小,直流电耗可降低10%---20%;4、钛阳极的工作寿命长,隔膜法生产氯气工业中金属阳极耐氯和碱的腐蚀,阳极的寿命已达5~7以上,而石墨阳极仅只有8个月而已;5、可克服石墨阳极和铅阳极的溶解问题,避免了对电解液和阴极产物的污染,因而大大提高了金属产品的纯度;6、可提高电流的密度,增加电解效率;7、贵金属铱和钌的氧化物具有抗氧化性,因此钛电极的耐腐蚀性较强;8、可避免铅阳极变形后的短路问题,从而可提高电流的效率;9、钛电极重量轻,较之石墨阳极和铅阳极可减轻劳动强度;10、钛基体形状及制作较容易,可高精度化;11、在未受损伤的前提下,基体可以反复试用;
钛阳极分类:1、按照在电化学反应中阳极析出气体来区分,析出氯气的称析氯阳极,如钌系涂层钛电极:析出氧化的称为析氧阳极,如铱系涂层钛电极和白金钛网/板。析氯阳极(钌系涂层钛极):电解液中氯离子含量高,一般在盐酸环境及电解海水,电解食盐水环境。对应我公司产品为钌铱钛阳极,钌铱锡钛阳极。2、析氧阳极(铱系涂层钛电极):电解液一般为硫酸环境。对应我公司产品为铱钽阳极,铱钽锡钛阳极,高铱钛阳极。3、涂铂阳极:钛为基材。表面涂铂,涂层厚度一般为0.5-5μm,白金钛网网孔规格一般为12.5×4.5mm或6×3.5mm.
三、生产工艺流程简介1、选择TA1牌号钛基材,确定基材表面光洁平整,无划伤、起皮、开裂、分层等缺陷。2、对所选购钛基体进行机械加工,加工为客户所需要的规格尺寸。3、以600℃的温度对钛基材进行退火校平处理。4、退火校平处理时钛基材表面会形成致密的氧化钛层,以机械方式将其进行打磨,使其表面呈钛的金属光泽。5、用10%浓度草酸对钛基材进行酸洗腐蚀,在微沸状态下进行10小时,使其表面氧化层蚀刻为氢化钛表面。6、按客户所应用阳极环境进行合理的贵金属溶液的定性和定量配置。7、检测酸洗钛基材合格,即表层为灰色均匀的麻面结构,然后进行人工涂履,按设定合适的温度进行烧结,烧结出炉后自然冷却,冷却至常温时进行第二次涂履,依次类推,直至18~22余次将配置溶液涂履完。8、以上加工件烧结完成后,以随炉试片进行寿命实验测试,测试合格包装发货。
四、主要应用领域1、氯碱工业氯酸盐工业次氯酸钠的电解生产以电解食盐水溶液的方法抽取氯气、氢气和烧碱的化学工业称为氯碱工业,是现代电化学工业中规模最大的部门,在国民经济中占有重要的地位。除以上外,进而还可以制取下游产品氯化氢、次氯酸钠、氯化石碏、聚氯乙烯(简称PVCPolyvinylchloridepolymer=PVC分子结构)、双氧水等。氯碱生产中,以纯净的饱和食盐水为电解溶液,以钛电极为阳极,以铁网附石棉绒为阴极,阳极室产生氯气,阴极室产生氢气和氢氧化钠,提纯后广泛应用于各工业生产中。钛阳极的应用极大地推进了氯碱工业的发展,是对电化学领域划时代的贡献,电极析氯催化活性高,对析氯反应具有良好的电催化活性、机械稳定性及化学稳定性,因而在当今氯碱工业中是不可取代的电极材料,使用寿命在五年以上。2、电解功能水功能水定义为通过人为处理,获得各种有用功能的水,电解水作为一种具有灭菌效果好,实用性强且无二次污染的杀菌处理技术受到欢迎。通过钛电极电解饮用水或微量淡盐水产生功能水,广泛应用于电解水机中。