Статьи автора

Фазообразование при алюминотермическом восстановлении титана из его оксидов со структурами анатаза и рутила

Номер выпуска 2 от 01.02.2023

В условиях непрерывного, а также изотермического нагрева изучены процессы низкотемпературного (до 1270–1450°С) фазообразования при алюминотермическом восстановлении титана из TiO₂ различных модификаций: стабильного рутила и метастабильного анатаза. Методами термического и рентгенографического анализов изучены взаимодействия реагентов при мольных соотношениях TiO₂/Al, равных 0.23 и 0.43. Показано, что при непрерывном нагреве порошков анатаза с алюминием (TiO₂/Al = 0.43) процесс восстановления начинается при температуре 943 и до 1270°С протекает неполно с образованием интерметаллида Al₃Ti и Al₂O₃, а также промежуточных оксидов титана (Ti_0.78O_0.937, (Ti_0.99Al_0.01)₂O₃). Увеличение расхода алюминия в смеси (TiO₂/Al = 0.23) повышает степень восстановления титана, что проявляется в увеличении в продуктах восстановления количества интерметаллидов (Al₃Ti, Al₂Ti, Al_1.1Ti_0.9, AlTi₃) и в снижении промежуточных оксидов титана. Установлена слабая реакционная активность рутила, при нагреве которого до 1450°С в смеси с алюминием образуется, наряду с небольшим количеством Al₃Ti и AlTi₃, множество промежуточных оксидов титана. Полученные результаты подтверждены нагревом смесей анатаза и рутила с алюминием в изотермических условиях (1400°С, 60 мин). Выявлена область (622–913°С) полиморфного превращения анатаза в рутил при нагреве в потоке аргона. Установлено, что в процессе восстановления расплавленный алюминий ингибирует фазовый переход анатаза, сохраняя его повышенную, в сравнении с рутилом, реакционную способность.

57 0