钛白行业防腐蚀形式探讨
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TiO2薄膜在不锈钢上防腐机理的研究及应用的开题报告以下是关于“TiO2薄膜在不锈钢上防腐机理的研究及应用”的开题报告:一、选题背景不锈钢作为一种重要的材料,广泛应用于工业、建筑、制造业等领域。
然而,在某些腐蚀介质环境中,不锈钢仍然会发生腐蚀。
因此,寻找一种有效的防腐方法就变得尤为重要。
TiO2薄膜具有优异的防腐性能,因此被广泛应用于金属材料的防腐保护领域。
然而,TiO2薄膜的防腐机理尚未完全清楚,需要深入研究。
二、选题意义通过研究TiO2薄膜在不锈钢上的防腐机理,不仅可以了解TiO2薄膜对不锈钢的防腐性能,同时也可以揭示TiO2薄膜的防腐机理,为TiO2薄膜在其他应用领域(如环境污染治理、光催化等)的研究提供参考。
此外,研究TiO2薄膜在不锈钢上的应用也有一定的市场前景和实际应用价值,能够为工业领域提供一种更加可靠和经济的防腐保护方案。
三、研究内容和方法1. 研究内容本研究将围绕以下内容展开:(1) TiO2薄膜在不锈钢上的制备方法研究。
(2) TiO2薄膜在不锈钢上的防腐性能测试及分析。
(3) TiO2薄膜在不锈钢上的防腐机理探讨。
2. 研究方法(1) 制备TiO2薄膜:采用物理蒸发法、溅射法或其他方法制备TiO2薄膜。
(2) 防腐性能测试:采用电化学测试、盐雾试验、自然腐蚀试验等方法评估TiO2薄膜在不锈钢上的防腐性能。
(3) 防腐机理探讨:采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)等方法分析TiO2薄膜在不锈钢上的形貌结构和晶体结构变化等。
四、预期成果和实际应用1. 预期成果(1) 探讨TiO2薄膜在不锈钢上的防腐机理,揭示TiO2薄膜的防腐机制。
(2) 提出一种可行的TiO2薄膜在不锈钢上的制备方法。
(3) 评估TiO2薄膜在不锈钢上的防腐性能,探索一种经济、有效的不锈钢防腐技术。
2. 实际应用本研究的成果有望应用于工业领域,提高不锈钢在腐蚀环境下的抗腐蚀能力,在建筑、制造、航空航天等领域中得到应用。
氯化法钛白粉的安全隐患及防范措施在国家环境保护政策趋于严格的情况下,钛白粉企业的环保治理成本增加,加上硫酸法生产的钛白粉在功能、适用范围等方面无法满足高端市场的需求,因此,氯化法生产钛白粉是未来我国钛白粉行业发展的必由之路,更是国家化工基础产业持续创新、不断升级换代的必然结果。
但同时氯化法生产钛白粉中的氯气(或液氯)毒性、腐蚀性都很强,操作过程易燃、易爆等安全隐患较多,对生产人员的操作规程要求严格,因此每个企业都需要学会识别氯化法生产钛白粉的危险因素,并掌握规避和防范的措施和方法。
该文主要针对氯化法生产钛白粉工艺存在的安全风险进行识别和分析,分析研究各类安全风险隐患的防范措施。
标签:钛白粉;氯化法;安全因素;安全隐患1、概述钛白粉又叫二氧化钛(TiO2),呈白色,属于无毒的无机颜料,白度和光亮度都比较高,主要应用于橡胶、化纤、造纸、涂料等行业。
目前,行业内钛白粉主要采用硫酸法和氯化法两种生产工艺,其中硫酸法三废排放较多,对环境污染严重且产品质量不高。
随着全球环保法规日益规范,国外很多国家20世纪90年代以后投建的钛白粉企业基本上都采用氯化法生产钛白粉。
据有关部门统计,我国产量在百万顿以上的钛白粉生产厂家约有80家,75%以上为中小企业。
相对国外,我国钛白粉产业集中度偏低,布局也不合理,多数厂家仍使用硫酸法工艺。
2、氯化法生产钛白粉的工艺流程氯化法生产钛白粉主要包括氯化、氧化和后处理等三个主要的工艺工段,细分的话可分为原料准备―沸腾氯化―固体杂质除去(纯化)―粗四氯化钛的冷凝―氯化尾气处理―四氯化钛的精制―氧化―二氧化钛表面处理―过滤和干燥―汽流粉碎―产品包装等11个步骤。
2.1氯化阶段主要使用沸腾氯化炉(通常用钢制成,衬有耐火材料并罩有外部水冷套)。
高钛渣或金红石矿等富钛料经粉磨后,按照工艺要求将石油焦、氯化钠和钛渣等原料配料,进入混合仓搅拌后,使用压缩空气风力输送进入高温的沸腾氯化炉中;氧化工序返回的氯气从氯化炉底进入,在1000℃左右的温度下连续进行氯化反应;经过高温化学反应、旋风分离和逐级冷凝后,滤除泥浆得到粗制TiO4。
钛白粉在涂层中的应用钛白粉作为一种广泛应用于涂料行业的重要成分,在现代建筑、航空航天、家具、汽车、电子和船舶等多个领域都有着广泛的应用。
它不仅可以提高涂层的覆盖率和光滑度,也可以增加其抗紫外线、抗氧化等化学性能。
本文将主要谈论钛白粉在涂层领域中的应用及其影响。
一、钛白粉在涂层中的作用钛白粉被加入涂层中,主要是为了提高涂层的质量并使其具有一定的性能特点。
在这里,我们从钛白粉在涂层中的作用出发,单独探讨其对涂层的影响。
1、提高涂层的遮盖力钛白粉最常用的作用就是提供涂层良好的遮盖力,使涂层可以完全覆盖物体表面,这也是其被广泛应用的主要原因之一。
在涂层中加入比例合适的钛白粉,可以显著提高涂层的遮盖力,使之产生良好的白度和均匀性。
2、提高涂层的光滑度钛白粉是一种白色无机颜料,可以与涂料中的有机颜料有效结合,形成一层致密的表面涂层。
当涂层表面有钛白粉时,可以有效地提高其光滑度,使涂层表面呈现出光亮的效果。
3、提高涂层的抗紫外线性能钛白粉在涂层中,能够对紫外线具有较好的吸收作用,从而可以有效保护涂层不受紫外线的破坏。
这一点,对于户外建筑物、汽车、船舶等高强度环境下的涂层尤为重要,不仅可以增加涂层的寿命,还可以降低对环境的污染和对人体的影响。
4、增强涂层的化学稳定性钛白粉可以使涂层表面加强耐水、耐磨、耐腐蚀等化学性能,从而提高涂层寿命。
钛白粉还能够优化涂层的防火性能,使之具有更高的持久性和安全性。
二、钛白粉在涂层行业的应用1、钛白粉在涂料中的应用钛白粉是涂料中最重要的白色颜料之一,其应用到地板漆、金属漆、船底漆、油漆、瓷砖漆、建筑涂料等各种颜色的涂料中,可以产生优异的遮盖性和化学稳定性,也能使之具有良好的耐磨、耐火等特性。
同时,钛白粉经过精细加工后,可以达到不同的粒径和比表面积的要求,在涂装后能够形成不同的颜色和光泽度。
2、钛白粉在塑料中的应用除了在涂料中的应用之外,钛白粉在塑料领域中也应用广泛。
钛白粉不仅可以增加塑料的白度和光亮度,还能增强其强度、硬度、耐老化性和耐光性。
防腐耐磨衬里在硫酸法钛白粉装置中的应用[编者按]通过对硫酸法钛白粉生产工艺流程的介绍,介绍了钛白粉生产行业常用的化学腐蚀防护技术措施,对典型设备的腐蚀防护措施进行了介绍。
1.钛白粉生产系统中的腐蚀钛白粉的生产方法目前有两种:硫酸法和氯化法。
硫酸法是用硫酸分解钛矿成TISO4,经净化、浓缩后,钛液水解成TIO2.H2O,再经洗涤,过滤、煅烧后的产物,再进行表面处理,则得到金红石产物。
氯化法以天然金红石、人造金红石或高钛渣为原料,经氯化、精馏、氧化、表面处理后制得成品。
大致步骤为:①氯化,用氯气在还原气氛下氯化钛原料;②精馏,四氯化钛冷凝、精馏提纯;③氧化,四氯化钛氧化生成TiO2。
在硫酸法钛白粉生产工艺过程中,即有涉及高温而极大加剧了设备和防腐内衬的腐蚀,钛白粉中的杂质也会加剧酸的腐蚀性和磨蚀性,加上腐蚀伴随流程长,因而,硫酸法钛白粉生产装置(如:设备、管道、地面、搅拌桨和构筑物)相比氯化法要考虑的更多。
本文将着重介绍硫酸法钛白粉工艺的防腐内衬的应用,如下所示。
1.1硫酸法(湿法)钛白粉系统工艺流程一般用热浓硫酸与钛铁矿粉反应,经一系列流程后得到成品。
主要腐蚀设备2.钛白粉装置设备防腐材料概述在钛白粉生产设备中所采用的衬里材料几乎都是防腐蚀橡胶衬里,只在个别部分(因为有高温)需另加衬砖(通常是瓷砖)。
所采用的橡胶衬里必须承受设备里的多种负荷。
主要包含有:化学负荷、温度(包括渗透和/或扩散负荷)、以及机械负荷(磨损、真空等)。
由于各种负荷会在设备中不同的部位出现,因此,如选用品种单一的橡胶衬里就很难在所有的部位都达到理想的防腐效果。
很明显,我们需要根据不同部位的负荷参数选择不同的橡胶衬里。
通常采用的橡胶衬里有如下几种:2.1天然硬橡胶衬里根据硫化后分子间交联的程度,天然橡胶(NR)或聚异戊二烯橡胶(IR)可分为软橡胶和硬橡胶。
一般人们认为,硬橡胶衬里可适合于各种目的。
它们的耐化学腐蚀性能和耐温性能可满足各种要求,而软橡胶则具有抗磨损性能好的优越性。
科学技术创新2020.22重防腐涂料用金红石型纳米TiO 2耐候性研究张修臻鲁伟王智张本发(安徽金星钛白(集团)有限公司,安徽马鞍山243051)在现代工业快速发展的过程中,也使得各类化工产品类别得到了极大的丰富,而众多的强碱、强酸等强腐蚀性物质,也给各类储存及运输载体提出了更高的防腐要求。
在此背景下,众多的专家、学者便提出了“重防腐涂料”的概念,而重防腐涂料与普通的涂料相比而言,其可适应性更强且使用寿命大大延长。
绝大部分材料在正常使用的过程中,将会长时间遭受太阳光的照射,而太阳发出的光线中,不仅存在着大量的可见光以及红外线,同时其还蕴含着大量的紫外线,而紫外线的波长与其蕴含能量存在着反向的关系,并且大量的紫外线也会给人体及有机物造成巨大的破坏,例如:紫外线将会对C-Cl 及C-C 等键产生破坏。
由于阳光中存在着大量的紫外线,这样使得重防腐涂料出现了变质及老化的情况,从而使其防腐性能严重下滑,因此,金红石型纳米TiO 2用于重防腐涂料耐候性的研究,并以此对涂料的抗老化性能进行大幅度提升。
1金红石型纳米TiO 2用于重防腐涂料耐候性的研究目的重防腐涂料已经广泛应用于高腐蚀性材料的运输中,而为了进一步提升重防腐材料的性能并降低运输成本,便需要研究新的重防腐涂料,如金红石型纳米TiO 2等便是良好的重防腐涂料。
目前,油漆和涂料行业正在使用大量的钛白粉,而在油漆和涂料中加入适量的钛白粉后,可以使得涂料的耐老性能、防腐蚀性能以及漆膜的机械强度得到大幅度提升;但是,国内目前仅在成膜物、分散液、助剂以及成膜物等环节进行了较为深入的研究,并未对金红石型纳米TiO 2进行较为深入的研究,而通过对金红石型纳米TiO 2用于重防腐涂料耐候性开展研究,可以深入研究金红石型纳米TiO 2提高防腐涂料耐后抗老化性能的内因,从而让金红石型纳米TiO 2得到更加广泛而深入应用。
此外,通过对金红石型纳米TiO 2进行研究,还可以提高重防腐涂料整体性能的同时,并且利于提高钛白粉产品的质量,所以,开展对金红石型纳米TiO 2的深入研究,其具有多方面的积极意义。
钛合金表面耐蚀性的提高研究随着科技的不断进步,钛合金作为一种重要的材料在航空、航天等领域中得到了广泛应用。
然而,由于钛合金表面易受腐蚀损伤,这对其使用寿命和安全性都带来了一定的影响。
因此,提高钛合金表面的耐蚀性成为了一项重要的研究课题。
一、钛合金表面腐蚀原因首先,了解钛合金表面腐蚀的原因对于提高其耐蚀性有着重要的作用。
钛合金表面腐蚀的主要原因是与环境中的氧、水、酸性气体等氧化物的作用有关,其中含氯离子的介质更容易导致钛合金表面腐蚀。
其次,钛合金表面的氧化膜也会导致其腐蚀。
在氧化过程中,钛与氧气发生反应形成氧化层。
然而,这一氧化层具有一定的不稳定性,如果不能得到适当的保护,氧化层会进一步分解,导致钛合金表面腐蚀。
最后,钛合金表面的机械划痕、不规则形状等纹理也会加剧其腐蚀,这是由于这些区域的阴极电位与阳极电位差异大所致。
二、表面处理技术了解钛合金表面腐蚀的原因后,我们可以通过表面处理技术提高其耐蚀性。
下面将简要介绍几种常见的表面处理技术。
1、阳极氧化阳极氧化是一种将金属表层转化为氧化层的表面处理技术,可以提高钛合金表面的硬度和耐蚀性。
在氧化过程中,阳极氧化会产生大量孔洞,这些孔洞可用于沉积其他材料以保护初始氧化层。
此外,通过调整氧化电场值和氧化时间等参数,可以控制氧化层的厚度和颜色。
2、钝化处理钝化处理是通过在钛合金表面生成一层密闭的碱性氧化物来避免其被腐蚀。
在钝化处理中,钛合金表面的化学状态发生改变,表面成分的比例也会发生变化。
这种表面处理技术具有对抗腐蚀、抗磨损等诸多优点,但不同环境下要针对性的设定参数。
3、离子注入离子注入是一种通过将金属离子注入到钛合金表面形成硬化层的表面处理技术。
通过离子注入,可以改变钛合金表面的化学和物理性质,从而提高其耐蚀性。
同样的,针对不同的需求也有着不同的注入参数需要调整。
三、表面处理技术的发展趋势对于钛合金表面处理技术,我认为其发展趋势主要有以下几个方向。
1、绿色环保随着社会对于环保意识的提高,在表面处理技术中,无污染性是未来发展的一个重要趋势。
硫酸法生产钛白粉的主要环境问题及对策摘要:随着我国绿色发展理念不断深入人心,可持续发展战略不断落实,对于环境问题的重视程度也在全社会形成了一股风气,由此又产生了对于我国经济社会发展的方向引导,使得新时代背景之下的产业转型升级看到了更加明确的方向。
钛白粉是一种普及程度较高、应用范围较广的白色颜料,广泛应用于我国第二产业的各个行业之中,也通过化妆品、粉笔等各种形式出现在人们的日常生活当中。
而传统来说,生产钛白粉的方法主要是硫酸法,而硫酸本身的酸性属性以及在生产过程当中所产生的废气、废渣等废弃物也都对环境造成了一定的影响。
这也让基于节能环保理念的相关课题研究体现出其必然性和紧迫性,本文就探讨了硫酸法生产钛白粉的环境问题及其对策,以期给我国化工产业的发展提供一定的参考。
关键词:硫酸法生产;钛白粉生产;环境问题;对策分析1硫酸法生产钛白粉1.1硫酸生产法概述硫酸法是将钛铁粉浓硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛,硫酸氧钛经水解生成偏钛酸,偏钛酸通过锻烧、粉碎即得到钛白粉产品。
在硫酸法生产钛白粉过程中其主要优点是制备原料钛铁矿与硫酸成本低,相对技术较为成熟、设备构造简单、易解决防腐蚀材料问题;缺点是生产工艺流程长、操作方式以间歇操作为主,硫酸、水消耗高,废物及副产物多,对环境污染大。
1.2硫酸法生产钛白粉的环境问题的研究意义从我国的宏观发展环境来说。
对于环境问题的相关研究,在我国已经成为一项专门的领域,全民环保意识的觉醒以及对环保生活理念和环保生活方式的追求,也都在推动着环境问题研究的各项进程,也让有关环境问题的相关工作具备了更多的、更全面的现实支持。
而从硫酸法生产钛白粉这一具体领域来说,则更多的是出于对该生产技艺和生产过程所体现出来的实际环境影响的考虑。
也就是说,在这种钛白粉生产技术当中,还存在着很多与绿色发展理念相违背的地方,需要结合当前的时代发展背景和绿色发展理念,以及相关的科技成果进行改造和升级,使得钛白粉的生产更加契合可持续发展战略的要求。