钛及钛合金粉末制备及研究现状
粉末冶金钛合金制备技术分析
粉末冶金钛合金制备技术分析摘要：钛合金的应用广泛，涵盖了航空航天、船舶运输、汽车工业、医疗器械等领域，究其根本，其金属属性优良，具备生物兼容性，虽然金属的整体密度较低，但强度很高，且具有良好的耐热性、耐腐蚀性。
但是，钛价格昂贵，因此，如何有效地降低产品成本、提高合金性能，是钛合金生产中亟待解决的问题。
相比传统的制备方式，粉末冶金方法简化了融化、锻造等过程，钛合金产品直接产出，减少了制备过程中的材料浪费，在提高产量的同时，也为生产企业节约了成本，因而广受业内人士关注。
关键词：粉末冶金；钛合金；制备技术一、粉末冶金钛合金特点目前，国内钛合金产品的生产方式以熔铸工艺和粉末熔炼工艺为主。
钛是一种化学性质非常活泼的金属性材料，熔点较高，不能使用传统的熔铸载体，只能选用无坩埚或水冷铜坩埚中的一种，这种熔铸方式，会产生较高的经济投入，熔炼过程中会产生较高的能耗，而最终产品的纯度却不高。
粉末冶金制备过程与传统工艺存在较大差异，对温度要求较低，只需要低于熔点的温度便可进行制备，以金属粉末为原料进行成型和烧结，可实现近净成形，且加工费用较低。
通常，企业可使用氢化脱氢法、气雾化法、旋转式电极雾化法等制备钛粉。
虽然钛的金属活泼性较高，但因为处于较低的温度，避免了与其他材料产生化学反应的情况，且组分均匀，因而这种制备方式潜力巨大，受到各领域的追捧。
二、粉末冶金钛合金制备技术（一）钛粉制备工艺钛粉制备工艺按钛粉的形状，可分为非规则粉体制备工艺和球体粉体制备工艺两大类。
其中，非规则粉体制备工艺主要包括氢化脱氢法和热还原法，球体粉体制备工艺主要包括气雾化法、旋转式电极雾化法和等离子球化法。
1.氢化脱氢法利用钛和氢的可逆反应实现钛粉制备。
Ti和H2在一定温度和压力条件下，反应生成TiH2，其脆性较高，通过机械手段破碎可以得到微粉，再将微粉脱去氢气，即可得到纯钛粉。
该工艺可选用海绵钛或残余钛作原料，对设备的要求较低，可有效降低制钛成本，是目前最常用的钛粉制备工艺，非常适合工业化的大量生产。
钛合金粉末的制备及其性能研究
钛合金粉末的制备及其性能研究钛合金具有优异的物理力学性能和化学稳定性，普遍应用于航空、航天、医疗等领域。
而钛合金粉末的制备技术对于钛合金的研制和应用至关重要。
本文将探讨钛合金粉末的制备及其性能研究。
一、钛合金粉末的制备方法钛合金粉末的制备方法主要分为物理法和化学法。
物理法包括气相冷凝、机械研磨、电解沉积、热机械法等，而化学法包括化学还原法、化学气相沉积法、化学沉淀法等。
1. 气相冷凝法气相冷凝法是通过使钛合金材料在一定的温度下处于气态，使其在冷凝效应下逐渐冷却固化。
该方法既能制备常规的钛合金粉末，也适用于非常规钛合金粉末的制备。
但是该方法制备钛合金粉末的过程中需要高温环境，且常规的气相冷凝法制备的粉末往往存在较大的双晶、多晶和孪晶缺陷，而且表面易被氧化和吸水，影响了后续加工和性能。
2. 化学还原法化学还原法是将金属离子还原为相应的金属颗粒的方法。
该方法操作简单，可以获得均匀细小的钛合金粉末，但化学反应过程中易产生有害气体，处理难度大，需要特别注意安全。
3. 化学气相沉积法化学气相沉积法是利用化学反应生成的气体让原料变为粉末。
该方法比较适用于制备高纯度、高品质的钛合金粉末，但设备复杂，成本较高。
4. 机械研磨法机械研磨法是通过高能机械研磨设备对钛合金材料进行研磨、碾磨，从而制备钛合金粉末。
该方法简单易行，但制备的粉末颗粒粗糙，易产生晶界缺陷和孪晶，限制了其应用范围。
以上各种方法各有利弊，需要考虑具体应用环境和要求，进行合理选择。
二、钛合金粉末的性能研究钛合金的性能取决于其晶体结构、晶粒尺寸、杂质含量等因素。
因此，钛合金粉末的制备工艺和应用条件对其性能有重要影响，需要对其进行系统的性能研究。
1. 晶体结构和晶粒尺寸晶体结构和晶粒尺寸是影响钛合金性能的重要因素。
钛合金中晶体结构最常见的是α+β结构，其中α相为面心立方结构，β相为体心立方结构。
而晶粒尺寸一般越小，材料的塑性和强度越高。
因此，制备超细晶钛合金粉末是一种有前景的研究方向。
先进钛合金制备技术、产业现状及研究综述
先进钛合金制备技术、产业现状及研究综述摘要本文对钛合金产业市场及其发展趋势进行了简要分析。
总结和阐述了近年来世界各国钛及钛合金的发展现状和未来发展趋势。
重点描述了近年来钛及钛合金最新制备及加工技术的发展和应用，主要包括钛及钛合金的冶炼提取、熔炼铸造、最新加工方法、热处理规范以及在航空航天、舰船、化工、生物及医用材料、汽车、体育等领域的发展和应用。
通过对钛及钛合金近年来发展现状的了解，结合钛研制开发过程中出现的一些问题，简要分析了钛及钛合金的几个主要的发展方向及趋势。
关键词：钛及钛合金; 熔炼; 铸造; 近净成形; 线摩擦焊接目录引言 (3)1. 钛合金市场分析 (4)1.1 钛合金运用面扩展 (4)1.2 民用钛合金需求旺盛 (5)1.3 航空业发展促进钛合金需求增加 (6)1.4 亚太地区等新兴经济体促进钛合金市场增加 (8)2. 钛合金产业的发展趋势 (9)2.1 目前我国钛合金产业发展状况 (9)2.2 国家重视钛合金产业的发展 (10)2.3 我国广阔的需求促进发展 (10)2.4 钛合金产业技术的升级调整 (10)3. 钛合金的最新加工技术 (11)3.1传统的钛合金材料加工技术 (11)3.2 超塑性成形技术 (13)3.3 材料制备及加工过程的计算机模拟技术 (13)3.4 钛合金的热处理技术 (14)3.5钛合金铸造性能 (15)4. 钛合金的应用 (15)5.专利 (16)6我国钛行业发展展望 (17)参考文献： (18)引言在1791 年，钛由科学家格雷戈尔发现，随后德国化学家克拉普罗特用希腊神话的泰坦为该元素命名。
钛在自然界中虽然广泛存在，但因为其存在分散并且提取难度大，所以从发现钛元素到制得纯品，经历了百年以上。
目前，钛合金具有耐蚀性好、强度大、耐热性强等等优势而被广泛用于各个领域。
到20 世纪50 年代，钛元素得到重大发展。
20 世纪50～60 年代，发展出航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70 年代发展出耐蚀钛合金。
国内外钛合金研究的发展现状及趋势
国内外钛合金研究的发展现状及趋势
近年来，钛合金作为一种新型材料，广泛应用于航空、航天、海洋、化工、医疗等领域。
本文将介绍国内外钛合金研究的发展现状及
趋势：
一、国内钛合金研究现状
国内钛合金研究起步较晚，但近年来快速发展。
在技术上已经取得了
一定的成果，研究重点集中在钛合金的制备、改性和应用等方面。
其中，还包括正交实验和贝叶斯优化等。
二、国外钛合金研究现状
国外钛合金研究历史较长，先进的加工技术和分析设备更加完善。
目前，美国、德国、日本等国家的研究机构对钛合金金属材料进行了广
泛的研究，尤其是对高强度、高温和腐蚀性能的提升等方面做出了许
多突破性进展。
三、国内外钛合金研究的发展趋势
（1）材料制备技术的提高。
采用精细制备技术的方法进行钛合金材料
的制备，降低金属内在缺陷，提高材料的物理和化学性能。
（2）材料改性研究的深化。
开展形变机制、晶粒细化和快速凝固等方
面的研究，进一步提高钛合金材料的力学性能和耐腐蚀性能。
（3）纳米级钛合金的研究。
通过纳米级的制备方法对钛合金进行研究，有望发现新的物理和化学特性，促进钛合金材料的发展。
（4）电化学合成技术的发展。
利用新型氟化剂、阴离子表面改性剂、
稀土元素等对合成过程进行优化，提高电化学合成钛合金的效率和成
本效益。
综上所述，钛合金作为一种重要的先进材料，在国内外都受到了
广泛的关注和研究，未来也有着广阔的发展前景。
钛合金的研究与开
发的不断深入，必将在航空、航天、海洋等高端应用方面发挥出更大
的作用。
国内外钛合金研究的发展现状及趋势
国内外钛合金研究的发展现状及趋势钛合金作为一种重要的结构材料，具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和优异的高温性能等特点，因此在航空航天、汽车制造、医疗器械和能源领域等众多领域有着广泛的应用。
随着技术的进步和需求的增加，钛合金研究正不断取得新的突破，呈现出以下发展现状和趋势。
一、国内外钛合金研究的发展现状1.1 国内发展现状我国钛合金研究始于20世纪50年代末，经过几十年的发展，已经取得了显著成果。
目前，我国已经建立了一批具有国际领先水平的钛合金研发和生产基地，如中国航空工业集团公司、中国船舶重工集团公司等。
同时，我国还建立了完善的钛合金材料标准体系和质量监测体系，提高了钛合金材料的质量和可靠性。
1.2 国外发展现状国外钛合金研究起步较早，已经形成了较为完善的产业体系。
美国、俄罗斯、日本和欧洲等国家和地区在钛合金研究和应用方面具有很强的实力。
这些国家和地区在钛合金材料制备、加工和应用等方面积累了丰富的经验，并取得了一系列重要的科研成果。
二、国内外钛合金研究的发展趋势2.1 新材料的研发随着科技的进步，越来越多的新材料被应用于钛合金领域。
例如，纳米材料、复合材料和多功能材料等，这些材料具有更好的性能和更广泛的应用前景。
因此，未来的钛合金研究将更加注重新材料的研发，以提高钛合金的性能和应用范围。
2.2 制备技术的创新钛合金的制备技术是钛合金研究的重要方向之一。
当前，粉末冶金、熔体冶金和快速凝固等制备技术已经取得了一定的成果。
未来，钛合金研究将更加注重制备技术的创新，以提高钛合金的制备效率和质量。
2.3 加工技术的改进钛合金的加工技术对于提高钛合金的应用性能至关重要。
目前，锻造、轧制、拉伸和挤压等加工技术已经得到广泛应用。
未来，钛合金研究将更加注重加工技术的改进，以提高钛合金的加工性能和产品质量。
2.4 应用领域的拓展随着技术的发展和需求的增加，钛合金在航空航天、汽车制造和医疗器械等领域的应用将越来越广泛。
我国自主研发钛合金现状与进展
我国自主研发钛合金现状与进展一、本文概述随着科技的不断进步和国防建设的深入发展，钛合金作为一种轻质、高强度、耐腐蚀的新型金属材料，在航空、航天、船舶、化工等领域的应用越来越广泛。
钛合金的研发和应用水平已成为衡量一个国家科技实力和工业能力的重要标志之一。
我国作为全球最大的钛合金生产和消费国，自主研发钛合金材料的现状与进展对于提升我国钛合金产业的国际竞争力、推动相关产业的技术升级和转型升级具有重要意义。
本文旨在全面梳理和总结我国自主研发钛合金材料的现状与进展，通过对钛合金材料的种类、性能、制备工艺等方面的介绍，展示我国钛合金研究的最新成果和应用情况。
本文还将探讨我国钛合金研发面临的主要问题和挑战，并提出相应的对策和建议，以期为我国钛合金产业的可持续发展提供有益的参考和借鉴。
在编写过程中，我们将充分参考国内外相关文献和资料，结合我国钛合金产业的实际情况，力求做到内容全面、数据准确、分析深入。
希望本文能够为我国钛合金材料的研究、开发和应用提供有益的参考和启示，为推动我国钛合金产业的创新发展和国际竞争力的提升做出积极贡献。
二、我国自主研发钛合金的历史回顾自上世纪五十年代以来，我国就开始了对钛合金的初步探索和研究。
早期，钛合金的研究主要集中在军事和航空领域，以满足国防建设和高端装备的需求。
在这一阶段，虽然面临着技术封锁和国际压力，但我国科学家和工程师们凭借坚定的意志和不懈的努力，逐步突破了钛合金制备和加工的技术瓶颈。
进入二十一世纪，随着我国经济的快速发展和综合国力的提升，钛合金的研发和应用迎来了新的发展机遇。
国内多家科研机构和高校开始系统研究钛合金的成分设计、制备工艺、性能优化等方面的问题，取得了一系列重要成果。
同时，国家也加大了对钛合金产业的扶持力度，推动了钛合金在航空、航天、船舶、能源等领域的广泛应用。
近年来，我国自主研发钛合金的步伐进一步加快。
不仅成功开发出多种高性能钛合金材料，而且在钛合金的制备技术、加工工艺和应用领域方面取得了显著进展。
试析钛合金技术发展现状以及趋势
试析钛合金技术发展现状以及趋势钛合金技术是一种重要的金属材料的开发和应用领域，具有广泛的应用前景。
本文将从钛合金技术的发展现状和趋势两个方面进行探讨，以期给读者带来全面的了解。
我们来看一下钛合金技术的发展现状。
钛合金是一种具有优异性能的金属材料，它具有高强度、低密度、耐腐蚀、耐高温等优点，并且具有良好的可塑性和可焊性。
因此，钛合金被广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。
目前，钛合金的生产工艺和加工技术已经取得了显著的进展。
采用粉末冶金法、熔模铸造法、等离子熔化沉积法等先进工艺，可以制备出具有复杂形状和高性能的钛合金制品。
此外，钛合金的表面处理技术也得到了快速发展，如阳极氧化、化学镀、电镀等方法可以改善钛合金的表面性能，提高其耐腐蚀性和装饰性。
钛合金技术的发展是一个不断推陈出新的过程。
在未来的发展中，钛合金技术将继续朝着以下几个方向发展。
钛合金的合金化技术将得到进一步改进。
通过添加不同的合金元素，可以改变钛合金的组织结构和性能，从而满足不同领域的需求。
例如，添加铝元素可以提高钛合金的强度和耐热性能，添加锆元素可以提高钛合金的耐腐蚀性能。
因此，钛合金的合金化技术将成为未来的研究重点。
钛合金的制备工艺将更加先进和高效。
随着科学技术的不断进步，制备钛合金的工艺也在不断革新。
新的制备工艺可以提高钛合金的制备效率和质量，并且可以实现对钛合金材料的精确控制。
例如，等离子熔化沉积技术可以实现高精度的三维打印，大大提高了钛合金制品的制造效率和质量。
钛合金的应用领域将进一步扩展。
随着科技的不断发展，钛合金的应用领域将越来越广泛。
例如，在航空航天领域，钛合金可以用于制造飞机的结构件、发动机部件等；在汽车领域，钛合金可以用于制造汽车的车身、发动机等；在医疗器械领域，钛合金可以用于制造人工关节、牙科植入物等。
因此，钛合金的应用前景非常广阔。
钛合金技术是一种具有巨大潜力和广泛应用前景的技术。
通过不断发展和创新，钛合金技术将在材料科学领域发挥重要作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
钛粉生产现状
国内外技术发展现状与趋势钛及钛合金具有优异的性能，在国防和民用领域均得到了广泛的应用。
随着国民经济，特别是航空航天、汽车制造、兵器及舰船等行业的高速发展，对钛材的需求量日益增加。
但是钛合金材料生产成本高，采用近净成形工艺可以提高钛合金材料的利用率，降低生产成本。
近净成形工艺中的粉末冶金是目前钛加工的最有前景的工艺之一，因而作为粉末冶金的原料钛粉、氢化钛粉有着广阔的发展前景。
并且随着传统改良的钛粉末冶金、激光快速成型、电子束粉末冶金及3D 打印制造等技术的快速发展，未来市场对于低成本、高品质钛及其合金的粉末的需求势必急剧增大。
氢化脱氢法是利用钛对氢气的可逆吸收特征制取钛粉的。
根据钛-氢体系的物理化学性质可知，钛及钛的化合物在一定的温度及氢气压力下进行吸氢，吸氢到一定程度后钛发生氢脆现象，容易被球磨等机械力粉碎，被粉碎的且含有大量氢气的粉末称为氢化钛粉。
将氢化钛粉在高温、真空条件下脱氢便得到了不含氢气的纯钛粉。
这是1955年美国发明的制取钛粉的经典方法。
该法生产的粉末粒度范围宽、成本低，对原料的要求不苛刻，工艺较易实现。
经过多年的改进和推广，已成为国内外制取钛粉的主要方法，所制得的粉末广泛应用于航天航空、冶金、化工、医疗等领域。
但该方法生产的钛粉存在以下问题：1）氢化脱氢制备钛粉的Ｏ、Ｎ含量较高，不能满足制备高性能的钛及钛合金对粉末质量的要求；2）氢化脱氢制备的钛粉成本远低于雾化法制备的钛粉，但是粉末压实密度小、流动性差、形状不规则，难以直接满足金属注射成形、3D打印、激光快速成型等粉末冶金新技术的要求；3）目前通过氢化脱氢制备钛粉的原料都是商品海绵钛或者残钛，一方面价格贵，另一方面暴露在空气中时间较长，其表面及内部毛细孔吸附水分、空气含量较多，在氢化前排气脱水不彻底，这将影响钛粉质量，即增加钛粉中氧、氮含量，尤其是氧的含量。
因此实现海绵钛-钛粉联合生产对生产低成本、高质量钛粉也有重要的意义。
针对氢化脱氢法制备钛粉的问题，国外研究者进行了很多研究和改进。
粉末冶金钛合金制备技术研究进展
粉末冶金钛合金制备技术研究进展摘要：中国钛资源一直居世界首位，占世界已开采储量的64%左右，2018年我国全年海绵钛产量超过7.4万t，较2017年增长2.8%，钛加工材产量超过6.3万t，较2017年增长14.4%，钛加工材需求量正在快速增加。
随着国产大飞机C919的问世，武器装备轻量化需求的提出，以及建设海洋强国战略的开展，钛合金的发展已经成为影响国家战略发展的重要一环。
而钛合金的粉末冶金制备技术作为钛合金制备工艺中最具潜力的方法，值得我们重点关注。
关键词：粉末冶金；钛合金；技术特点；应用现状；发展趋势引言钛及钛合金具有耐腐蚀、比强度、比刚度高、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能好等优点，具有优良的综合力学性能。
在航空航天领域、传统化学工业、能源工业、建筑业、体育用品、生物医学等、汽车工业、军用车辆等领域有广泛的应，钛合金焊接结构件的使用也越来越得到重视，其连接方法也得到了极大的关注。
钛合金焊接时，在高温下尤其是熔融状态下，对Ｎ、Ｈ、Ｏ等元素有较强的亲和性，这些杂质的吸收会明显降低焊接接头的塑性和韧性等；此外钛合金熔点高，热容量较小，导热性差，因此焊接接头处晶粒在高温下长大倾向较大，导致焊缝塑性降低。
所以，钛合金的焊接工艺方法需要不断完善。
1粉末冶金钛合金特点目前钛材的生产工艺以传统熔铸法和粉末冶金法为主。
在传统熔铸法生产过程中，由于钛化学性质活泼，在熔融状态下易与常见的耐火材料发生反应，如表1所示，在钛的熔点附近无法找的适合的耐火材料，因此必须采用无坩埚或水冷铜坩埚熔炼，同时由于钛会吸收空气中的氧氮杂质，所以熔炼必须在高真空或高纯惰性气氛条件下进行。
目前比较成熟的熔炼工艺是真空电弧熔炼或冷床炉熔炼。
真空电弧炉熔炼钛合金需要将海绵钛和合金材料焊接后作为电极，水冷铜坩埚作为另一电极，在两电极间引弧，电极前端受电弧高温熔化滴入水冷铜坩埚，冷凝成为钛锭。
此工艺需要预制电极，还需要至少两次以上的熔炼才能得到成分均匀的合金，同时还会存在低密度夹杂和高密度夹杂。
钛及钛合金粉末制备及研究现状
钛战钛合金的制备技能钻研及应用现状之阳早格格创做纲要：钛及钛合金概括力教本能劣良，正在航空航天、航海、化工等范围得到广大应用.用粉终冶金法治制整部件，资料利用率下，落矮死产成本.果此，下本能粉终冶金钛合金的钻研与应用连年去非常活跃，对付制备钛及钛合金粉终起到了很大的促进效率.金属注射成形( MIM) 技能是暂时最具劣势的粉终冶金成形技能之一，可制制下本量、下粗度的搀杂整件.闭键词汇：钛及钛合金；粉终冶金；金属注射成形；钻研与应用；1、序止：钛及钛合金具备稀度矮、比强度下、耐腐蚀性强、下温下抗蠕变本能佳、焊交本能劣良、死物相容性劣同等便宜，被广大应用于航空航天、航海、冶金、石油、化工、收电、汽车、医药、电子、体育及戚忙等范围.然而，由于钛的提与、熔炼、加工格中艰易，果此死产成本很下.钛锭的死产成本约为共本量钢锭的30倍，铝锭的6倍，而航空航天用的钛合金整部件果加工费下贵，死产费用便更大了.粉终冶金技能是一种由粉终直交成形，死产整部件的工艺要收.从技能上瞅，用该要收可赢得身分无偏偏析、本能宁静劣良、构制匀称的整部件；从经济上瞅，该要收是一种少切屑或者无切屑的工艺，资料利用率险些不妨达到100%，节省了加工费，普及了死产率2、钛及钛合金粉终注射成形技能金属注射成形要收是好国正在20世纪70年代收明的，是死产形状搀杂下粗度整部件的近洁形制制要收得到的烧结体稀度下，强度也下.其工艺过程为：混同配料→注射成形→脱除粘结剂( 简称脱脂)→烧结.由于成形坯的受压历程是匀称等压压制历程，所以成形坯的力教本能是各背共性的.我国钛及钛合金粉终注射成形钻研初于20 世纪90 年代终.主要钻研单位有北京科技大教、广州有色金属钻研院战中北大教等，并正在杂钛及Ti- 6Al-4V 合金注射成形圆里博得了一定科研成果，但是仍已产死财产化死产.钛及钛合金粉终注射成形产品主要有汽车整部件、调理器械、牙科植进体、下我妇球头战表壳等.暂时，杂钛、Ti- 6Al- 4V、Ti A1、Ti- Mo- A1、Ni Ti 战其余一些钛基资料粉终皆已乐成天采与了注射成形工艺去制制整部件.钛及钛合金注射成形技能的主要阻拦有：①矮氧球形钛粉终的代价下；②粘结剂的采用战去除工艺；③间隙元素的去除等.3、钛及钛合金粉终注射成形工艺产品本能战尺寸粗度是金属注射成形最后统制的指标.产品本能的佳坏以及尺寸粗度的下矮与本料、混炼、注射、脱脂、烧结等工艺历程有着稀切的闭系.3.1 粉终的制备3.1.1 杂钛粉暂时，注射成形用的杂钛粉的制制要收有:氢化脱氢法战睦体雾化.氢化脱氢粉的特性是粉终为形状没有准则的细粉，比表面积大，氧含量下.而气体雾化粉的形状为球形，与形状没有准则的氢化脱氢粉相比，其震动性战充挖性佳，表面积小，制备历程的传染小，氧含量矮，如果增加一定量的氢化脱氢粉可进一步革新成形性，是钛注射成形主要的本料粉终.3.1.2 钛合金粉注射成形用的钛合金粉终的制备要收主要有:元素粉终混同法战预合金化法.元素粉终混同法是将元素粉终按合金的成调配比混同，制得合金粉.为了普及该合金粉终的成形性，可正在氢化脱氢杂钛粉中混进一定比率的气体雾化粉.此要收治备合金粉终代价相对付矮廉.预合金化粉制备要收中气体雾化法是不妨举止批量死产的廉价要收.元素粉终混同法死产的合金粉终相对付预合金化粉终代价矮廉，简单成形，且工艺老练，果此，有着更为广大的商场前景.3.2 粘结剂的采用战混炼3.2.1 粘结剂的采用采用符合的粘结剂是注射成形的闭键关节，它直交效率着混同、注射成形、脱脂等工序, 对付注射成形坯的本量、脱脂及尺寸粗度等有很大的效率.钛及钛合金粉终注射成形用的粘结剂，可正在火中或者有机溶剂中溶解，有的粘结剂还增加了催化剂，加快了粘结剂的收会.粘结剂用量对付成形本量效率很大.粘结剂缺累时引导成形艰易；粘结剂过多时会落矮喂料的粘度.粘结剂普遍占喂料总量的40%～50%( 本量分数),最后通过热解去除.3.2.2 混炼混料也是比较闭键的工序.混料历程中爆收缺陷正在以去的工序中很易与消,果此对付混料提出了央供: ①匀称、震动性佳, 以保证匀称的中断战变形.②央供正在包管灵验成形的条件,具备最大的粉终拆载量,以包管烧结历程中的中断量最小,预防由此引起的工序缺陷出现.粉终充挖量对付注射成形工艺战热脱脂历程有一定的效率.粉终充挖量过多过少均不利，果此,从脱粘及脆持形状圆里思量,充挖量应尽管大一些.混料历程中,混同速度降下,混料的匀称性普及.但是速度太快, 会使混同料的温度降下,那对付矮熔面组元的粘结剂是有害的.其余，粉终与粘结剂的亲战本能.粘结剂战喂料正在百般条件下的流变本能及热力教本能粘结剂对付脱脂及产品本能的效率，以及启垦新式下效、符合钛及钛合金用的粘结剂，是以后钛及钛合金粉终注射成形件的要害钻研真量.3.3 注射成形注射成形工序是将混同佳的物料注射成形为所需形状的无缺陷坯料.由于注射成形历程所产死的缺陷正在后绝工艺中无法与消，果此，该步调要庄重统制.采与估计机模拟喂料及充挖模具历程，劣化注射成形条件参数，是暂时与消注射成形缺陷较为进步的脚法，也是已去的死少趋势.注射成形闭键关节之一是有闭成形的各项安排，其中包罗产品安排战模具安排.纵然暂时死产的产品正在矫正粗度圆里已博得了少脚进步，然而，大普遍安排特天是模具安排仍旧凭体味举止，缺累表里依据，且CAD系统易以很佳天应用于金属注射成形.北京科技大教郭世柏等人通过真验钻研得出, 效率注射成形死坯本量的主要果素有:①模具安排合理与可；②注射成形历程工艺参数( 注射压力、注射温度、注射速度战模具温度).要赢得理念的注射成形死坯，必须对付模具安排战注射成形参数举止劣化.3.4 脱脂战烧结粘结剂脱除即脱脂最费时、最易统制，是金属注射成形工艺中最要害的关节，也是阻拦金属注射成形工艺技能死少的易题.脱脂工艺对付于包管产品本量极为要害.钛及钛合金时常使用的脱脂要收有热脱脂、溶剂脱脂、催化脱脂及超临界流体萃与等.烧结是金属注射成形工艺中终尾一讲工序，起着使产品致稀化战化教本量匀称的效率.烧结条件(如温度、气氛、降温速度等)效率产品的本能战粗度.由于金属粉终注射成形采与了洪量的粘结剂，烧结时中断非常大，线中断率普遍达到12%～18%.果此，变形统制战尺寸粗度统制至闭要害.其余，加热历程中的气体反应以及残留的散合物与粉终杂量反应等，特天是后者正在孔隙中效率注射成形产品的致稀化..烧结钛及钛合金要用通过庄重脱火战洁化的氢气，最佳是正在真空或者惰性气氛中举止.正在钛及钛合金的烧结历程中，牢固器战挖料也很闭键，若使用AlO3，正在比较下的温度烧结会减少氧含量，推荐使用.4、钻研现状与应用暂时，钛合金已经广大应用于航空航天、船舰、汽车、化工及石化等范围，有着格中广阔的应用前景.譬如，2003－2007年，我国海绵钛产量从几千吨减少到6000t以上，2013年我国钛加工材产量虽然比2012年下落了约13％，但是仍达4453ｔ.便后劲而止，钛合金将越收广大天应用于民用功业，特天是汽车、调理器械、死物移动物等受到了充分沉视.暂时，车用钛合金主要用于收效果气门、连杆、直轴及弹簧等.然而，对付于民用范围，钛合金代价圆里必须主要思量.死产矮成本、下本能钛及钛合金粉终注射成形件的主要道路战钻研目标是: ①使用代价矮廉的氢化脱氢粉战睦体雾化粉混同得到的钛及钛合金粉动做注射成形的本料粉终；②启垦新式下效的钛及钛合金粉终注射成形用的粘结剂体系；③劣化混炼工艺；④劣化注射条件参数以与消注射缺陷；⑤启垦进步的脱脂工艺，支缩脱脂时间并缩小脱脂缺陷，以落矮成本；⑥钻研烧结工艺，统制产品尺寸粗度，普及产品本能.通过劣化金属注射成形工艺加大产品的尺寸，钻研超小型整件的注射成形是夸大钛及钛合金粉终注射成形产品应用的要害道路.5、中断语随着粉终冶金钛合金技能正在死物医用战航空航天等下新技能范围中得到越去越广大的应用，已去钻研的沉面集结正在球形钛及钛合金粉终制备工艺上.而且随着3D挨印战粉终注射成形技能没有竭得到应用，球形粉终需要的删少会非常快.已去钛及钛合金粉终制备技能的钻研沉面还正在怎么样落矮粉终杂量含量，落矮死产成本等.参照文件：[1]杨伟,弛崇才,涂铭旌. 钛及钛合金粉终注射成型钻研近况及应用前景[J]. 资料导报,2015,09（123-128）.[2]邹黎明,开焕文,刘辛等. 钛及钛合金粉终制备技能的钻研及应用现状[J]. 资料钻研与应用,2015,04:222-230.[3]梁永仁,吴引江.3D挨印用钛及钛合金球形粉终制备技能[J].天下有色金属,2016,12:150-151.。
国内外钛及钛合金材料技术现状_展望与建议
国内外钛及钛合金材料技术现状_展望与建议钛及钛合金材料是一种重要的结构材料，具有优异的特性，广泛应用于航空航天、船舶、能源、汽车、医疗器械等领域。
然而，国内和国外在钛及钛合金材料技术上还存在一些差距。
在当前全球经济一体化的大背景下，我们需要关注国内外钛及钛合金材料技术现状，并展望未来发展趋势，提出相应的建议。
首先，国内外钛及钛合金材料技术的现状有以下几点差距：1.材料研发能力不足：国内在钛及钛合金材料的研发上相对滞后于国外。
国外已经形成了一系列的研发体系，拥有雄厚的科研实力和先进的技术手段，而国内钛及钛合金材料的研发还处于初级阶段。
2.制备工艺不成熟：国内制备钛及钛合金材料的工艺流程相对较为落后，特别是在实际生产方面，存在着制备工艺不稳定、退火工艺不完善等问题。
与国外相比，国内制备钛及钛合金材料的技术水平有待提高。
3.标准体系不健全：国内钛及钛合金材料的标准体系还不完善，缺乏统一的材料检测标准和材料质量评价体系。
这导致了产品质量参差不齐，难以满足市场需求。
展望未来，我们应该加强钛及钛合金材料技术的研发，提高核心竞争力。
以下是一些建议：1.加强国际合作：国内应与国外的知名大学、科研机构和企业加强合作，共享资源和技术优势，推动钛及钛合金材料的研发与应用。
2.提高制备工艺：国内应加大对钛及钛合金材料制备工艺的研究力度，提高制备工艺的稳定性与可控性，降低生产成本。
3.建立标准体系：国内应建立完善的钛及钛合金材料标准体系，参照国际标准，制定适应国情的标准，提高产品质量。
4.加大人才培养力度：国内应加大对钛及钛合金材料领域的人才培养力度，鼓励青年学者和工程师从事相关研究和开发工作，提高国内钛及钛合金材料技术的创新能力。
5.推动产学研结合：国内应积极推动钛及钛合金材料的产学研结合，促进科研成果的转化与应用，提升钛及钛合金材料产业的竞争力。
总之，国内外钛及钛合金材料技术的发展现状存在差距，但也面临巨大的机遇和挑战。
钛及钛合金粉末制备及研究报告现状
- . - 钛和钛合金的制备技术研究及应用现状摘要：钛及钛合金综合力学性能优良，在航空航天、航海、化工等领域得到广泛应用。
用粉末冶金法制造零部件，材料利用率高，降低生产本钱。
因此，高性能粉末冶金钛合金的研究与应用近年来非常活泼，对制备钛及钛合金粉末起到了很大的促进作用。
金属注射成形( MIM) 技术是目前最具优势的粉末冶金成形技术之一，可制造高质量、高精度的复杂零件。
关键词：钛及钛合金；粉末冶金；金属注射成形；研究与应用；1、前言：钛及钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性强、高温下抗蠕变性能好、焊接性能优良、生物相容性优异等优点，被广泛应用于航空航天、航海、冶金、石油、化工、发电、汽车、医药、电子、体育及休闲等领域。
然而，由于钛的提取、熔炼、加工十分困难，因此生产本钱很高。
钛锭的生产本钱约为同质量钢锭的30倍，铝锭的6倍，而航空航天用的钛合金零部件因加工费昂贵，生产费用就更大了。
粉末冶金技术是一种由粉末直接成形，生产零部件的工艺方法。
从技术上看，用该方法可获得成分无偏析、性能稳定优越、组织均匀的零部件；从经济上看，该方法是一种少切屑或无切屑的工艺，材料利用率几乎可以到达100%，节省了加工费，提高了生产率2、钛及钛合金粉末注射成形技术金属注射成形方法是美国在20世纪70年代创造的，是生产形状复杂高精度零部件的近净形制造方法得到的烧结体密度高，强度也高。
其工艺流程为：混合配料→注射成形→脱除粘结剂( 简称脱脂)→烧结。
由于成形坯的受压过程是均匀等压压制过程，所以成形坯的力学性能是各向同性的。
我国钛及钛合金粉末注射成形研究始于20 世纪90 年代末。
主要研究单位有科技大学、有色金属研究院和中南大学等，并在纯钛及Ti- 6Al-4V 合金注射成形方面取得了一定科研成果，但仍未形成产业化生产。
钛及钛合金粉末注射成形产品主要有汽车零部件、医疗器械、牙科植入体、高尔夫球头和表壳等。
目前，纯钛、Ti- 6Al- 4V、Ti A1、Ti- Mo- A1、Ni Ti 和其它一些钛基材料粉末都已成功地采用了注射成形工艺来制造零部件。
钛合金增材制造技术研究现状及展望
钛合金增材制造技术研究现状及展望钛合金增材制造技术研究现状及展望1. 引言钛合金材料因其优异的力学性能和良好的耐腐蚀性能，在航空航天、医疗器械、汽车制造等领域有广泛的应用。
然而，传统的钛合金制造方法存在制造周期长、浪费材料多等问题。
近年来，随着增材制造技术的快速发展，钛合金增材制造技术正成为一种高效、低成本的选项。
本文将从现状和展望两个方面，对钛合金增材制造技术进行全面评估。
2. 钛合金增材制造技术的现状钛合金增材制造技术目前主要采用的方法有激光熔化成型（LBM）、电子束熔化成型（EBM）和电弧增材制造（WAAM）等。
这些技术都具有高能量密度、高制造效率和形状复杂性等优点。
然而，仍然存在制造质量不稳定、残余应力、组织缺陷等问题。
针对这些问题，研究人员提出了很多改进措施，例如优化工艺参数、改善熔化池形态等。
还有一些新兴的增材制造技术，如超声增材制造、磁力增材制造等，正在逐渐发展壮大。
3. 钛合金增材制造技术的展望钛合金增材制造技术在未来有很大的发展潜力。
随着材料粉末的研发和制备技术的进步，钛合金粉末的质量和性能将得到进一步提高。
这将有助于提高增材制造件的成型质量和力学性能。
随着机器学习和人工智能的快速发展，钛合金增材制造技术也将受益于自动化、智能化的方向。
这将使制造过程更加稳定、高效。
另外，在材料科学领域，还有一些新的合金体系和复合材料正在研究中。
这些新材料的引入将进一步丰富钛合金增材制造技术的应用领域。
4. 个人观点和理解钛合金增材制造技术作为一种新兴的制造技术，具有很大的发展前景。
我个人认为，随着技术和材料的进步，钛合金增材制造技术将成为现代制造业的主要趋势之一。
在未来的发展中，需要继续加强研究和创新，解决目前存在的问题。
还需要强化产学研的合作，共同推动钛合金增材制造技术的发展。
钛合金增材制造技术的发展将不仅推动航空航天、医疗器械等传统领域的发展，还将在更广泛的领域发挥重要作用，为人类社会的发展做出贡献。
国内外钛合金研究及应用现状
国内外钛合金研究及应用现状近年来，钛合金在国内外各行各业都得到广泛的应用，研究跨越了材料物理和化学，机械设计，生产工艺，涂敷工艺，智能制造，组装，维修和维护等多学科领域，这种多学科交叉性得到了国内外的广泛关注和深入研究，从而推动了钛合金的发展和实用化。
钛合金的特点是结构紧凑，耐腐蚀性强，耐热性好，延伸性和抗冲击性也非常出色，因此被广泛应用于航空航天，汽车，医疗，电力，建筑等行业，而且由于其低密度和轻量特点，更能够满足提高制造效率，减少能源消耗，减少污染的要求。
目前，国内外钛合金研究主要集中在材料特性、制备技术、新型钛合金的研发等方面。
先，关于材料性能的研究，国内外的研究者着重研究钛合金的强度、塑性、焊接性和耐腐蚀性等力学性能，以拓展其性能，满足不同环境下用途的需求。
其次，关于制备技术的研究，主要是研究高性能钛合金的制备工艺，以提高其材料性能，降低生产成本。
最后，关于新型钛合金研发方面，目前有多学科交叉研究，包括聚合物增强钛合金、复合材料、添加剂改性等，从而进一步拓展钛合金的应用范围，满足不同行业的多样化需求。
在实际应用方面，钛合金目前主要用于航空航天、汽车、医疗、电力、建筑等行业，特别是航空航天领域的应用最为广泛，主要是因为钛合金的低密度、重量轻、高强度、耐腐蚀性良好等特点，能够充分地满足航空航天装备的要求，比如飞机发动机，航空航天机械件和结构零件等，这些应用使得钛合金在航空航天领域得到了广泛的应用。
此外，还有越来越多的行业开始尝试使用钛合金，比如汽车、电力行业，利用它们的可塑性，建造轻量化的汽车零部件，减轻汽车质量，降低汽车节油，以及在高速公路、铁路、桥梁等高精尖的土木工程中，使用钛合金制作可靠的抗腐蚀结构件，从而提高了建筑物的抗侵蚀性，维护了高速公路和铁路等行业的安全性和可靠性。
总而言之，钛合金在国内外各行各业的研究和应用都得到了广泛的关注，以提高性能、节约能源、降低污染等多方面都有着重要作用，推动了钛合金的发展和实用化。
我国钛白粉制备工艺的现状及发展方向
我国钛白粉制备工艺的现状及发展方向摘要：目前钛粉已成为市场上使用最广泛、使用最广泛的一种，在白漆市场具有绝对优势。
今天，市场对钛粉末的需求和生产能力的迅速扩大，使得钛粉末制备的资源、环境和价格问题变得越来越重要，特别是在中国实施可持续发展战略之后，钛粉末生产过程的转型变得毫无意义只有充分了解钛粉末的制备方法，优化和提高钛粉末资源的使用，并对钛粉末的生产和应用进行技术研究，工业才能实现可持续发展。
关键词：我国；钛白粉制备工艺；现状；发展方向引言钛粉是一种重要的无机化学材料，被公认为当今世界上最好的白色油漆性能。
其主要成分是二氧化钛(TiO2)，具有白色固体或粉末的外观。
钛粉末具有白度、高亮度、高折射率、高复盖率、稳定的物理化学性能等特点，广泛应用于涂料、塑料、油墨、化学纤维、橡胶等领域。
与此同时，由于其无毒性、光催化作用和紫外线保护功能，它还经常用于食品、催化剂、化妆品和其他行业。
一、钛白粉生产工艺目前，钛白粉的生产工艺越来越先进，包括硫酸和氯化，以及盐酸、混合物和硝酸。
硫酸主要以钛精矿为原料生产钛白粉，但硫酸消费量大，能耗高，产品质量差；从钛渣中生产钛白色粉末不仅可以减少硫酸和亚硫酸亚铁的用量，而且可以避免结晶分离过程，降低能耗。
氯化制备的钛粉末不仅可用于橡胶、化妆品、催化剂等行业，也像汽车绘画、壁画等。
尽管氯化方法存在复杂的安装、危险和高操作要求等问题，但由于其优点，如少于三种废物、空气污染少、产品质量好和工业生产方便，外国公司主要使用氯化方法生产钛白粉，即对于氯化制备钛白色粉末，钛渣中TiO2的质量分数必须介于85 %至94 %之间，这些钛渣也被称为高钛渣；质量分数在70 %至85% TiO 2之间的钛渣可以溶于硫酸，可以用硫酸法制备，这种钛渣称为可溶于酸的钛渣。
利用优质酸中的可溶性钛渣生产原料用钛白色粉末，不仅不会产生硫酸铁副产品，而且可以消除铁粉还原工艺，提高酸工艺的生产能力。
因此，使用酸性可溶性钛渣作为制备钛白色粉末的优质原料受到国内外有关行业高度评价，并迅速发展。
钛合金的最新研究进展和应用
钛合金的最新研究进展和应用钛合金是一种优良的金属材料，由于其优异的物理和化学性能，被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等领域。
最近几年，钛合金的研究发展取得了很大进展，在材料的制备、加工和表面处理等方面都有了创新。
一、钛合金的制备制备钛合金的方法有很多种，主要包括气相沉积、熔融铸造、粉末冶金和物理气相沉积等。
细粒化和均匀化是钛合金制备的重要研究方向。
目前，热等静压制备方法在制备高强度、高韧性钛合金方面有了很大的进展，并且可以实现对钛合金宏观形貌和微细结构的精细控制。
二、钛合金的加工传统的钛合金加工方法包括铸造、锻造、剪切、冲压等。
近年来，先进的加工技术在钛合金加工中得到了广泛应用，例如光刻、激光成形、数控加工等。
激光成形技术可以实现对钛合金的高效率加工，提高了钛合金零部件的精度和质量。
三、钛合金的表面处理对钛合金表面的处理可以改善钛合金的耐腐蚀性和抗氧化性，提高钛合金的使用寿命，并且可以增加钛合金的美观度。
目前，主要有化学表面处理、电化学表面处理、金属镀覆和涂层表面处理等方法。
其中，氧化处理可以在钛合金表面形成一层高硬度的氧化膜，提高钛合金的耐磨性和耐腐蚀性。
四、钛合金的应用钛合金的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：（1）航空航天领域。
钛合金作为航空和航天工业的主要结构材料，具有优良的高温、高强度、低密度等特点。
（2）医疗领域。
钛合金作为医疗行业中的植入材料，在人体内具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。
（3）汽车领域。
钛合金可以提高汽车零部件的强度和韧性，缩小零部件的尺寸和重量，同时也可以提高燃油效率。
总的来说，随着钛合金的研究不断深入，其应用领域也在不断扩展。
未来，钛合金将在更广泛的领域得到应用，同时也需要继续加强其制备、加工和表面处理等方面的研究，以提高其性能和应用价值。
钛及钛合金粉末的制备现状_周洪强
２．２ 氢化脱氢法
由于纯度较高的海绵钛在常温常压下比较软， 而且韧性较大，要直接将其机械粉碎制得较细的钛粉 比较困难， 而钛吸氢后会脆化容易破碎。因此， 美国、 日 本 、德 国 、荷 兰 等 国 家 利 用 钛 在 一 定 温 度 下 能 快 速 大量吸氢且变脆的特点， 开发了氢化脱氢（ ＨＤＨ） 制 取纯钛细粉的工艺方法。
Hale Waihona Puke ＨＤＨ 余量 ０．０２０．０２ ０．０６ ０．１６ ０．０４ ０．０６ ０．０４ ０．０２
ＭＨＲ 余量 ０．１１ ０．０７ ０．０３ ０．０６ ０．１９ ０．３４ ０．０４ ０．０５ ０．００２
表 ２ ＨＤＨ 和 ＭＨＲ 法纯 Ｔｉ 粉烧结试样的气孔率（ 体积分数） Ｔａｂｌｅ ２ Ｐ ｏｒｏｓ ｉｔｙ ｏｆ ｓ ｐｅｃｉｍｅｎｓ ｓ ｉｎｔｅｒｅｄ ｂｙ ＨＤＨ ａｎｄ
ＨＤＨ 法 生 产 的 钛 粉 粒 形 不 规 则 ， 有 棱 角 ， 变 形
钛合金粉末成形工艺的研究与应用
钛合金粉末成形工艺的研究与应用钛合金是一种最具有韧性、强度和抗腐蚀性的材料，所以在许多行业中广泛应用。
然而生产钛合金零件成本较高，生产周期长，因此制造过程中的效率和成本控制是制约钛合金材料广泛应用的主要因素。
钛合金粉末成形技术是一种高效的生产方法，能够制造各种形状的钛合金零件，具有高精度、高密度、高强度等优点。
下面我们将探讨钛合金粉末成形工艺的研究和应用。
一、钛合金粉末成形工艺的发展钛合金粉末成形是一种先进的加工工艺，同时也是一种经济、高效的生产方式。
钛合金粉末成形技术从20世纪50年代开始发展，目前已到了成熟的阶段。
在钛合金粉末成形技术的发展过程中，主要经历了以下几个阶段：（1）制备粉末。
最初，钛合金粉末制备采用的是机械法、电解法和卤化物还原法等方法。
后来，随着科技的进步，纳米粉末、等离子喷雾粉末和化学气相沉积粉末等制备技术也得到了广泛应用。
（2）成型方法。
钛合金粉末的成型方法包括压制成型、注射成型、挤压成型、摆锤振实成型等，其中最常用的是等静压成型和注射成型。
（3）烧结工艺。
钛合金粉末成形过程中，需要进行高温烧结，以保证材料的密度和性能。
烧结技术包括氧化还原烧结、真空烧结、晶粒生长烧结等。
（4）热处理工艺。
热处理过程中，通过控制材料的温度和时间，可以改善钛合金的性能和结构。
常用的处理方法包括退火处理、时效处理和冷却处理等。
二、钛合金粉末成形的应用现状钛合金粉末成形技术在国内和国际上已经得到广泛应用。
在航空、航天、医疗器械、汽车、冶金、化工等领域可以用于零件制造。
（1）航空领域。
钛合金粉末成形技术可以制造各种航空零部件，例如发动机叶片、扇叶、涡轮轮盘、悬挂系统和紧固件等。
（2）医疗器械领域。
钛合金具有生物相容性，可用于制造人体关节替换、支架、骨钉、牙科设备等医疗器械。
（3）汽车领域。
钛合金具有高强度和良好的耐腐蚀性，在车轮、发动机、制动装置、排气管等零部件的制造中得到广泛应用。
三、钛合金粉末成形工艺的发展前景在未来的发展中，钛合金粉末成形工艺有望成为一种领先的生产方式，具有以下几个优势：（1）灵活性。
钛金属粉末的制备与应用研究
钛金属粉末的制备与应用研究钛金属作为航空、汽车、医疗行业等领域的重要材料，在现代社会中具有广泛的应用。
而钛金属是如何得以制备的呢？近年来，随着粉末冶金技术的发展，钛金属粉末的制备和应用也得到了广泛的关注。
本文将重点介绍钛金属粉末的制备和应用研究。
一、钛金属粉末制备技术钛金属粉末的制备技术主要包括物理方法和化学方法两种。
物理方法包括机械合金化法、渗透法、高温反应法等，而化学方法则涉及到钛的还原、硝酸铵热分解法、金属有机化学还原法等多种方法。
1. 机械合金化法机械合金化法是指利用机械能将金属粉末混合，并同时实现金属之间的合金化反应的一种方法。
在机械合金化过程中，钛粉经过高能球磨，与其他金属粉末发生反应，从而实现了合金化。
机械合金化法制备出的钛金属粉末，粒度小、分布均匀、性能稳定，非常适合用于3D打印等领域中。
2. 渗透法渗透法是指在具有可渗透性的金属材料表面，喷涂粉末，然后通过高温处理来实现粉末与材料的化学反应，从而实现合金化的方法。
钛金属粉末制备中，渗透法是一种相对简单且经济实用的方法。
通过该方法，可以制备出粒度较小、分散性好的钛合金粉末。
3. 高温反应法高温反应法是指利用高温下，将反应物分散于合适的反应介质中，使其形成钛合金粉末的方法。
高温反应法具有操作方式简单、反应时间短等优点，但其制备过程中对温度、压力等条件要求较高。
二、钛金属粉末应用研究1. 3D打印领域在3D打印中，钛金属粉末被用作打印材料。
采用钛金属粉末浸涂后进行3D 打印，可以制备出具有高精度、高性能、高可靠性的打印件。
同时，钛金属粉末还可以被用作材料表面喷涂，为材料表面提供更多的保护，延长材料使用寿命。
2. 汽车零部件领域钛合金的优异性能使其在汽车零部件的制造中得到广泛应用。
钛金属粉末经过合适的加工工艺，可以制备出各种形状的零部件。
同时，钛金属粉末还可以使用热等离子喷涂技术制备出耐磨、耐腐蚀的汽车零部件表面涂层。
3. 医疗器械领域钛金属粉末在医疗器械领域中的应用也很广泛。
钛合金材料的制备与性能研究
钛合金材料的制备与性能研究钛合金作为一种重要的结构材料，在航空航天、汽车制造、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
本文将针对钛合金材料的制备方法和性能研究进行探讨。
一、钛合金制备方法钛合金的制备方法可以分为物理方法和化学方法两大类。
1.物理方法物理方法主要包括惰性气体保护电弧熔炼法、等离子弧熔炼法和真空熔炼法等。
这些方法适用于小批量或单块钛合金材料的制备。
其中，惰性气体保护电弧熔炼法是目前最常用的制备方法之一，通过在高温下将钛合金原料与惰性气体进行反应，使钛合金材料得以生成。
2.化学方法化学方法主要包括热压烧结法、粉末冶金法和溶液法等。
这些方法适用于大规模和复杂形状的钛合金制备。
其中，热压烧结法是一种将钛合金原料粉末通过高温和高压的作用下进行烧结得到钛合金材料的方法。
二、钛合金性能研究钛合金材料的性能研究主要包括力学性能、热学性能和耐腐蚀性能等方面。
1.力学性能力学性能是衡量钛合金材料强度和刚度的重要指标。
通过拉伸试验、硬度测试和冲击试验等方法可以对钛合金的力学性能进行评估。
研究表明，钛合金材料具有良好的比强度和特殊的塑性变形能力，因此广泛应用于高强度、高刚度和耐冲击的工程领域。
2.热学性能钛合金材料的热学性能是指材料在高温环境下的性能表现。
通过热膨胀系数、热传导率和热导率等指标，可以评估钛合金材料在高温环境下的稳定性和应用潜力。
研究表明，钛合金材料具有较低的热膨胀系数和较高的热传导率，因此在高温应用中表现良好。
3.耐腐蚀性能钛合金材料的耐腐蚀性能是指材料在各种腐蚀介质中的稳定性和耐蚀能力。
通过浸泡实验和电化学测试等方法可以评估钛合金在酸碱和氧化环境中的抗腐蚀性能。
研究表明，钛合金材料具有良好的耐腐蚀性能，在海水和酸碱介质中都能保持较好的稳定性。
综上所述，钛合金材料具有优异的力学性能、热学性能和耐腐蚀性能，适用于多个领域的高性能应用。
随着制备技术的不断发展和性能研究的深入，钛合金材料的应用前景将进一步拓展。
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钛和钛合金的制备技术研究及应用现状
摘要：钛及钛合金综合力学性能优良，在航空航天、航海、化工等领域得到广泛应用。
用粉末冶金法制造零部件，材料利用率高，降低生产成本。
因此，高性能粉末冶金钛合金的研究与应用近年来非常活跃，对制备钛及钛合金粉末起到了很大的促进作用。
金属注射成形( MIM) 技术是目前最具优势的粉末冶金成形技术之一，可制造高质量、高精度的复杂零件。
关键词：钛及钛合金；粉末冶金；金属注射成形；研究与应用；
1、前言：
钛及钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性强、高温下抗蠕变性能好、焊接性能优良、生物相容性优异等优点，被广泛应用于航空航天、航海、冶金、石油、化工、发电、汽车、医药、电子、体育及休闲等领域。
然而，由于钛的提取、熔炼、加工十分困难，因此生产成本很高。
钛锭的生产成本约为同质量钢锭的30倍，铝锭的6倍，而航空航天用的钛合金零部件因加工费昂贵，生产费用就更大了。
粉末冶金技术是一种由粉末直接成形，生产零部件的工艺方法。
从技术上看，用该方法可获得成分无偏析、性能稳定优越、组织均匀的零部件；从经济上看，该方法是一种少切屑或无切屑的工艺，材料利用率几乎可以达到 100%，节省了加工费，提高了生产率
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2、钛及钛合金粉末注射成形技术
金属注射成形方法是美国在20世纪70年代发明的，是生产形状复杂高精度零部件的近净形制造方法得到的烧结体密度高，强度也高。
其工艺流程为：混合配料→注射成形→脱除粘结剂( 简称脱脂)→烧结。
由于成形坯的受压过程是均匀等压压制过程，所以成形坯的力学性能是各向同性的。
我国钛及钛合金粉末注射成形研究始于 20 世纪 90 年代末。
主要研究单位有北京科技大学、广州有色金属研究院和中南大学等，并在纯钛及Ti- 6Al-4V 合金注射成形方面取得了一定科研成果，但仍未形成产业化生产。
钛及钛合金粉末注射成形产品主要有汽车零部件、医疗器械、牙科植入体、高尔夫球头和表壳等。
目前，纯钛、Ti- 6Al- 4V、Ti A1、Ti- Mo- A1、Ni Ti 和其它一些钛基材料粉末都已成功地采用了注射成形工艺来制造零部件。
钛及钛合金注射成形技术的主要阻碍有：①低氧球形钛粉末的价格高；②粘结剂的选择和去除工艺；③间隙元素的去除等。
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3、钛及钛合金粉末注射成形工艺
产品性能和尺寸精度是金属注射成形最终控制的指标。
产品性能的好坏以及尺寸精度的高低与原料、混炼、注射、脱脂、烧结等工艺过程有着密切的关系。
3.1 粉末的制备
3.1.1 纯钛粉
目前，注射成形用的纯钛粉的制造方法有:氢化脱氢法和气体雾化。
氢化脱氢粉的特点是粉末为形状不规则的细粉，比表面积大，氧含量高。
而气体雾化粉的形状为球形，与形状不规则的氢化脱氢粉相比，其流动性和充填性好，表面积小，制备过程的污染小，氧含量低，如果添加一定量的氢化脱氢粉可进一步改善成形性，是钛注射成形主要的原料粉末。
3.1.2 钛合金粉
注射成形用的钛合金粉末的制备方法主要有:元素粉末混合法和预合金化法。
元素粉末混合法是将元素粉末按合金的成分配比混合，制得合金粉。
为了提高该合金粉末的成形性，可在氢化脱氢纯钛粉中混入一定比例的气体雾化粉。
此方法制备合金粉末价格相对低廉。
预合金化粉制备方法中气体雾化法是能够进行批量生产的廉价方法。
元素粉末混合法生产的合金粉末相对预合金化粉末价格低廉，容易成形，且工艺成熟，因此，有着更为广泛的市场前景。
3.2 粘结剂的选择和混炼
3.2.1 粘结剂的选择
选择合适的粘结剂是注射成形的关键环节，它直接影响着混合、注射成形、脱脂等工序, 对注射成形坯的质量、脱脂及尺寸精度等有很大的影响。
钛及钛合金粉末注射成形用的粘结剂，可在水中或有机溶剂中溶解，有的粘结
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剂还添加了催化剂，加快了粘结剂的分解。
粘结剂用量对成形质量影响很大。
粘结剂不足时导致成形困难；粘结剂过多时会降低喂料的粘度。
粘结剂一般占喂料总量的40%～50%( 质量分数),最终通过热解去除。
3.2.2 混炼
混料也是比较关键的工序。
混料过程中产生缺陷在以后的工序中很难消除,因此对混料提出了要求: ①均匀、流动性好, 以确保均匀的收缩和变形。
②要求在保证有效成形的条件, 具有最大的粉末装载量,以保证烧结过程中的收缩量最小, 避免由此引起的工序缺陷出现。
粉末充填量对注射成形工艺和热脱脂过程有一定的影响。
粉末充填量过多过少均不利，因此,从脱粘及保持形状方面考虑,充填量应尽量大一些。
混料过程中,混合速度升高,混料的均匀性提高。
但速度太快, 会使混合料的温度升高,这对低熔点组元的粘结剂是有害的。
另外，粉末与粘结剂的亲和性能。
粘结剂和喂料在各种条件下的流变性能及热力学性能粘结剂对脱脂及产品性能的影响，以及开发新型高效、适合钛及钛合金用的粘结剂，是今后钛及钛合金粉末注射成形件的重要研究内容。
3.3 注射成形
注射成形工序是将混合好的物料注射成形为所需形状的无缺陷坯料。
由于注射成形过程所形成的缺陷在后续工艺中无法消除，因此，该步骤要严格控制。
采用计算机模拟喂料及充填模具过程，优化注射成形条件参数，是目前消除注射成形缺陷较为先进的手段，也是未来的发展趋势。
注射成形关键环节之一是有关成形的各项设计，其中包括产品设计和模具设计。
尽管目前生产的产品在改进精度方面已取得了长足进步，然而，大多数设计特别
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是模具设计还是凭经验进行，缺乏理论依据，且CAD系统难以很好地应用于金属注射成形。
北京科技大学郭世柏等人通过实验研究得出, 影响注射成形生坯质量的主要因素有:①模具设计合理与否；②注射成形过程工艺参数( 注射压力、注射温度、注射速度和模具温度)。
要获得理想的注射成形生坯，必须对模具设计和注射成形参数进行优化。
3.4 脱脂和烧结
粘结剂脱除即脱脂最费时、最难控制，是金属注射成形工艺中最重要的环节，也是阻碍金属注射成形工艺技术发展的难题。
脱脂工艺对于保证产品质量极为重要。
钛及钛合金常用的脱脂方法有热脱脂、溶剂脱脂、催化脱脂及超临界流体萃取等。
烧结是金属注射成形工艺中最后一道工序，起着使产品致密化和化学性质均匀的作用。
烧结条件(如温度、气氛、升温速度等)影响产品的性能和精度。
由于金属粉末注射成形采用了大量的粘结剂，烧结时收缩非常大，线收缩率一般达到12%～18%。
因此，变形控制和尺寸精度控制至关重要。
另外，加热过程中的气体反应以及残留的聚合物与粉末杂质反应等，特别是后者在孔隙中影响注射成形产品的致密化。
烧结钛及钛合金要用经过严格脱水和净化的氢气，最好是在真空或惰性气氛中进行。
在钛及钛合金的烧结过程中，固定器和填料也很关键，若使用AlO3，在比较高的温度烧结会增加氧含量，推荐使用。
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4、研究现状与应用
目前，钛合金已经广泛应用于航空航天、船舰、汽车、化工及石化等领域，有着十分广阔的应用前景。
譬如，2003－2007年，我国海绵钛产量从几千吨增加到6000t以上，2013年我国钛加工材产量虽然比2012年下降了约13％，但仍达4453ｔ。
就潜力而言，钛合金将更加广泛地应用于民用工业，特别是汽车、医疗器械、生物移植物等受到了充分重视。
目前，车用钛合金主要用于发动机气门、连杆、曲轴及弹簧等。
然而，对于民用领域，钛合金价格方面必须首要考虑。
生产低成本、高性能钛及钛合金粉末注射成形件的主要途径和研究方向是: ①使用价格低廉的氢化脱氢粉和气体雾化粉混合得到的钛及钛合金粉作为注射成形的原料粉末；②开发新型高效的钛及钛合金粉末注射成形用的粘结剂体系；③优化混炼工艺；④优化注射条件参数以消除注射缺陷；⑤开发先进的脱脂工艺，缩短脱脂时间并减少脱脂缺陷，以降低成本；⑥研究烧结工艺，控制产品尺寸精度，提高产品性能。
通过优化金属注射成形工艺加大产品的尺寸，研究超小型零件的注射成形是扩大钛及钛合金粉末注射成形产品应用的重要途径。
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5、结束语
随着粉末冶金钛合金技术在生物医用和航空航天等高新技术领域中得到越来越广泛的应用，未来研究的重点集中在球形钛及钛合金粉末制备工艺上。
并且随着3D打印和粉末注射成形技术不断得到应用，球形粉末需求的增长会非常快。
未来钛及钛合金粉末制备技术的研究重点还在如何降低粉末杂质含量，降低生产成本等。
参考文献：
[1] 杨伟,张崇才,涂铭旌. 钛及钛合金粉末注射成型研究近况及应用前景[J]. 材料导报,2015,09（123-128）.
[2] 邹黎明,谢焕文,刘辛等. 钛及钛合金粉末制备技术的研究及应用现状[J]. 材料研究与应用,2015,04:222-230.
[3] 梁永仁,吴引江.3D打印用钛及钛合金球形粉末制备技术[J].世界有色金属,2016,12:150-151.
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