熔盐电解高纯钛的结晶机理及形貌

冯啸¹，姜嫄嫄²，马鑫²，翁启钢³，袁铁锤¹，周志辉¹

1. 中南大学粉末冶金国家重点实验室2. 中国航发南方工业有限公司3. 遵义钛业股份有限公司

摘 要：以氯化钠-氯化钾作为熔盐,采用熔盐电解法对海绵钛阴极片进行提纯,通过对电解过程形核率的理论推导,分析电解温度及不同熔盐成分比例对高纯钛结晶形貌的影响,研究熔盐电解过程中的结晶机理。结果表明,随电解温度升高,结晶钛颗粒尺寸逐渐增大,结晶颗粒由长条状或椭圆状逐渐转变为树枝状。熔盐成分中KCl含量增大会导致熔盐电阻增加,电流效率下降,致使结晶钛颗粒尺寸减小,结晶钛疏松,夹盐率高。通过对结晶钛颗粒进行微观表征,发现熔盐电解过程中,钛晶体台阶状生长,为二维形核方式。电解钛粉不是一个单晶整体,而是含有许多纳米晶及亚晶的多晶体,晶粒尺寸为100～500 nm。

关键词：高纯钛;熔盐电解;结晶;电解质;形核率;