[發明專利]一種用于精煉鈦和鈦合金熔液的電化學脫氧方法

有效

• 申請號: 201210499982.4
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102943182A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 姜敏;李重河;魯雄剛;張釗;周菲菲;萬怡猛;吳廣新;張東;何文英;何建平
• 申請（專利權）人: 上海大學;上海晉拓金屬制品有限公司
• 主分類號: C22B9/00
• 分類號: C22B9/00;C22B34/12;C22C1/00;C22C14/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種用于精煉鈦和鈦合金熔液的電化學脫氧方法，其特征在于具有以下過程：以自制的氧化釔坩堝為反應容器熔煉鈦合金，通過插入石墨棒也即為陰極和用氧化釔穩定的氧化鋯管，并以鋯管內的碳飽和銅液為陽極，由外加直流電源施加電場，并在實現氣氛控制的條件下，控制氧離子在金屬液中的傳導方向和速度以及增強溶解氧在金屬液中的傳質，從而實現鈦和鈦合金熔液的無污染脫氧精煉；氧化釔坩堝反應容器放在傳統通用的真空高溫爐中，沖入氬氣至10^-2Pa；直流電源供給裝置的輸出電壓為0.1~5V的恒壓電源；脫氧溫度為1350℃~1650℃，反應時間為4h~8h；最終完成電化學脫氧過程。

2.一種用于精煉鈦和鈦合金熔液的電化學脫氧方法的專用裝置，包括有：Mo棒導桿（1），絕緣剛玉套管（2），碳飽和銅液（3），SOM管即氧化鋯管（4），氧化釔坩堝（5），石墨棒（6），石墨坩堝蓋（7），石墨坩堝（8），鈦合金樣品（9）；其特征在于：脫氧精煉裝置部分置于傳統通用的真空熔煉爐內，爐內抽真空后充入氬氣氣氛；氧化釔坩堝（5）置于石墨坩堝（8）內，在氧化釔坩堝（5）內的金屬液中插入石墨（6）和充滿碳飽和銅液（3）的用氧化釔穩定的氧化鋯管（4），碳飽和銅液（3）中插入鉬棒導桿（1）；石墨坩堝（8）帶蓋，且在石墨坩堝蓋（7）與陰極、陽極間加有絕緣剛玉套管（2）密合。

3.上述熔煉用氧化釔坩堝，該材料由Y₂O₃和5~20mol%CaO組成，并且需要加入以下至少一種粘結劑：石蠟，或丙三醇和無水乙醇，燒結溫度為1100℃~1500℃。

4.上述陰極為石墨棒，形狀為圓棒或平板；陽極為氧化釔穩定的氧化鋯管內的碳飽和銅液；鉬棒導桿形狀為圓棒或平板；電極可做成致密結構，也可以是多孔疏松結構。

5.上述固體透氧膜（SOM）即氧化鋯管，該管材料由ZrO₂和1~15mol%Y₂O₃組成，并且需要加入以下至少一種粘結劑：石蠟，或丙三醇和無水乙醇，燒結溫度為1400℃~1700℃。