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鈦白粉的主要特性

發布時間:2020-10-15人氣:10

物理性質
1)相對密度
在常用的白色顏料中,二氧化鈦的相對密度最小,同等質量的白色顏料中,二氧化鈦的表面積最大,顏料體積最高。
2)熔點和沸點
由于銳鈦型在高溫下會轉變成金紅石型,因此銳鈦型二氧化鈦的熔點和沸點實際上是不存在的。只有金紅石型二氧化鈦有熔點和沸點,金紅石型二氧化鈦的熔點為1850℃、空氣中的熔點為(1830±15)℃、富氧中的熔點為1879℃,熔點與二氧化鈦的純度有關。金紅石型二氧化鈦的沸點為為(3200±300)℃,在此高溫下二氧化鈦稍有揮發性。
3)介電常數
由于二氧化鈦的介電常數較高,因此具有優良的電學性能。在測定二氧化鈦的某些物理性質時,要考慮二氧化鈦晶體的結晶方向。銳鈦型二氧化鈦的介電常數比較低,只有48。
4)電導率
二氧化鈦具有半導體的性能,它的電導率隨溫度的上升而迅速增加,而且對缺氧也非常敏感。金紅石型二氧化鈦的介電常數和半導體性質對電子工業非常重要,可利用該性質生產陶瓷電容器等電子元器件。
5)硬度
按莫氏硬度十分制標度,金紅石型二氧化鈦為6~6.5,銳鈦型二氧化鈦為5.5~6.0,因此在化纖消光中為避免磨損噴絲孔而采用銳鈦型。
6)吸濕性
二氧化鈦雖有親水性,但其吸濕性不太強,金紅石型較銳鈦型為小。二氧化鈦的吸濕性與其表面積的大小有一定關系,表面積大,吸濕性高,還與表面處理與性質有關。
7)熱穩定性
二氧化鈦屬于熱穩定性好的物質。
8) 粒度
鈦白粉粒度分布是一個綜合性的指標,它嚴重影響鈦白粉顏料性能和產品應用性能,因此,對于遮蓋力和分散性的討論可直接從粒度分布上進行分析。
影響鈦白粉粒度分布的因素較為復雜,首先是水解原始粒徑的大小,通過控制和調節水解工藝條件,使原始粒徑在一定范圍內。其次是煅燒溫度,偏鈦酸在煅燒的過程中,粒子經歷一個晶型轉化期和成長期,控制適宜的溫度,使成長粒子在一定范圍內。最后就是產品的粉碎,通常對雷蒙磨的改造和分析器轉速的調節,控制粉碎質量,同時可以采用其它粉碎設備,例如:萬能磨、氣流粉碎機和錘磨裝置。
晶體性質
二氧化鈦在自然界有三種結晶形態:金紅石型、銳鈦型和板鈦型。板鈦型屬斜方晶系,是不穩定的晶型,在650℃以上即轉化成金紅石型,因此在工業上沒有實用價值。銳鈦型在常溫下是穩定的,但在高溫下要向金紅石型轉化。其轉化強度視制造方法及煅燒過程中是否加有抑制或促進劑等條件有關。一般認為在165℃以下幾乎不進行晶型轉化,超過730℃時轉化得很快。金紅石型是二氧化鈦最穩定的結晶形態,結構致密,與銳鈦型相比有較高的硬度、密度、介電常數與折光率。金紅石型和銳鈦型都屬于四方晶系,但具有不同的晶格,因而X射線圖象也不同,銳鈦型二氧化鈦的衍射角位于25.5°,金紅石型的衍射角位于27.5°。金紅石型的晶體細長,呈棱形,通常是孿晶;而銳鈦型一般近似規則的八面體。
金紅石型比起銳鈦型來說,由于其單位晶格由兩個二氧化鈦分子組成而銳鈦型卻是由四個二氧化鈦分子組成,故其單位晶格較小且緊密,所以具有較大的穩定性和相對密度,因此具有較高的折射率和介電常數及較低的熱傳導性。
二氧化鈦的三種同分異構體中只有金紅石型最穩定,也只有金紅石型可通過熱轉換獲得。天然板鈦礦在650℃以上即轉換為金紅石型,銳鈦礦在915℃左右也能轉變呈金紅石型。
化學性質
二氧化鈦的化學性質極為穩定,是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反應,對氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及無機酸、堿,只溶于氫氟酸。但在光作用下,鈦白粉可發生連續的氧化還原反應,具有光化學活性。 這一種光化學活性,在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯,這一性質使鈦白粉即使某些無機化合物的光敏氧化催化劑,又是某些有機化合物光敏還原催化劑。
應急處理:隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿一般作業工作服。避免揚塵,小心掃起,置于袋中轉移至安全場所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。
二氧化鈦(或稱鈦白粉)廣泛用于各類結構表面涂料、紙張涂層和填料、塑料及彈性體,其它用途還包括陶瓷、玻璃、催化劑、涂布織物、印刷油墨、屋頂鋪粒和焊劑。據統計,2006年全球二氧化鈦需求達460萬噸,其中涂料行業占58%、塑料行業占23%、造紙10%、其他9%。鈦白粉既可用鈦鐵礦、金紅石制取,也可用鈦渣制取。鈦白粉生產工藝有兩種:即硫酸鹽工藝和氯化物工藝,硫酸鹽法的技術比氯化物法簡單,可以用品位低和比較便宜的礦物。如今世界上約有47%產能采用硫酸鹽工藝,53%產能為氯化物工藝。

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