钛同位素地球化学综述

随着分析技术的进步,非传统稳定同位素体系在地球化学、天体化学和生物地球化学等研究领域的应用日益广泛。钛(Ti)是一个非常重要的过渡族金属元素,在地球和其他类地球行星中广泛存在。但是由于Ti是一种难熔的、流体不活动性元素,高温地质过程中Ti同位素分馏很小。人们对Ti同位素体系的地球化学应用的关注相对其他非传统稳定同位非常有限。而近年来,随着化学纯化方案的优化以及双稀释剂方法的改进和仪器质谱性能的提高,Ti同位素组成的高精度测试已经能够实现。天然样品中Ti同位素组成的变化随之得以发现,使得学者们能够利用这一新的稳定同位素体系来解决与高温和低温地球化学相关的问题。很快Ti同位素体系地球化学研究成为当前国际地质学界的前沿研究课题和新的发展方向之一。本文首先在简要介绍Ti元素和Ti同位素体地球化学性质的基础上,介绍了Ti元素化学分离和Ti同位素分析方法。随后笔者总结了已有的不同类型球粒陨石和地球样品的质量相关Ti同位素组成研究结果,对硅酸盐地球的Ti同位素组成做了初步评估。前人对高温地质样品的Ti同位素组成研究初步探明Ti同位素在岩浆演化过程,例如部分熔融和结晶分异等重要地质过程中的分馏行为。笔者在此基础上探讨了结晶分异过程中引起Ti同位素分馏的主要控制因素,指出Ti同位素是潜在的研究岩浆演化过程的新工具。最后笔者探讨了Ti同位素地球化学未来的发展方向,以加速我国在Ti同位素地球化学方面的应用研究。

用ICP-MS测定乙烯聚合催化剂中镁、铝和钛元素含量

在美国Agilent公司制造的7500 CX型电感耦合等离子体质谱仪上,以硝酸为消解试剂,采用外标曲线结合内标校正法,建立了用于测定乙烯聚合Ti-Mg-Al催化剂的Mg,Al,Ti元素质量分数的定量分析法.结果表明,该方法可以同时测定催化剂中Mg,Al,Ti的元素质量分数.所测定的各元素计数值的长周期稳定性、试样的稀释重复性及试样分析的重复性均很好,三者相对标准偏差分别低于3.0％,5.0％（综合值）,4.0％.各元素的加标回收率为96％～101％.

TC4钛合金表面氧化皮去除

针对TC4钛合金在热成形过程中其表面易形成一层致密的氧化皮且氧化皮的表面形貌和厚度均受温度影响这一现象,采用先热碱洗后酸洗的工艺过程对TC4钛合金在不同温度下氧化后的氧化皮去除工艺进行了研究.采用光学显微镜对氧化皮形貌进行表征,研究了时间对去除氧化皮的影响,且通过国际上较先进的美国LECO公司RH-404定氢仪对去除氧化皮后钛合金的氢质量分数进行了测定.结果表明,通过采用先热碱洗后酸洗的过程,TC4钛合金表面的氧化皮可以完全被去除.此外,通过RH-404定氢仪测得合金中氢质量分数的变化不大.

亚稳β型TB8钛合金置氢特性研究

文章采用高温气相充氢法对TB8钛合金进行常压置氢实验,以研究亚稳β型TB8钛合金的置氢特性,即氢气流速、置氢温度和置氢时间对置氢量的影响规律,并建立了相应的数学模型。结果表明,氢气流速越快,合金中氢的质量分数越高,最终达到饱和;置氢量随置氢温度的变化规律为先增加后降低,当达到峰值后遵从Sievert’s定律;随置氢时间的延长,置氢量逐渐增加,并最终趋于平衡。

Ti同位素分析方法及应用研究进展

基于Ti元素难熔、难迁移的地球化学特征,Ti同位素能够对太阳系早期演化过程、样品源区组成进行制约。本文详细介绍了近年来有关基于溶液进样和微区原位Ti同位素的各种分析技术,并对其优缺点进行了点评;简要介绍了本课题组在溶液进样上做出的改进和对地球样品的初步研究结果,综述了目前已有的Ti同位素应用研究进展,并对其在地球深部地质过程与表生地质过程研究中的应用前景进行了展望。

Al_2O_3对钒钛高炉渣冶金性能的影响及黏度预测模型

为研究Al_2O_3对钒钛高炉渣主要冶金性能的影响,以国内某钢铁企业的钒钛磁铁矿现场高炉渣为基础,在其他组元不变的情况下采用化学试剂调控渣样成分,运用X线衍射(XRD)物相分析探索相关影响规律,从而以所得实验数据为基础,利用Weymann-Frenkel方程以及修正光学碱度Λcorr计算公式,建立相关黏度预测模型。研究结果表明,随着渣系中Al_2O_3质量分数的增加,炉渣高温黏度上升,熔化性温度TBr和黏流活化能Eη都呈上升趋势,渣系流动性和热稳定性均变差;所建立的黏度预测模型的平均偏差Δ为2.16%,模型预测值与实测值达成良好的吻合效果,可以真实有效地测量黏度,为实际生产节省成本。

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法检测异戊橡胶中钛质量分数

用微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)检测异戊橡胶(IR)中钛质量分数。结果表明,消解体系为硝酸/硫酸/双氧水(体积比为5/1/1),谱线波长为334.940 nm,ICP-OES仪射频功率为1 300 W、雾化气流量为0.55m L·min^(-1)、进样量为1.5 m L·min^(-1)、等离子气体流量为10 L·min^(-1)时,检测的IR钛质量分数相对标准偏差为1.07%,加标回收率为95%~105%。该检测方法快速、准确、灵敏度高,满足IR中钛质量分数的检测要求。

无取向硅钢钢水钛质量分数影响因素分析

对于硅钢而言,残留的钛元素对磁性能存在有害影响,因此需尽可能降低钢中的钛质量分数。统计了一段时期内生产的不同牌号无取向硅钢的中间包钢水钛质量分数,进而分析了不同牌号无取向硅钢钢水钛质量分数的影响因素。结果表明,无取向硅钢钢水钛质量分数的影响因素主要有硅铁合金、脱硫喷粉过程和中间包钢水增钛,正常的平均增钛量分别为0.001 5%、0.000 3%和0.000 6%;随着无取向硅钢牌号的提高,中间包钢水平均钛质量分数随之增加;随着各牌号无取向硅钢中硅质量分数的提高,RH终点钢水平均钛质量分数也增加,且硅质量分数由0.31%提高至3.05%,则RH终点钢水平均钛质量分数由0.000 75%增加至0.002 03%。