好的鈦金屬為基體組分，并在其中摻雜特定含量的鑰 和錫，該特定含量的鑰和錫有利于增強鈦合金的抗蝕性，使得鑰和錫在非氧化性酸中生成 難溶和保護性能良好的腐蝕產(chǎn)物膜，不僅保護鈦且使得銅沉積在產(chǎn)物膜上，使得銅不再和 鈦緊密接觸，易于鈦板與銅的剝離。同時還摻雜有定含量的鐵，可提高該合金的導(dǎo)電性能， 從而控制銅的生成速率。且該鈦合金強度比純鈦更高、耐熱性良好。
[0027] 相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供一種上述鈦合金的制備方法，包括如下步驟：
[0028] SOL根據(jù)上述鈦合金中的鈦、鑰、錫、鐵的百分比，稱取鈦單質(zhì)、鑰單質(zhì)、鐵單質(zhì)、錫 單質(zhì)，并在保護氣氛中進行熔煉處理，形成熔體；S02.對熔體進行退火處理，得到上述鈦合 金。
[0029] 上述SOl步驟中，鈦單質(zhì)、鑰單質(zhì)、鐵單質(zhì)、錫單質(zhì)的來源可多樣選擇，例如，鈦單 質(zhì)可為海綿鈦或純鈦等。且為避免在合金中引入其它雜質(zhì)，熔煉處理優(yōu)選在保護氣氛中進 行，進一步優(yōu)選地，該保護氣氛為還原性氣體或惰性氣體的氣氛，如CO、N 2、Ar等。在熔煉 處理過程中，鈦、鑰、鐵、錫這四種單質(zhì)中的任一種有可能形成氧化物，導(dǎo)致鈦合金的性能不 佳，為避免此種情況，上述優(yōu)選的還原性氣體可將氧化物再次還原為單質(zhì)，而優(yōu)選的惰性氣 體可直接將氧化性氣體排出熔煉裝置外。作為另一優(yōu)選實施例，上述熔煉處理的工藝條件 為：溫度為1700~1800°C，熔煉時間為0. 5~1小時。該熔煉溫度范圍對合金的凝固組織的 均勻性有著重要的影響。溫度過高會導(dǎo)致合金部分元素?fù)]發(fā)，或發(fā)生同素異晶轉(zhuǎn)變，降低合 金的穩(wěn)定性；溫度過低，無法得到滿足目標(biāo)成分且分布均勻的鈦合金。。上述S02步驟中，對 熔體進行退火處理，退火處理的方式可優(yōu)選操作簡便的空冷，即自然冷卻，也可優(yōu)選為控制 冷卻方式。本實施例進一步優(yōu)選地退火處理方式為控制冷卻，這是因為控制冷卻可通過控 制退火的溫度調(diào)節(jié)合金的基體組織及穩(wěn)定性。具體地，該控制冷卻的步驟優(yōu)選為：在490~ 500°C溫度下對上述步驟SOl中的熔體先保溫30分鐘，后降溫。該步驟的保溫目的在于充 分保證熔體各成分的均勻，而控制降溫進一步促進鈦合金凝固組織的尺寸穩(wěn)定和均勻性。
[0030] 在具體實施例中，上述制備鈦合金的具體操作步驟為：按上述鈦合金的具體配方 比例取各單質(zhì)組分放入石墨鍋內(nèi)，并進行混合，后將石墨鍋置于高溫電爐中，沖入保護氣體 N2，升溫直至1700~1800°C對各組分熔煉，熔煉時間為1小時，得到熔體；后轉(zhuǎn)移熔體至退 火爐中，并將退火爐升溫至490~500°C，保溫30分鐘，后降溫冷卻，直至常溫，得到鈦合金。
[0031] 上述鈦合金的制備方法充分考慮到鈦合金各組分的物化性質(zhì)，有利于獲得的鈦合 金綜合性能高，且操作簡便，易于實施，有利于工業(yè)上的廣泛應(yīng)用。
[0032] 上述制備的鈦合金為一整體，若要得到理想的成品，需對其進行沖壓成型。將該鈦 合金進行沖壓成型即可得到本發(fā)明的另一實施例，即鈦合金陰極，此為一種鈦合金板材，該 鈦合金主要應(yīng)用在蝕刻液再生領(lǐng)域，尤其是再生銅的制備工藝中。
[0033] 具體地，上述鈦合金板材在蝕刻液再生銅工藝中作為陰極時，已失效的酸性蝕刻 液的主要成分包括：此1、(：11(：1 2、(：112(：12、（(：11(：13)2^及其他輔助成分，此廢蝕刻液為電解液，這 樣，在陰極附近為銅回收區(qū)，一價銅離子被還原在鈦合金陰極上沉積為單質(zhì)銅。由于該鈦合 金含有特定含量的鑰、錫和鐵，在作為陰極材料時，該陰極表面會生成致密的氧化薄膜，使 鈦不與鹽酸反應(yīng)，保護鈦板，并利用薄膜將鈦與沉積的銅層隔離，利于后續(xù)對銅的回收，這 樣使鈦合金陰極可反復(fù)利用，延長其使用壽命，降低生產(chǎn)成本，對工業(yè)生產(chǎn)有巨大的經(jīng)濟效 Mo
[0034] 現(xiàn)以鈦合金及制備方法為例，對本發(fā)明實施例進行進一步詳細(xì)說明。
[0035] 實施例1~3
[0036] 實施例1~3中各鈦合金按？百分比的具體組分見下表1。
[0037] 上述實施例1~3中各鈦合金的制備方法相同，均包括以下步驟：SI.將上述實施 例1~3中各鈦合金的全部組分分別按表1中的具體比例稱取各組分放入石墨鍋內(nèi)，并進 行混合，后將石墨鍋置于高溫電爐中，沖入保護氣體N 2，升溫直至1700~1800°C對各組分 熔煉1小時，得到熔體；；
[0038] S2.將熔體轉(zhuǎn)移至退火爐中進行退火，并將退火爐升溫至490~500°C，保溫30分 鐘，后降溫冷卻，直至常溫，得到鈦合金。
[0039] 對比實施例1~4
[0040] 對比實施例1~4中各鈦合金按重量百分比的具體組分見下表1。
[0041] 上述對比實施例1為一塊現(xiàn)有的純鈦板材，對比實施例2~4中各鈦合金的制備 方法相同，均包括以下步驟：
[0042] DL以上述對比實施例2~4中各鈦合金的全部組分的重量百分比含量為標(biāo)準(zhǔn)，分 別按表1中的具體比例稱取各單質(zhì)放入石墨鍋內(nèi)，并進行混合，后將石墨鍋置于高溫電爐 中，沖入保護氣體N 2，升溫直至1800°C對各組分熔煉1小時，得到熔體；
[0043] D2.將熔體轉(zhuǎn)移至退火爐中進行退火，并將退火爐升溫至490~500°C，保溫30分 鐘，后降溫冷卻，直至常溫，得到鈦合金。
[0044] 表 1
[0045]
【主權(quán)項】
1. 一種鈦合金，按照重量百分比包括：鈦96~98% ;鑰0. 1~0. 5% ;鐵0. 4~1% ;錫 1 ~3%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金，其特征在于：所述鈦合金按照重量百分比包括：鈦 96. 5 ~97. 5% ;鑰 0? 2 ~0? 4% ;鐵 0? 7 ~1% ;錫 L 5 ~2. 5%。
3. -種如權(quán)利要求1或2所述的鈦合金的制備方法，包括如下步驟： 根據(jù)所述鈦合金中的所述鈦、鑰、錫、鐵的百分比稱取鈦單質(zhì)、鑰單質(zhì)、鐵單質(zhì)、錫單質(zhì)， 并在保護氣氛中進行熔煉處理，形成熔體； 對所述熔體進行退火處理，得到所述鈦合金。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈦合金，其特征在于：所述的保護氣氛為還原性氣體或惰性 氣體的氣氛。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的鈦合金，其特征在于：所述的熔煉處理的工藝條件為：溫 度為1700~1800°C，熔煉時間為0. 5~1小時。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的鈦合金，其特征在于：所述的退火處理的方式為空冷或 控制冷卻。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈦合金，其特征在于：所述控制冷卻的步驟為：在1700~ 1800°C溫度下對所述熔體先保溫20~40分鐘，后降溫。
8. -種鈦合金陰極，其特征在于：所述鈦合金陰極由權(quán)利要求1~3任一所述的鈦合 金或由權(quán)利要求3~7任一所述的鈦合金的制備方法獲得的鈦合金制備而來。
9. 如權(quán)利要求8所述的鈦合金陰極在蝕刻液再生領(lǐng)域的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈦合金，按照重量百分比包括：鈦96～98%；鉬0.1～0.5%；鐵0.4～1%；錫1～3%。本發(fā)明的鈦合金通過特定含量的鉬、錫和鐵對高強度且耐腐蝕的純鈦進行改性，以此提高鈦合金材料的抗蝕性和導(dǎo)電性，且該鈦合金強度比純鈦更高、耐熱性良好，尤其是在蝕刻液再生銅工藝中耐氯化腐蝕，抗氧化性能優(yōu)異，使得該鈦合金在做為陰極材料時陰極表面沉積的銅易剝離。
【IPC分類】C25C7-02, C22C14-00, C22C1-02
【公開號】CN104805328
【申請?zhí)枴緾N201410036391
【發(fā)明人】李建光, 李海濤, 王丹, 崔磊, 陳龍英
【申請人】深圳市潔馳科技有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年1月24日