TiO2+C低温制备高纯度TiC机制

TiC等过渡金属碳化物因特性其在各领域扮演着重要角色，是极具潜力的高温结构材料。特性均匀、高纯度TiC等过渡金属碳化物粉体制备至关重要。传统工艺存在缺陷无法低成本获得高技术要求的产品。本项目是在此背景下提出的。项目完成了任务书中包含的（1）制备碳化钛的阴极过程；（2）碳酸钙的行为和控制机制；（3）碳化钛的形核机理及长大机制等研究内容外，并对碳化铬和碳化钒的制备机理进行了拓展研究。 研究发现二氧化钛-碳电解制备TiC的阴极过程： 第一步是二氧化钛被还原生成TiO•2TiO2和钛酸钙；第二步是钛酸钙被还原生成TiO；第三步是TiO被还原形成金属钛吸附原子并扩散进入石墨形成TiC，第二步和第三步的TiO还原过程是限制步骤。熔盐或阴极片中氧化钙CaO含量的控制是减少阳极二氧化碳溶解形成碳酸钙的关键。电压和温度对TiC的形核速率影响较大，而时间的影响则较小；添加剂钛酸钠的加入大大加快了TiC形核速率，并且添加量和温度的增加也加快了TiC的形核速率。但上述因素对TiC的最终尺寸影响较小，各种因素下制备的TiC尺寸均在5微米左右。五氧化二钒-碳电解制备VCx过程为：V5 →V3 →V2 (C)→V(C)三步完成的不可逆过程；氧化铬-碳电解制备Cr3C2的过程为：Cr3 (C)→Cr3C2一步还原的不可逆过程。 项目研究获得了熔盐电化学法还原金属氧化物制备TiC等过渡金属碳化物的机理，并讨论了其粉体制备工艺条件，为低温、节能，对环境友好的制备特性均匀、高纯度TiC等过渡金属碳化物提供了理论和技术依据。

TiC具有高熔点、高硬度、高电导性和导热性以及物理、化学性质稳定的特点，在高技术领域有着很好的应用前景。目前TiC的制备存在能耗大，成本高和获得高纯度困难等问题。本课题从非平衡态热力学耦合角度，提出以石墨为阳极，TiO2 C成型块为阴极，在氯化钙熔盐中低温制备TiC的新思路。实现了TiO2 C低温条件下制备TiC，大大降低了反应温度（从1300℃以上降到850℃）。该方法具有工艺简单、能耗小、成本低、纯度易控制的特点。课题拟通过O2-离子固体电解质构建阴极体系研究该TiC制备方法的机理；弄清TiC的形成历程；探讨制备过程中生成的CaCO3电化学行为，通过弄清其反应机理和控制机制来揭示产物高纯度TiC纯度的控制机制；研究TiC晶体的生长来揭示TiC晶体生长的控制机制。通过上述研究揭示该高纯TiC制备方法的内在机制，为该法的有效应用提供理论支持。

1、塑料袋的种类

（1）高压聚乙烯塑料袋

（2）低压聚乙烯塑料袋

（3）聚丙烯塑料袋

（4）聚氯乙烯塑料袋

2、塑料袋的用途

（1）高压聚乙烯塑料袋的用途：

A、食品包装：糕点、糖果、炒货、饼干、奶粉、盐、茶叶等；

B、纤维品包装：衬衫、服装、针棉品、化纤制品；

C、日化用品包装。

（2）低压聚乙烯塑料袋的用途：

A、垃圾袋、菌种袋；

B、方便袋、购物袋、手提袋、背心袋；

C、保鲜袋；

D、编织袋内袋

（3）聚丙烯塑料袋的用途：

主要用于包装纺织品、针棉品、服装、衬衫等。

（4）聚氯乙烯塑料袋的用途：

A、礼品袋；

B、箱包袋、针棉品包装袋、化妆品包装袋；

C、(拉链式)文件袋、资料袋。

二、塑料的成分

我们通常所用的塑料并不是一种纯物质，它是由许多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分，此外，为了改进塑料的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料。

1、合成树脂

合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40%～100%。由于含量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质，所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100%的树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质。

2、填料

填料又叫填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一，同时还能显著提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类，前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等，后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。

3、增塑剂

增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型。增塑剂一般是能与树脂混溶，无毒、无臭，对光、热稳定的高沸点有机化合物，最常用的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时，若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑剂(用量<10%)，则得硬质聚氯乙烯塑料。

4、稳定剂

为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命，要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。

5、着色剂

着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。

6、润滑剂

润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。

除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等，以满足不同的使用要求。

吹膜机的常用材料

（1）HDPE

高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，简称为“HDPE”），是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃 （四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。

（2）LDPE

低密度聚乙烯度聚乙烯（LDPE）是一种塑料材料，它适合热塑性成型加工的各种成型工艺，成型加工性好。 LDPE主要用途是作薄膜产品，还用于注塑制品，医疗器具，药品和食品包装材料，吹塑中空成型制品等。

（3）LLDPE

线性低密度聚乙烯，在结构上不同于一般的低密度聚乙烯，因为不存在长支链。LLDPE的线性度取决于LLDPE和LDPE的不同生产加工过程。LLDPE通常在更低温度和压力下，由乙烯和高级的α烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布，同时具有线性结构使其有着不同的流变特性 。