植物生长五大要素: 光线。 2.温度。 3.湿度。 4.空气。 5.土壤。1、光线就是光照,绿色植物中的叶绿素是由光线的光合作用.水分和二氧化碳制造而成, 所以植物没有光线就不能生存。2、温度的高低对于植物的生长影响很大,原生于温带地区的植物,可以忍受低温,但不耐高温。 反之,原生于热带的植物,可以抗热抗高温,但不耐低温。每一种植物都有它最理想的生长适温, 如果我们能够给它最适当的温度,生长一定健壮。3、水分是生物细胞组成的主要物质,尤其绿色植物的含水量达80%以上。 植物所需的水分,不单指土壤中的水分,也包含了空气中的水分,就是我们所称的湿度。 植物从根部吸收水分,输送到茎.叶各部位蒸散。 如果吸收量少于蒸散量,就会导致茎叶枯萎死亡,因此在旱地或炎热的季节里,必须注意水分的补给。 反之过量或多雨的季节里,土壤含水量过高,空气的含量降低,阻碍了根部的发育,即会致使吸收能力减退而死亡。 植物除了吸收土壤中的水分外,散布在大气中的水蒸气(空气湿度)也会影响植物的蒸散作用。 空气湿度高,茎叶的蒸散作用就减缓,也就不易造成枯萎, 4、空气对植物的生存如同对动物一样是至关重要的。植物的生长离不开光合作用,植物需要空气中的二氧化碳和水来制造养料。 植物所需要的元素,有13种(4%)来自土壤,另外96%的碳、氢、氧元素来自空气。而空气中的氮、氧、二氧化碳又是植物生长不可缺少的成分。氮元素在土壤中一般占有的比重,而氮气要占空气总容量%,但是氮气一般不能被植物直接利用,仅有少数根瘤菌的植物用根瘤菌固定大气中的游离氮供植物生长。所以氮气一般对植物的生长没有决定性的作用;反而在土壤中施氮肥更容易被植物吸收。氧气占空气总容量21%,是植物呼吸和生存的必要条件;在植物生长发育的各个时期为生命活动提供能量。植物吸氧主要在根部,一般的植物根部吸收大气中存在的氧气就已足够,但沉水类植物主要靠土壤和水中的氧气,则需要适当保持土壤含水量和适当松土,防止土壤中二氧化碳聚集过多,导致植物根系窒息或中毒死亡现象。5、土壤为植物提供根系的生长环境,为其保温,保湿,同时能够辅助根部对植株的固定作用。土壤是很好的“储藏室”,其中可以储存水分、空气、矿质元素,这些是植物生长所必需的,植物直接从土壤中摄取。另外土壤内含有大量其它生物,如微生物和无脊椎动物。微生物能够分解有机质(植物无法直接吸收有机物)使之变成植物能够直接利用的无机物,为植物的生长提供营养;无脊椎动物如蚯蚓,能够通过其生理作用(运动等)达到翻土的目的,使土壤空隙加大,增大空气的含量,同时蚯蚓粪便能够为植物提供直接营养。沃土是最佳类型的土壤,因为它含有适量的水、空气和养分,使植物能健康茁壮地生长。就养分来讲,它对植物所起的作用,犹如人类需要粮食一样重要。养分供应不足,常是产量不能进一步提高的重要因素。为了增产就必需供给植物充足的养分。在土壤养分不足的情况下,就得通过施肥来满足植物对养分的要求。
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植物生长五大要素:光线。温度。湿度。空气。土壤。具体的参考文献你可以去看看植物学研究
因为拉瓦锡证明了空气是有氧气和氮气组成的!!!推翻了燃素说,所以取代了燃素说!!
这可是我费了好大劲改出来的。 2008年2月21日 星期日 晴一年一度的元宵节又来到了,元宵节又称上元佳节,是春节后迎来的又一个传统佳节。元宵节早在2000多年前的西汉就有了,元宵赏灯始于东汉明帝时期,明帝提倡佛教,听说佛教有正月十五日僧人观佛舍利,点灯敬佛的做法,就命令这一天夜晚在皇宫和寺庙里点灯敬佛,令士族庶民都挂灯。以后这种佛教礼仪节日逐渐形成民间盛大的节日。就节期长短而言,汉代才一天,到唐代已为三天,宋代则长达五天,明代更是自初八点灯,一直到正月十七的夜里才落灯,整整十天。岁月不断流逝,但元宵节的很多民间习俗至今非常盛行。比如舞龙、舞狮、跑旱船、踩高跷、扭秧歌、猜灯谜、放烟花等活动,给元宵节增添了光彩。除了这些活动以外,元宵节还有包元宵的习俗。今天我有幸跟爸爸妈妈到外婆家,正巧碰到外婆在包元宵,我就跟外婆学了起来。外婆先用开水来和糯米粉,然后不断地用力揉面,一直揉的像橡皮泥一样有韧性,接着把面揉成宝塔的形状,从“宝塔”的顶儿上拽下一块块面团,搓成圆团,中间掏个洞,两只手相配合把洞越揉越大,把准备好的豆沙馅,放在这个洞里,用大拇指和食指慢慢捏,接着把洞口封住,最后,把做好的元宵放在手心,两只手柔和地将元宵搓圆,这样一个元宵就做成了。看了外婆包元宵,我的手忍不住痒痒了,卷起袖子也包了起来。虽然我包的元宵馅子少、大小不一、奇形怪状,但还是得到了外婆的表扬。最后一道工序就是煮元宵了,我们把元宵放在烧开的水里,不一会儿水滚开了,元宵一个个漂在水面上。看到这一个个白花花、圆滚滚的元宵真叫人眼馋!我们大家吃着这热腾腾的元宵,心里感到非常舒畅,我的脸上堆满了笑容乐呵呵地说:“元宵象征着我们的生活甜甜美美,团团圆圆。”
1.昨天是元宵节,可热闹了!按中国民间的传统,在这天上皓月高悬的夜晚,人们要点起彩灯万盏,以示庆贺。出门赏月、燃灯放焰、喜猜灯谜、共吃元宵,合家团聚、同庆佳节,其乐融融。傍晚7:00多,我刚刚吃完饭,天空中响起了炸雷一般的响声,嘭!嘭!嘭!每一家接二连三的放起了烟火!我赶忙停下手中的筷子,冲出饭厅和爸爸、弟弟跑到楼上观赏起烟火来!因为我家在这一带是属比较高的楼房!我站在楼顶上一切景物尽收眼底!烟火升起来了!有的像一朵盛开的菊花!有的像萤火虫般满天飞舞,有的像一座雪山炸开了一般!最好看的要数“大礼花”,朵朵犹如火山爆发,嫣红、翠绿、金黄,“一座山”连“一座山”爆发出来!如流星般四散,衬着漆黑的夜幕,艳丽夺目!把漆黑的夜晚照成了明亮的白天!我们看后无一人不发出赞叹声!最使人耐人寻味的要属“导弹”了,先是一束白色的烟火串上天空,而后便在空中爆炸,最后销声匿迹……看完了别人的烟火,我和弟弟也把自己的烟火拿出来放了!我拿出了“冲天炮”,点燃后,像流星般射了出去,后面还拖着长长的“尾巴”!五彩缤纷!弟弟拿出了“圣诞树”,发出了强烈的火花!颜色各种个样!像喷泉一样,时高时矮,时亮时暗!火花从“天”而降,像无数条珍珠挂在天空!落下时像天上的银河一样!闪闪发光!还放了“雨花”就像仙女散花一样,从空中落下来,时而“花”心中还绽开“小花”,如花蕊一般。还有的像“ufo”一样闪过去,速度快的眼睛跟不上,有的像陀螺一般“疯狂旋转”……在夜幕中,家家户户的烟火就好象在比“美”,一家比一家壮观,一家比一家希奇……终于放完了烟花,四周也静下来了,看到这美丽的烟花,让我想起了辛弃疾的《青玉案元夕》,众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在,火阑珊处。元宵晚会已经结束了,但那欢声笑语,久久缭绕在我们窗前……2.今天是正月十五,中国人的传统节日――元宵节,我们一家过得快快乐乐的。 听妈妈讲,传说在很久以前,世上风调雨顺、五谷丰登,老百姓丰衣足食、安居乐业。突然灾难降临、城内洪水泛滥,城外田地干旱,原来是王母娘娘请玉帝去赴宴,玉帝喝酒喝得酩酊大醉。宴会后余地回宫办事,于是把雨簿写错了,本应是城外雨五分,城内雨三分,玉帝给写反了。青龙得知原因,便偷偷地里溜到天宫,改了雨簿,这样世上又慢慢恢复了本来面目。玉帝酒醒后,也发现写错了雨簿,但本想改正,又怕重臣说自己做事不慎重,只好将错就错。后来玉帝发现自己的雨簿被改过,不由心中大怒,派丞相来到人间杀了青龙,丞相照做了。青龙被丞相杀了后,变成一只神鸟,在玉帝殿外喊冤,玉帝心中感到惭愧,便下书要黄帝向百姓传令,要纪念为民除害的青龙。每年春节,人们都要敲锣打鼓,耍龙舞狮几年青龙,庆祝元宵节。 元宵节的习俗是吃汤圆,让每家团团圆圆,所以今晚妈妈"权力下放",把煮汤圆的重要任务交给我来执行。我把它看成一件十分重大的任务,生怕煮破了,所以心里好像揣着一只小兔子"怦怦"直跳。我利用以前看妈妈煮汤圆的经验,先把水烧开,把汤圆小心翼翼地放进去。我焦急地等待着,等待着……。白白胖胖的汤圆浮出水面,看着它们一个个膨胀,我兴高采烈地喊道:"汤圆要出锅了。"我庆幸,还好汤圆没煮破。大家高兴地品尝了我煮的汤圆,"美食家"妈妈给我打了一个一百分,夸我长大了,懂事了。我兴奋不已,第一次煮汤圆就得到这么高的评价,我心里美滋滋的。 晚上七点左右,我们全家一起下楼放焰火。正好碰上我的好朋友刘一凡,我俩一起去放焰火。我拿着一个最大的"金椰子"礼花,用香把礼花点着了,看见一朵朵美丽的"茶花"冲上天空绽放了,我和刘一凡拍手叫好。我又拿了一个超大型的"飞毛腿",只见那好似流星划过天际,放射出五彩光芒,飞远了。接着又放了手摇花、花篮、降落伞…… 最后我们全家津津有味地坐在沙发上看着元宵晚会,其乐融融的。 今天我学会了煮汤圆的常识,感受到了放焰火的快乐。我梦想每天都是元宵节那该多好啊!我期盼着明年的元宵节……3.这天是2010年的元宵节,也是我盼望已久的节日,因为这一天我可以吃元宵,放爆竹,看烟花。“吃元宵啦!”妈妈手里端着热气腾腾的元宵,嘴里高兴地叫着,元宵象征着一家人团团圆圆,生活像元宵一样蜜甜,我嚼着绵绵的、沙沙的黑芝麻元宵,真是美在碗里,甜在心里。 吃过元宵,我们一家人便欢快的来到街上看烟花,街上的人真多呀,像潮水一样从四面八方涌来,各个脸上洋溢着节日的喜悦,我们随着人流来到文化广场,这里是看烟花的好地方,只听见“嗖”的一声,一朵大菊花在空中骤然开放,从花芯中绽放出无数个色彩斑斓的花瓣,顿时把美丽的夜空装饰得更加绚丽多彩,人们不约而同的发出赞叹声;紧接着一朵朵色彩各异的梨花在空中竞先开放,争奇斗艳;又听见“砰”的一声,一个小圆点爆裂了,迸出无数个小圆点,接着无数个小圆点变成了无数个小蘑菇,它们像一个个小伞兵从空中飘落下来,一会儿消失在深邃的夜空中,人们陶醉在了这五彩缤纷的世界里看完烟花,我们随着人流开始观花灯,街上的灯真多,使我目不暇接,有十二生宵灯、如来佛灯、观音灯、猪八戒灯、米老鼠灯、脸谱灯、神六飞天灯、奥运福娃灯……加上霓虹灯,把整个临泽城装扮得更加美丽。2010年是虎年,花灯的主角是福娃和十二生肖中的虎,一个个金虎显得神采奕奕,它那股劲真让人好笑,它们好像在说:我老虎今天也该扬眉吐气了!彩灯绽放着绚烂的色彩,好像在为国庆加油呢。最引人注目的是县政府门前的两条巨龙灯,它是那么的雄伟壮观,引来了无数摄影爱好者。 正在这时,爸爸叫我去放爆竹,点着爆竹,嗖嗖从竹筒中飞出了一个个“流星”,像天女散花,像火树银花,像流星飞滚,我的梦也想随“流星”飞向蓝天,我一定要好好学习,掌握许多知识,实现我的嫦娥飞天梦!
农历正月十五日,是中国的传统节日元宵节。正月为元月,古人称夜为“宵”,而十五日又是一年中第一个月圆之夜,所以称正月十五为元宵节。又称为“上元节”。按中国民间的传统,在一元复始,大地回春的节日夜晚,天上明月高悬,地上彩灯万盏人们观灯、猜灯谜、吃元宵合家团聚、其乐融融。汉武帝时,“太一神”的祭祀活动在正月十五。司马迁在“太初历”中就把元宵节列为重大节日。元宵节起源于汉朝,据说是汉文帝时为纪念“平吕”而设。汉高祖刘邦死后,吕后之子刘盈登基为汉惠帝。惠帝生性懦弱,优柔寡断,大权渐渐落再吕后手中.汉惠帝病死后吕后独揽朝政把刘氏天下变成了吕氏天下,朝中老臣,刘氏宗室深感愤慨,但都惧怕吕后残暴而敢怒不敢言。吕后病死后,诸吕惶惶不安害怕遭到伤害和排挤。于是,在上将军吕禄家中秘密集合,共谋作乱之事,以便彻底夺取刘氏江山。此事传至刘氏宗室齐王刘囊耳中,刘囊为保刘氏江山,决定起兵讨伐诸吕随后与开国老臣周勃,陈平取得联系,设计解除了吕禄,“诸吕之乱”终于被彻底平定。平乱之后,众臣拥立刘邦的第二个儿子刘恒登基,称汉文帝.文帝深感太平盛世来之不易,便把平息“诸吕之乱”的正月十五,定为与民同乐日,京城里家家张灯结彩,以示庆祝。从此,正月十五便成了一个普天同庆的民间节日——“闹元宵”。汉武帝时,“太一神”的祭祀活动在正月十五。司马迁在“太初历”中就把元宵节列为重大节日。参考资料:
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我最喜欢的化学元素作文:其中最让我喜欢的化学元素就是碘。你们可能觉得会很奇怪,碘神奇在哪里呢?通过书本我了解碘在常温下是固体,但它也只是勉强的坚持住固体的状态,稍微加热就会熔化,并立即蒸发成浓密而美丽的紫色蒸气。书中描述碘元素蒸气的照片非常的绚丽,这可是作者花了很长的时间拍摄到的。碘是个相当温和的元素,它的作用可大了。可以用来治疗马蹄上的真菌病;缺乏碘会导致甲状腺肿大,所以我们在盐里面加了碘,有了碘盐甲状腺肿大现在就不多见了;还可以把含有百分之几碘的酒精用作消毒剂,我们的生活中经常用到。带着对书中碘元素的好奇,爸爸带着我做了一个小实验,实验很简单,只见爸爸拿了几粒米饭,放在一个小容器中,和了一点水,用筷子把米饭捣碎,然后拿来了我们消毒用的碘酒,往乘有米饭的容器里滴了几滴橙色的碘酒,只见容器里的溶液顿时变成了深蓝色。这让我非常惊讶!爸爸告诉我米饭中含有大量的淀粉,淀粉和碘发生了化学反应,溶液就变成了深蓝色。碘元素化学反应产生的视觉变化,原来也可以这样啊!
我是化学元素铁;我的化学符号是Fe,原子序数是26,在化学元素周期表中位于第4周期、第VIII族,是铁族元素的代表。是最常用的金属。我是过渡金属的一种,是地壳含量第二高的金属元素。我被发现于公元前3500年的古埃及。它们包含的镍,表明它们来自流星。古代小亚细亚半岛(也就是现今的土耳其)的赫梯人在3500年前(公元前1500年前)是第一个从铁矿石中熔炼出我的,这种新的、坚硬的金属给了他们经济和政治上的力量,铁器时代开始了。中国也是最早发现和掌握炼铁技术的国家之一。1973年在中国河北省出土了一件商代铁刃青铜钺,表明3300多年以前中国人认识了我,熟悉了我的锻造性能,识别了我与青铜在性质上的差别,把铁铸在铜兵器的刃部,加强铜的坚韧性。经科学鉴定,证明铁刃是用陨铁锻成的。随着青铜熔炼技术的成熟,逐渐为铁的冶炼技术的发展创造了条件。另外人体中也含有我。我是血红蛋白的成分,帮助氧气运输;
我质地软,不过如果是我与其他金属的合金或者是掺有我,熔点降低,硬度将增大,具体要看杂质或者合金的性质了;
我是工业部门不可缺少的一种金属。我与少量的碳制成合金——钢,磁化之后不易去磁,是优良的硬磁材料,同时也是重要的工业材料,并且也作为人造磁的主要原料。我有多种同素异形体。我是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在氢的前面,我的化学性质比较活泼,是一种良好的还原剂。我是一变价元素,0价只有还原性,+3价只有氧化性,+2价既有还原性又有氧化性。常温时,我在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应,若有杂质,在潮湿的空气中易锈蚀;在有酸气或卤素蒸气存在的湿空气中生锈更快。在高温时,则剧烈反应,如我在氧气中燃烧,生成Fe3O4,赤热的我和水蒸气起反应也生成Fe3O4。加热时均能同卤素、硫、硅、碳、磷等化合。除生成+2和+3价氧化物外,还有复合氧化物Fe3O4(是磁性氧化物)生成。我易溶于稀的无机酸中,生成二价铁盐,并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时,我表面生成一层氧化物保护膜,使我“钝化”,故可用铁制品盛装冷的浓硫酸或冷的浓硝酸。在加热时,我可以与浓硫酸或浓硝酸反应,生成+3价的铁盐,同时生成SO2或NO2等等。
金属争王位旁白:金属王国的居民们一直过着平静的生活。
说是“王国”,可金属王国却从来没有国王。于是有一天,王国里资格最老的金属铜把大家召集了起来。
铜:“我看这样下去不行,人家的王国都有国王,哪像咱们这样,还过着原始的生活。现在,我们就来推选一位国王吧!”旁白:众金属听后,顿时议论纷纷,不知该选谁当国王好。
正当大伙儿犹豫之际,闪闪发光的金跳了出来。金(大声叫道):“这还用选吗?当然是我来当国王了!我是金属中身价最高的金属之一,我的名声地球人都知道。
怎么样,我当之无愧吧!”铁(满不服气地说):“哼,身价高有什么了不起!要说国王的最佳人选,还是我老铁。一来我的资格也很老,只比铜老晚生了一些年头;二来我的用途十分广泛,那可要比任何金属都广,因而我也是目前世界年产量最高的金属。
甚至连人的体内也缺不了我呢!这样看来,国王归我当吧!”旁白:年轻的金属铝面对长辈毫不讲礼铝:“且慢!你们两位都靠边儿,你们一个说身价高,一个说产量大,我看都没资格!看看我,我可是地壳中元素含量第三、金属元素含量最高的,可供开采的年限也高居榜首,远超过你铁大爷了。再说了,人们现在对我可谓是关怀备至,而对铜、铁二位则不如从前,甚至还有了‘破铜烂铁’这样的贬义词。
如此,我当国王实不为过吧!”旁白:资格最老的铜在一旁气得胡子都翘起来“放肆!你竟然当众侮辱我──你的长辈,要说当国王,还是我来比较好。首先我的资格比你们都老,早在商朝时期人们就开始使用青铜器了;然后由于我的导电性能良好而又不昂贵,被广泛应用于人类的电力事业,就算你们不服,也要尊重我这个长辈以及我对人类的贡献吧!”旁白:听了他们四种金属激烈争辩之后,大家更是议论纷纷,选举的场面顿时紧张了起来。
各种金属都拿出了自己的看家本领,想压倒其他金属,大家都想当国王了。铜:“打住打住,今天先到这吧,推选国王的事改日再说……”。
金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。
人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始:
一、分类:
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
①黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳 2%~4%的铸铁,含碳小于 2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。
③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金,以及金属基复合材料等。
金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属 、喷射成形金属,以及粉末冶金材料。
铸造金属通过铸造工艺成型,主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。
变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型,其化学成分与相应的铸造金属略有不同。
喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。
金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。
二、性能
为更合理使用金属材料,充分发挥其作用,必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。
材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能。
材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。
三、生产工艺:
金属材料生产,一般是先提取和冶炼金属 。
有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分,然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属,钢铁通常采用火法冶金工艺,即采用转炉、平炉、电弧炉、感应炉、冲天炉(炼铁)等进行冶炼和熔炼;有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺 ;高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后,经过铸造成型,或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯,再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。对有些金属制品,要求其有特定的内部组织和力学性能,还常采用热处理工艺 。常用的热处理工艺有淬火、正火、退火、时效处理(将淬火后的金属制件置于室温或较高温度下保温适当时间,以提高其强度和硬度)等。
四、发展趋势:
金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步,传统的金属材料得到了迅速发展,新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料,已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用,并产生了巨大的经济效益。
先说喜欢的元素再介绍
12图
镁 听语音 [měi]
英国戴维于1808年用钾还原氧化镁制得金属镁。它是一种银白色的轻质碱土金属,化学性质活泼,能与酸反应生成氢气,具有一定的延展性和热消散性。镁元素在自然界广泛分布,是人体的必需元素之一。
中文名
镁
外文名
Magnesium
化学式
Mg
相对原子质量
化学品类别
活泼金属单质
发现简史 听语音
第一个确认镁是一种元素的是Joseph Black,在爱丁堡(英国)于1755年。他辨别了石灰(氧化钙,CaO)中的苦土(氧化镁,MgO),两者各自都是由加热类似于碳酸盐岩,菱镁矿和石灰石来制取。另一种镁矿石叫做海泡石(硅酸镁),于1799年由Thomas Henry报告,他说这种矿石在土耳其更多的用于制作烟斗。[1]
不纯净的镁金属在1792年由Anton Rupprecht首次制取,他加热苦土和木炭的混合物。纯净但非常小量的金属镁在1808年由Humphry Davy电解氧化镁制取。然而,是法国科学家Antoine-Alexandre-Brutus Bussy使用氯化镁和钾反应制取了相当大量的金属镁于1831年,之后他开始研究它的特性。
许多世纪以前,古罗马人认为“magnesia”(希腊Magnesia地区出产的一种白色镁盐,镁元素即因此得名)能治疗多种疾病。直到1808年,英国化学家戴维采用电解苦土(含镁)的方法分离出元素镁。20世纪30年代初 E·V·McCollum 及其同事首次用鼠和狗作为实验动物,系统地观察了镁缺乏的反应。1934年首次发表了少数人在不同疾病的基础上发生镁缺乏的临床报道。证实镁是人体的必需元素。[1]
镁是在自然界中分布最广的十个元素之一(镁是在地球的地壳中第八丰富的元素,约占2%的质量,亦是宇宙中第九多元素),但由于它不易从化合物中还原成单质状态,所以迟迟未被发现。
这是什么东西?哦抱歉,没听说过化学是什么····我是来凑热闹的.这是网上找的,祝你早日找到答案吧.汗···我读文科······化学两字都快忘记怎么写了.化合价的代数和为零这是基本原理.例KNO3,K和O都是固定的化合价,可以直接标上去,N因为有多种的化合价,就应用“化合价的代数和为零”,算出N是+5价.以后叫你标价,先标化合价固定的元素,如H,0等等,再利用“化合价的代数和为零”,列个等式就算出来了.差量法 差量法是依据化学反应前后的莫些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法.此法将“差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与化学方程式列比例式解题完全一致.用差量法解题的关键是正确找出理论差量.[差量法在化学计算中有广泛的用途,其中较为常见的是“质量差法”和“体积差法”] 差量法的适用条件:(1)反应不完全或有残留物.在这种情况下,差量反映了实际发生的反应,消除了未反应物质对计算的影响,使计算得以顺利进行.(2)反应前后存在差量,且此差量易求出.这是使用差量法的前提.只有在差量易求得时,使用差量法 才显得快捷,否则,应考虑用其他方法来解.SiO2 +4 -2MgO +2 -2SO3 +6 -2CO2 +4 -2K2O +1 -2AgCl +1 -1Cu 0 H2 0 NaOH +1 -2 +1O2 0很好写的,单质都是0;化合物的话,氢肯定+1,氧肯定-2,剩下的加一起代数和是0就行。
论钠的性质
钠,一种金属元素,质地软,能使水分解释放出氢。在地壳中钠1的含量为,居第六位,主要以钠盐的形式存在,如食盐(氯化钠)、智利硝石(硝酸钠)、纯碱(碳酸钠)等。钠也是人体肌肉和神经组织中的主要成分之一。在古汉语中,“钠”字的意思是锻铁。
化学性质
钠原子的最外层只有1个电子,很容易失去。因此,钠的化学性质非常活泼,在与其他物质发生氧化还原反应时,都是由0价升为+1价。金属性强。
1.钠跟氧气的反应
在常温时4Na+O2=2Na2O (白色固体)
在点燃时2Na+O2=Na2O2 (淡黄色粉末)
钠在空气中点燃时,迅速熔化为一个闪亮的小球,发出黄色火焰,生成过氧化钠。过氧化钠比氧化钠稳定,氧化钠可以和氧气化合成为过氧化钠,化学方程式为:2Na2O+O2=2Na2O2
2.钠能跟卤素、硫、磷、氢等非金属直接发生反应,生成相应的化合物,如
2Na+Cl2=2NaCl
2Na+S=Na2S(硫化钠)(钠与硫化合时研磨会发生爆炸)
3.钠跟水的反应
在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠放入水中。
观察到的现象及由现象得出的结论有:
1、钠浮在水面上(钠的密度比水小)
2、钠熔成一个闪亮的小球(钠与水反应放出热量,钠的熔点低)
3、钠在水面上四处游动(有气体生成)
钠单质与水的反应
4、发出嘶嘶的响声(生成了气体,反映剧烈)
5、事先滴有酚酞试液的水变红(有碱生成)
反应方程式
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠由于此反应剧烈,能引起氢气燃烧,所以钠失火不能用水扑救,必须用干燥沙土来灭火。钠具有很强的还原性,可以从一些熔融的金属卤化物中把金属置换出来。由于钠极易与水反应,所以不能用钠把居于金属活动性顺序钠之后的金属从其盐溶液中置换出来。
4、钠与酸溶液反应
钠与酸溶液的反应涉及到钠的量,如果钠少量,只能与酸反应,如钠与盐酸的反应:
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
如果钠过量,则优先与酸反应,然后再与酸溶液中的水反应,方程式见3
5、钠与盐反应
(1)与盐溶液反应
将钠投入盐溶液中,钠先会和溶液中的水反应,生成的氢氧化钠如果能与盐反应则继续反应。
如将钠投入硫酸铜溶液中:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
(2)与熔融盐反应
这类反应多数为置换反应,常见于金属冶炼工业中,如
4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti(条件为高温)
Na+KCl=K+NaCl(条件为高温)
钠与熔融盐反应不能证明金属活动性的强弱
6、钠与有机物反应
钠还能与某些有机物反应,如钠与乙醇反应:
2Na+2C2H5OH→2CH3CH2ONa+H2↑(生成物为
铁合金的定义、用途及分类 .铁合金的定义 铁合金是由一种或两种以上的金属或非金属元素与铁元素组成的,并作为钢铁和铸造业的脱氧剂、脱硫剂和合金添加剂等的合金。
例如硅铁是硅与铁的合金;锰铁是锰与铁的合金;硅钙合金是硅与钙组成的合金。就生产方法与用途而言,铁合金还包括含铁极低的锰、铬、钒及工业硅等合金金属。
铁合金的用途 铁合金是钢铁工业和机械铸造行业必不可少的重要原料之一,其主要用途:一是作为脱氧剂,消除钢液中过量的氧;二是作为合金元素添加剂,改善钢的质量与性能。随着我国钢铁工业持续、快速地发展,钢的品种、质量的不断扩大和提高,对铁合金产品提出了更高要求,铁合金工业日益成为钢铁工业的相关技术和配套工程。
下面概述它们的用途: (1)用作脱氧剂。炼钢过程是用吹氧或加入氧化剂的方法使铁水进行脱碳及去除磷、硫等有害杂质的过程。
这一过程的进行,虽然使生铁炼成钢,但钢液中的含量增加了。[O]在钢液中一般以[FeO]的形式存在。
如果不将残留在钢中多余的氧去除,就不能浇铸成合格的钢坯,得不到力学性能良好的钢材。为此,需要添加一些与氧结合力比铁更强,并且其氧化物易于从钢液中排除进入炉渣的元素,把钢液中的[O]去掉,这个过程叫脱氧。
用于脱氧的合金叫脱氧剂。 钢水中各种元素对氧的结合强度,即脱氧能力,从弱到强的顺序如下:铬、锰、碳、硅、钢、钛、硼、铝、锆、钙。
因而,一般炼钢脱氧常用的是由硅、锰、铝、钙组成的铁合金。 (2)用作合金剂。
合金钢中因其含有不同的合金元素而具有不同的性能。钢中合金元剂。
常用的合金剂有硅、猛、铬、钼、钢、钨、钛、钴、镍、硼、铌、锆等铁合金。 (3)用作铸造晶核孕育剂。
改善铸铁和铸钢的性能的措施之一是改变铸件的凝固条件。为了改变凝固条件,往往在浇铸前加入某些铁合金作为晶核,形成晶粒中心,使形式成的石墨变得细小发散。
晶粒细化,从而提高铸件的性能。 (4)用作还原剂。
硅铁可用作生产钼铁、钒铁等其他铁合金时的还原剂;硅铬合金、锰硅合金分别用作中低碳铬铁和中低碳猛铁生产的还原剂。 (5)其他方面的用途。
在有色冶金和化学工业中,铁合金也越来越被广泛地使用。例如,中低碳猛铁用于生产电焊条;硅铝合金用于生产硅铝明中间合金;铬铁用作生产铬化物和镀铬的阳极材料,有些铁合金用作生产耐高温材料。
铁合金产品的分类 随着现代科学技术的发展,各个行业对钢材的品种、性能的要求越来越高,从而对铁合金也提出了更高的要求。铁合金的品种在不断地扩大。
铁合金的品种繁多,分类方法也多。一般按下方法分类; (1)按铁合金中主元素分类,主要有硅、锰、铬、钒、钛、钨、钼等系列铁合金。
(2)按铁合金中含碳量分类,有高碳、中碳、低碳、微碳、超微碳等品种。 (3) 按生产方法分类,有高炉铁合金,包括:高炉高碳猛铁、低硅猛合金、低硅铁等;电炉铁合金,包括高碳猛铁、高碳铬铁、硅铁、猛硅合金、硅铬合金、硅铝合金、硅钙合金、磷铁、中低碳和微碳铬铁、中低碳猛铁、精炼钒铁等;炉外法(金属热法)铁合金,金属铬、钼铁、钛铁、硼铁、钒铁、锆铁、高钒铁等;真空固态还原法铁合金,包括超微碳真空铬铁、氮化铬铁、氮化猛铁等;转炉铁合金,包括转炉中碳铬铁、转炉低碳铬铁、转炉中碳猛铁等;电解法铁合金,电解金属铬、电解金属猛等。
此外,还有氧化物压块与发热铁合金等特殊铁合金。 (4) 含有两种或两种以上合金元素的多元铁合金,主要品种有硅铝合金、硅钙合金、猛硅铝合金、硅钙铝合金、硅钙钡合金、硅铝钡钙合金等。
铁合金生产的主要方法 铁合金的生产法很多,其中大部分铁合金产品是采用火法冶金生产的。根据使用的冶炼设备、操作方法和热量来源,主要有以下几种(详见表1-1 所示)。
高炉法 高炉法所使用的主体设备为记炉。高炉法是最早采用的铁合金生产方法。
高炉法冶炼铁合金和高炉冶炼生铁基本相同。目前主要是生产高炉高碳锰铁。
高炉锰铁生产主要原料为锰矿、焦碳和熔剂以及助燃的空气或富氧。把原料从炉顶装入炉内,高温空气或富氧经风口鼓入炉内,使焦炭烧获得高温及还原气体对矿石进行还原反应,熔化了的炉渣、金属积聚在炉底通过渣口、铁口定时出渣出铁。
随着炉料的熔化、反应和排出,再不断加入新炉料,生产是边连续进行的。 用高炉法生产铁合金,具有劳动生产率高,成本低等优点。
但鉴于高炉炉缸温度的局限性,以及高炉冶炼条件下金属被碳充分饱和,因此高炉法一般只用于生产易还原元素铁合金和低品位铁合金,如高碳锰铁、低硅铁、低锰硅、镍铁及富锰渣等。 电炉法 电炉法是生产铁合金的主要方法,其产量约占全部铁合金产量的4/5,所使用的主体设备为电炉。
电炉主要分为还原电炉(矿热炉)和精炼炉两种: (1) 还原电炉(矿热炉)法。还原电炉法是以碳作还原剂还原矿石生产铁合金的。
炉料加入炉内并将电极插埋于炉料中,依靠电弧和电流通过炉料而产生的电阴电弧热,进行埋弧还原冶炼操作。熔化的金属和熔渣集聚在炉底并通过出铁口定时出铁出。
环艺设计毕业论文参考文献
紧张而又充实的大学生活即将结束,毕业前都要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种有计划的、比较正规的检验学生学习成果的形式,那么应当如何写毕业论文呢?下面是我为大家收集的环艺设计毕业论文参考文献,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
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简洁和实用是现代简约风格的基本特点。简约风格已经大行其道几年了,仍然保持很猛的势头,这是因为人们装修时总希望在经济、实用、舒适的同时,体现一定的文化品味。而简约风格不仅注重居室的实用性,而且还体现出了工业化社会生活的精致与个性,符合现代人的生活品位。 装饰要素:金属灯罩、玻璃灯+高纯度色彩+线条简洁的家具、到位的软装 ●金属是工业化社会的产物,也是体现简约风格最有力的手段。各种不同造型的金属灯,都是现代简约派的代表产品。 ●空间简约,色彩就要跳跃出来。苹果绿、深蓝、大红、纯黄等高纯度色彩大量运用,大胆而灵活,不单是对简约风格的遵循,也是个性的展示。 ●强调功能性设计,线条简约流畅,色彩对比强烈,这是现代风格家具的特点。此外,大量使用钢化玻璃、不锈钢等新型材料作为辅材,也是现代风格家具的常见装饰手法,能给人带来前卫、不受拘束的感觉。由于线条简单、装饰元素少,现代风格家具需要完美的软装配合,才能显示出美感。例如沙发需要靠垫、餐桌需要餐桌布、床需要窗帘和床单陪衬,软装到位是现代风格家具装饰的关键。
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硅单晶原子纳米扫描隧道显微镜影象单个细菌用肉眼是根本看不到的,用显微镜测直径大约是五微米。举个例子来说,假设一根头发的直径是毫米,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度大约就是一纳米。也就是说,一纳米大约就是毫米.纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术的发展带动了与纳米相关的很多新兴学科。有纳米医学、纳米化学、纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学等。全世界的科学家都知道纳米技术对科技发展的重要性,所以世界各国都不惜重金发展纳米技术,力图抢占纳米科技领域的战略高地。我国于1991年召开纳米科技发展战略研讨会,制定了发展战略对策。十多年来,我国纳米材料和纳米结构研究取得了引人注目的成就。目前,我国在纳米材料学领域取得的成就高过世界上任何一个国家,充分证明了我国在纳米技术领域占有举足轻重的地位。纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性,如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。 对于固体粉末或纤维,当其有一维尺寸小于100nm,即达到纳米尺寸,即可称为所谓纳米材料,对于理想球状颗粒,当比表面积大于60m2/g时,其直径将小于100nm,即达到纳米尺寸。[编辑本段]纳米技术的含义 所谓纳米技术,是指在纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。 纳米 纳米技术与微电子技术的主要区别是:纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能,是利用电子的波动性来工作的;而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能,是利用电子的粒子性来工作的。人们研究和开发纳米技术的目的,就是要实现对整个微观世界的有效控制。 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。1993年,国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。 纳米技术(纳米科技nanotechnology) 纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。 从迄今为止的研究状况看,关于纳米技术分为三种概念。第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术未取得重大进展。 第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即便发展下去,从理论上讲终将会达到限度。这是因为,如果把电路的线幅变小,将使构成电路的绝缘膜的为得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。 第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。 所谓纳米技术,是指在纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。 纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技,人类正越来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也曾指出,纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。 虽然距离应用阶段还有较长的距离要走,但是由于纳米科技所孕育的极为广阔的应用前景,美国、日本、英国等发达国家都对纳米科技给予高度重视,纷纷制定研究计划,进行相关研究。[编辑本段]纳米电子器件的特点. 以纳米技术制造的电子器件,其性能大大优于传统的电子器件: . 工作速度快,纳米电子器件的工作速度是硅器件的1000倍,因而可使产品性能大幅度提高。功耗低,纳米电子器件的功耗仅为硅器件的1/1000。信息存储量大,在一张不足巴掌大的5英寸光盘上,至少可以存储30个北京图书馆的全部藏书。体积小、重量轻,可使各类电子产品体积和重量大为减小。纳米材料“脾气怪” 纳米金属颗粒易燃易爆 几个纳米技术纳米的金属铜颗粒或金属铝颗粒,一遇到空气就会产生激烈的燃烧,发生爆炸。因此,纳米金属颗粒的粉体可用来做成烈性炸药,做成火箭的固体燃料可产生更大的推力。用纳米金属颗粒粉体做催化剂,可以加快化学反应速率,大大提高化工合成的产出率。 纳米金属块体耐压耐拉 将金属纳米颗粒粉体制成块状金属材料,强度比一般金属高十几倍,又可拉伸几十倍。用来制造飞机、汽车、轮船,重量可减小到原来的十分之一。 纳米陶瓷刚柔并济 用纳米陶瓷颗粒粉末制成的纳米陶瓷具有塑性,为陶瓷业带来了一场革命。将纳米陶瓷应用到发动机上,汽车会跑得更快,飞机会飞得更高。 纳米氧化物材料五颜六色 纳米氧化物颗粒在光的照射下或在电场作用下能迅速改变颜色。用它做士兵防护激光枪的眼镜再好不过了。将纳米氧化物材料做成广告板,在电、光的作用下,会变得更加绚丽多彩。 纳米半导体材料法力无边 纳米半导体材料可以发出各种颜色的光,可以做成小型的激光光源,还可将吸收的太阳光中的光能变成电能。用它制成的太阳能汽车、太阳能住宅有巨大的环保价值。用纳米半导体做成的各种传感器,可以灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,在监控汽车尾气和保护大气环境上将得到广泛应用。 纳米药物治病救人 把药物与磁性纳米颗粒相结合,服用后,这些纳米药物颗粒可以自由地在血管和人体组织内运动。再在人体外部施加磁场加以导引,使药物集中到患病的组织中,药物治疗的效果会大大提高。还可利用纳米药物颗粒定向阻断毛细血管,“饿”死癌细胞。纳米颗粒还可用于人体的细胞分离,也可以用来携带DNA治疗基因缺陷症。目前已经用磁性纳米颗粒成功地分离了动物的癌细胞和正常细胞,在治疗人的骨髓疾病的临床实验上获得成功,前途不可限量。 纳米卫星将飞向天空 在纳米尺寸的世界中按照人们的意愿,自由地剪裁、构筑材料,这一技术被称为纳米加工技术。纳米加工技术可以使不同材质的材料集成在一起,它既具有芯片的功能,又可探测到电磁波(包括可见光、红外线和紫外线等)信号,同时还能完成电脑的指令,这就是纳米集成器件。将这种集成器件应用在卫星上,可以使卫星的重量、体积大大减小,发射更容易,成本也更便宜。纳米技术走入百姓生活 9月27日,中国科学院化学所的专家宣布研制成功新型纳米材料———超双疏性界面材料。这种材料具有超疏水性及超疏油性,制成纺织品,不用洗涤,不染油污;用于建筑物表面,防雾、防霜,更免去了人工清洗。专家称:纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域,将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”。 随着科学家的一次次努力,“纳米”这个几年前对我们还十分生疏的字眼,眼下却频频出现在我们的视线。 纳米是一个长度单位,1纳米等于十亿分之一米,20纳米相当于1根头发丝的三千分之一。90年代起,各国科学家纷纷投入一场“纳米战”:在至100纳米尺度的空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性。 中国当然不甘人后,1993年,中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字,标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地,并居于国际科技前沿。 1998年,清华大学范守善小组在国际上首次把氮化镓制成一维纳米晶体。同年,我国科学家成功制备出金刚石纳米粉,被国际刊物誉为:“稻草变黄金———从四氯化碳制成金刚石。” 1999年,北京大学教授薛增泉领导的研究组在世界上首次将单壁碳纳米管组装竖立在金属表面,并组装出世界上最细且性能良好的扫描隧道显微镜用探针。 中科院成会明博士领导的研究组合成出高质量的碳纳米材料,被认定为迄今为止“储氢纳米碳管研究”领域最令人信服的结果。 中科院物理所研究员解思深领导的研究组研制出世界上最细的碳纳米管———直径纳米,已十分接近碳纳米管的理论极限值纳米。这个研究小组,还成功地合成出世界上最长的碳纳米管,创造了“3毫米的世界之最”。 在主题为“纳米”的争夺战中,中国人频频露脸,尤其在碳纳米管合成以及高密度信息存储等领域,中国实力不容小觑。 科学界的努力,使“纳米”不再是冷冰冰的科学词语,它走出实验室,渗透到中国百姓的衣、食、住、行中。 居室环境日益讲究环保。传统的涂料耐洗刷性差,时间不长,墙壁就会变得斑驳陆离。现在有了加入纳米技术的新型油漆,不但耐洗刷性提高了十多倍,而且有机挥发物极低,无毒无害无异味,有效解决了建筑物密封性增强所带来的有害气体不能尽快排出的问题。 人体长期受电磁波、紫外线照射,会导致各种发病率增多或影响正常生育。现在,加入纳米技术的高效防辐射服装———高科技电脑工作装和孕妇装问世了。科技人员将纳米大小的抗辐射物质掺入到纤维中,制成了可阻隔95%以上紫外线或电磁波辐射的“纳米服装”,而且不挥发、不溶水,持久保持防辐射能力。 同样,化纤布料制成的衣服因摩擦容易产生静电,在生产时加入少量的金属纳米微粒,就可以摆脱烦人的静电现象。 白色污染也遭遇到“纳米”的有力挑战。科学家将可降解的淀粉和不可降解的塑料通过特殊研制的设备粉碎至“纳米级”后,进行物理结合。用这种新型原料,可生产出100%降解的农用地膜、一次性餐具、各种包装袋等类似产品。农用地膜经4至5年的大田实验表明:70到90天内,淀粉完全降解为水和二氧化碳,塑料则变成对土壤和空气无害的细小颗粒,并在17个月内同样完全降解为水和二氧化碳。专家评价说,这是彻底解决白色污染的实质性突破。 从电视广播、书刊报章、互联网络,我们一点点认识了“纳米”,“纳米”也悄悄改变着我们。纳米精确新闻 1959年 理论物理学家理查·费伊曼在加州理工学院发表演讲,提出,组装原子或分子是可能的。 1981年 科学家发明研究纳米的重要工具———扫描隧道显微镜,原子、分子世界从此可见。 1990年 首届国际纳米科技会议在美国巴尔的摩举办,纳米技术形式诞生。 1991年 碳纳米管被人类发现,它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是铁的10倍,成为纳米技术研究的热点。 1993年 继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文名字、1999年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后,中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字。 1997年 美国科学家首次成功地用单电子移动单电子,这种技术可用于研制速度和存储容量比现在提高成千上万倍的量子计算机。同年,美国纽约大学科学发现,DNA可用于建造纳米层次上的机械装置。 1999年 巴西和美国科学家在进行碳纳米管实验时发明了世界上最小的“秤”,它能够称量十亿分之一克的物体,即相当于一个病毒的重量;此后不久,德国科学家研制出能称量单个原子重量的“秤”,打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。同年,美国科学家在单个分子上实现有机开关,证实在分子水平上可以发展电子和计算装置。 纳米花边新闻 倾听细菌游弋 美国加利福尼亚州Pasadena市的喷气飞机推进器实验室目前正在研制一种被称为“纳米麦克风”的微型扩音器,据《商业周刊》报道,这种微型传感器可以使科学家倾听到正在游弋的单个细菌的声音,以及细胞体液流动的声音。这种人造纳米麦克风由细微的碳管制成,正是因为构成物体积细小和灵敏度极高,这种麦克风才能够在受到非常小的压力作用下作出反应,使得对其进行监测的研究人员获得相关的声音信息。 利用这种新产品,科学家将可以对其他星球上是否存在生命进行探测,可以探测到生物体内单个细胞的生长发育。这一仪器研制项目已获得美国航空航天局(NASA)的批准,而且NASA还向上述实验室提供了必要的技术支持。[编辑本段]“纳米水”防强暴. 据《人民日报》报道,最近,广州一家公司宣称生产出一种用麦饭石和纳米特殊材料制作而成的“纳米珠”,只要把它放在水里,多脏的水也能喝。长期饮用“纳米水”,可抗疲劳,耐缺氧,甚至“增强女士防匪徒强暴的能力”。据了解,每盒纳米珠要300元,买齐整套设备(一台饮水机、一桶水和十盒纳米珠)则需3800元。76岁的何姓老人在推销员的百般说服下,不但相信纳米水的神奇疗效,还看中了纳米水的销售方式。老人背着家里人一共拿出22万元,买下75套纳米水机套装产品,然后等着每月2万元钱的分红。 广州市工商局东山分局经济检察中队在4月3日查处了该公司,其准备创造科技神话的纳米水根本没有科技鉴定说明,该公司的纳米水套装产品既无生产许可证,也没有产品合格证。光也能“吹动”物体 纳米世界,光也能“吹动”物体。当光照射在物体上,也会对物体产生作用力,就像风吹动帆一样。从儒勒·凡尔纳到阿瑟·C·克拉克,科幻作家们不止一次幻想过运用太阳光的作用力来推动“太阳帆”,驱动飞船在星际中航行。然而,在地球上,太阳光的作用力实在微乎其微,没有人能用阳光来移动一个物体。但是,在11月27日的《自然》杂志上,在美国耶鲁大学从事研究的中国学者发表文章,首次证实在纳米世界里,光真的可以驱动“机器”——由半导体做成的纳米机械。 这项研究,结合了相关图书两个最前沿的纳米科学领域,即纳米光子学和纳米力学。“在宏观尺度上,光的力实在太微弱,没有人能感觉到。但是在纳米尺度上,我们发现光具有相当可观的力,足以用来驱动像集成电路上的三极管一样大小的半导体机械装置。”领导此项研究的耶鲁大学电子工程系教授唐红星这样介绍。其实,此前光的力已经被物理学家和生物学家应用于一种叫做“光镊”的技术中,用来操控原子和微小的颗粒。“我们的研究则是把光集成在一块小小的芯片上,使它的强度增加数百万倍,从而用来操控纳米半导体器件。”这篇论文的第一作者、博士后研究员李墨进一步阐释说。 在耶鲁大学的实验室里,两位科学家和来自北京大学的研究生熊驰及合作者们一起,使用最先进的半导体制造技术,在硅芯片上铺设出一条条光的线路,称之为“光导”。当激光器发出的光被接入这样的芯片后,光就可以像电流在导线里一样,沿着铺好的光导线路“流”动。理论预测,在这样的结构中,光会对引导它的导线产生作用力。为了证实这样的预测,他们把一小段只有10微米长的光导悬空,让它可以像吉他弦般产生振动。如果光确实产生力并作用在它上面,那么当光的强度被调制到和光导的振动一致的频率时,共振就会产生。这样的共振就会在透射的光中产生同样频率的一个峰。这正是3位中国科学家经过半年多的实验和计算,最终在他们的测量仪器上看到的令人信服的现象。之后,他们通过大量实验证明,这个作用力的大小和理论预期非常一致。因为光的速度比电流要快得多,所以这种光产生的力预期可以以几十吉赫兹(GHz)的速度驱动纳米机械。 此项研究成果有望引领出新一代半导体芯片技术——用光来取代电。未来运用这种新技术,科学家和工程师们可以实现基于光学和量子原理的高速高效的计算和通信。[编辑本段]纳米探针在药物筛选中首获应用 英国伦敦纳米技术中心的研究人员研制出一种新型纳米探针,利用该纳米探针可以检测出某种抗生素药物是否能够与细菌结合,从而减弱或破坏细菌对人体的破坏能力,达到治疗疾病的目的。这是科学家第一次将纳米探针运用于药物筛选,相关试验的初步结果已经刊登在最新一期的《自然?纳米技术》杂志上。 人们在用抗生素治病的过程中,引起疾病的细菌很容易产生抗药性,从而使得抗生素失去药效。抗生素的作用原理是与致病细菌的细胞壁结合后破坏细胞壁的结构,使得致病细菌死亡,一旦产生抗药性,细菌的细胞壁结构发生改变,细胞壁变厚,抗生素无法与细胞壁结合。 研究人员在一排纳米探针上覆盖组成细菌细胞壁的蛋白质,一旦抗生素与细胞壁结合,探针的表面重量就会增加,这一表面压力会导致纳米探针发生弯曲。通过对万古霉素药物的研究发现,抗药性细菌的细胞壁硬度是非抗药性细菌的1000倍。所以通过纳米探针探测出各种药物对细菌细胞壁的结构改变,筛选出对致病细菌破坏力最大的抗生素。纳米探针的运动轨迹 纳米金属用途简介 钴(Co) 高密度磁记录材料。利用纳米钴粉记录密度高、矫顽力高(可达)、信噪比高和抗氧化性好等优点,可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的性能。 磁流体。用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等。 吸波材料。金属纳米粉体对电磁波有特殊的吸收作用。铁、钴、氧化锌粉末及碳包金属粉末可作为军事用高性能毫米波隐形材料、可见光——红外线隐形材料和结构式隐形材料,以及手机辐射屏蔽材料。 铜(Cu) 金属和非金属的表面导电涂层处理。纳米铝、铜、镍粉体有高活化表面,在无氧条件下可以在低于粉体熔点的温度实施涂层。此技术可应用于微电子器件的生产。 高效催化剂。铜及其合金纳米粉体用作催化剂,效率高、选择性强,可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂。 导电浆料。用纳米铜粉替代贵金属粉末制备性能优越的电子浆料,可大大降低成本。此技术可促进微电子工艺的进一步优化。 铁(Fe) 高性能磁记录材料。利用纳米铁粉的矫顽力高、饱和磁化强度大(可达1477km2/kg)、信噪比高和抗氧化性好等优点,可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的性能。 磁流体。用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等领域。 吸波材料。金属纳米粉体对电磁波有特殊的吸收作用。铁、钴、氧化锌粉末及碳包金属粉末可作为军事用高性能毫米波隐形材料、可见光——红外线隐形材料和结构式隐形材料,以及手机辐射屏蔽材料。 导磁浆料。利用纳米铁粉的高饱和磁化强度和高磁导率的特性,可制成导磁浆料,用于精细磁头的粘结结构等。 纳米导向剂。一些纳米颗粒具有磁性,以其为载体制成导向剂,可使药物在外磁场的作用下聚集于体内的局部,从而对病理位置进行高浓度的药物治疗,特别适于癌症、结核等有固定病灶的疾病。 镍(Ni) 磁流体。用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异,广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等。 高效催化剂。由于比表面巨大和高活性,纳米镍粉具有极强的催化效果,可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。 高效助燃剂。将纳米镍粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率,改善燃烧的稳定性。 导电浆料。电子浆料广泛应用于微电子工业中的布线、封装、连接等,对微电子器件的小型化起着重要作用。用镍、铜、铝纳米粉体制成的电子浆料性能优越,有利于线路进一步微细化。 高性能电极材料。用纳米镍粉辅加适当工艺,能制造出具有巨大表面积的电极,可大幅度提高放电效率。 活化烧结添加剂。纳米粉末由于表面积和表面原子所占比例都很大,所以具有高的能量状态,在较低温度下便有强的烧结能力,是一种有效的烧结添加剂,可大幅度降低粉末冶金产品和高温陶瓷产品的烧结温度。 金属和非金属的表面导电涂层处理。由于纳米铝、铜、镍有高活化表面,在无氧条件下可以在低于粉体熔点的温度实施涂层。此技术可应用于微电子器件的生产。 锌(Zn) 高效催化剂。锌及其合金纳米粉体用作催化剂,效率高、选择性强,可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂。
摘 要:自剑桥大学D J Fray等人发表以TiO2直接电解提取钛(即FFC法)的论文后,研究由氧化物直接电解制取钛成为热潮。根据国内外已发表的相关研究论文,结合相关的研究成果,对电解法制取钛的研究进展进行简要总结。 关键词:FFC法;OS法;USTB法;EMR/MSE法;PRP工艺 引言 钛具有密度小、比强度大(强度与密度之比)、耐腐蚀、无毒、温度适应范围广的优良性质,而且钛矿藏储量丰富,地壳中钛的含量约为,在结构金属中居第四位,仅次于铝、铁、镁,它是当代最具技术魅力的金属材料。但钛与氧的亲和力较强,两者之间不仅会生成化合物,而且还能形成多种固溶体。当钛中的氧、氮的含量只为百分之几时,即足以使钛合金变脆,所以工业中对钛的纯度要求很高,导致制备钛的工艺比较复杂,如何在现有技术的基础上发展一种提取钛的经济有效的方法成了国内外专家关注的焦点 1 FFC 法的研究进展 FFC法简介 英国剑桥大学科学家Fray等人提出了熔融盐电解TiO2制备金属钛的FFC法[1]。方法一经提出便引起世界钛冶金科研工作者的广泛关注[2]。FFC 方法采用直接电化学还原,在无水CaCl2融盐中电解TiO2得到海绵钛,此方法已在实验室取得成功。FFC法有着成本低、产品质量高、周期短应用范围广等特点,是一种清洁的绿色生产工艺。 FFC法工艺过程 FFC法具体工艺过程是:将TiO2粉末压制成形,烧结后作为融盐电解槽阴极,石墨作阳极,以CaCl2融盐作为电解质,置于钛或石墨坩埚中,在800℃~1000℃下进行电解,所加电压为~,当电流通过时,阴极TiO2电离出氧离子,发生还原反应;而在阳极上,发生氧化反应,氧元素与碳结合生成CO2在阳极区放出,金属钛则留在阴极,从而得到的金属钛,其组织结构与镁热法生产的粒状、多孔的海绵钛一样,整个工艺过程中不存在液态钛或离子态钛。 电解反应如下: 阴极还原反应:TiO2+4e=Ti+2O2- 阳极氧化反应:2O2--4e=O2 总反应:TiO2=Ti+O2 电解简图如图1 所示: FFC法的优点: (1)工艺过程简单。原料和设备不需要什么特殊要求,流程短易操作。传统方法生产Ti时需要进行真空精练才能得到纯Ti;而采用FFC法生产,可以直接得到纯净的Ti,甚至用它可以直接生产出半成品的Ti产品[3],缩短了生产周期。 (2)反应温度低,一般在800~1000℃。表1列出了一些金属单质和合金的传统制备方法[4],这些方法大部分需要反应物在熔融态开始反应,其反应需要的温度较高。这不仅需要消耗很多的能量,而且高温对设备的要求也很严格,生产成本也会增加。 表1一些金属或合金的传统制备方法 合金应用传统制备方法 Nb3Sn,NbTi超导体熔融法,粉末冶金法 Nd-Fe-B,Sm-Co永磁体熔融法,粉末冶金法 Al,Mg,Be,Ni,Co结构合金熔融法 Ti,Ta,Co医学熔融法,粉末冶金法 Pt,Pd催化剂熔融法 (3)产物纯度高、杂质含量低,产品的形貌和粒度颗粒大小可以控制。如果能控制好电解时的工作电压以及电解时间,就可以使产物的氧含量降到很低,得到产品需要的形貌和颗粒大小。如FFC法制备的Ti产物氧含量仅为:200×10-6[5]。FFC法生产过程中可能污染产物的只有电解质熔盐CaCl2和NaCl,经过水洗可以将熔盐溶掉。 (4)生产成本低,原料易得,电解质廉价。电解所需要的CaCl2和NaCl熔盐廉价易得,而该工艺一般反应的温度低,也是降低成本的一个方面。而且该工艺可以省去铸造、机械加工等昂贵的加工工程,因此可以节省大量的生产成本。据报道,采用FFC法生产钛,其成本可以降低到仅为Kroll法的1 /2[3,6,7~9]。 (5)FFC法可以用于制备其它方法难以生产的金属或合金,如TiNi记忆形状合金。生产这种合金由于原料成分的配比和合金密度很难控制,不易生产。如果采用FFC法则简单多了,只要在制作阴极片时根据所需合金成分来配比原料中TiO2和NiO2的量,通过电解就可以获得事先要求成分的合金。又如W-Al合金,由于钨的熔点高于铝的沸点,所以采用传统方法制备极其困难,而利用FFC法制备这种合金就会变得很简单。 (6)FFC法被称为绿色环保工艺,而且可以实现连续化生产,不像Kroll法制备金属钛过程中出现的Cl2和TiCl4这些强腐蚀性的化学物质,是一种绿色环保工艺。 FFC法目前还存在一些需要解决的问题: (1)FFC法的电解脱氧机理还不是非常清楚,而且电解过程中的热力学和动力学问题需要进一步研究。要探讨影响电解工艺条件,以及在电解过程中如何控制这些条件使产物达到设计的要求。 (2)FFC法的电解脱氧过程效率很低,如采用FFC法电解一个几克的Nb2O5阴极片需要48h才能使其残余氧含量降低到3000×10-6[10]。如果进行较大规模的电解生产,要使产品中的氧含量降至较低的值,可能就需要更长的时间。所以如何提高电解效率,缩短电解时间是一个关键技术。 (3)在合金制备过程中,还有许多问题需要解决,比如合金中不同金属的脱氧、金属合金化,以及合金成分的均匀化等问题还需要进一步的研究。 (4)最关键的一点就是解决扩大化生产中遇到的问题。虽然工艺比较简单,设备操作方便,但是针对大规模生产能否重现实验室中理想的结果,以及如何生产出合格的产品,还需要更多的资金和人力去研究探索。 2 OS法 OS法简介 针对FFC法,日本Kyoto大学的One和Suzuki在2002年钛协会年会上首次提出了OS法[11]。其实质仍为CaCl2熔盐电解,是一种在CaCl2熔盐中钙热还原TiO2的工艺。 OS法工艺过程 其主要反应过程如下:在900℃时,CaCl2可以分别溶解摩尔分数为和20%的Ca和CaO。当电解电压在CaO分解电压(CaO在CaCl2中的电解电压只有 V )以上并在CaCl2分解电压(CaCl2的电解电压为 V)以下时,Ca2+在阴极被还原为金属Ca,阳极相应产生O2。如果阴极掺入了TiO2颗粒,将会得到含氧量很低的金属Ti。其电极反应为: 阴极反应:Ca2++2e→Ca 阳极反应:C+2O2-→CO2+4e 总反应:TiO2+2Ca→Ti+2O2-+2Ca2+ 据称,此方法可大幅度降低生产成本,并用来生产钛粉,与FFC工艺有相似的优缺点。其实验简图如图2 所示。 3 USTB工艺 USTB工艺介绍 由北京科技大学(USTB)研究团队提出的可溶阳极熔融盐电解的方式(USTB新型清洁钛提取技术)较好地解决了产品质量、稳定运行和规模扩大的问题(授权专利号:)。这种新型清洁钛提取冶炼新工艺以二氧化钛和碳为原料在1500 ℃左右的温度下碳热还原制备出导电性良好的碳氧化钛(TiCxOy)[13],并以此为阳极在400~1000℃的熔盐体系中电解,阴极上得到的碳和氧含量均低于5×10-4的金属钛(图3) 该方法主要分为TiC·TiO 固溶体的制备与TiC·TiO 固溶体的熔融盐电解制备金属钛两个过程。可溶性固溶体的制备TiO2与C粉或TiO2与TiC按摩尔质量比为1:2充分混合后,在2940~9800N/cm2的压力下压制成型,然后在1273~1673K 温度下真空烧结4h制得[14-15]。电解过程以烧结成型固溶体为阳极,碳钢棒为阴极,NaCl-KCl 共熔盐为电解质,在1073K温度下电解制取金属钛。其反应过程如下: 阳极反应:TiC·TiO→2Ti2++CO+4e 阴极反应:Ti2++2e→Ti USTB新型钛提取技术优势 (1)碳热还原工艺简单,还原效率高,以钛物料和碳质还原剂为原料能够实现低成本制备TiCxOy; (2)原料适应性好,钛物料可为各类氧化钛、富钛料及复合矿; (3)TiCxOy为阳极材料,电解过程中碳、氧结合为气体从阳极界面释放,无阳极泥产生,残极回收率高; (4)原料和产品分别在阳极和阴极,可以通过更换电极实现连续化生产。通过USTB新型清洁钛提取技术有望将金属钛的生产成本降低到现行工业化方法(Kroll法)的60%左右,被冶金业内研究者认为是最有希望实现工业化生产金属钛的新方法。 4 EMR/MSE法 EMR/MSE法简介 EMR/MSE 法是EMR 与MSE 法的联合方法[16]。IIPark 等人[17]为了降低还原产物中杂质的含量,研究出了EMR法;Suzuki在OS法基础上提出制取金属钙的MSE法。 EMR/MSE法工艺过程 EMR/MSE法是将盛有TiO2粉末或成型体的不锈钢容器沉浸在熔融CaCl2中,采用钙镍液态合金由EMR法制取金属钛,并通过MSE法电解溶解在熔盐中的副产物Ca2+再次合成钙镍合金,为后续反应提供还原剂。其中分别包括还原槽(EMR)反应和电解槽(MSE)反应,在还原槽(EMR)反应中二氧化钛与钙反应生成钛;在电解槽(MSE)反应中钙离子被电解还原成金属钙,还原槽生成的氧离子转移到阳极上与碳生成碳氧化合物。EMR 法工艺流程主要包括以下几步: 1)电解实验前将作为电解质的无水CaCl2在真空装置中干燥12 h(473K); 2)1173K 时将TiO2在氩气保护气氛下电解,TiO2的还原过程主要是通过还原剂合金释放的电子来完成的; 3)还原结束后,将不锈钢容器从反应器中拿出,用蒸馏水浸泡24 h以便溶解CaCl2,实验结束后用用醋酸和盐酸过滤得到钛粉; 4)用蒸馏水、酒精和病酮漂洗,最后在真空容器中干燥,最终可得到金属钛。其电极反应为: 阴极还原反应:TiO2+4e→Ti+2O2- 阳极氧化反应:2Ca→2Ca2++4e 总反应:TiO2+2Ca→Ti+2Ca2++2O2 电解装置简图如图4 所示: EMR/MSE 法的主要特点是TiO2不与还原剂直接进行物理接触,而是通过熔融CaCl2传导还原剂释放的电子给TiO2阴极。这不仅有效控制了杂质在产物中的积累,大大提高了能量利用率,而且还实现了金属钛还原过程与还原剂钙镍合金制备过程的独立进行。与Kroll法相比,EMR/MSE 法可以在保证较低产品杂质含量的情况下实现半连续化生产金属钛粉。但是,EMR/MSE法同样面临着产物与熔盐难以分离的问题。 5 PRP工艺 PRP工艺介绍 PRP工艺是Okabe在直接气相还原TiO2粉末的基础上提出的一种预成型气相钙热还原制备金属钛的改进方法[18-19]。 实验中,首先将TiO2粉末、助焊剂(CaCl2,CaO)、粘结剂(火胶棉)按适当比例混合充分后预制成一定的形状,在1073 K下烧结成型,然后置于密闭不锈钢容器中,在1073~1273 K温度下用钙蒸气进行还原,最后产品进行酸洗和真空干燥得到金属钛。反应过程钙蒸气渗入预制体中与TiO2反应生成海绵钛与CaO。反应过程见图5 为了更好地优化PRP工艺,科研工作者进行了广泛的研究。贾金刚等人[20]通过研究得出CaCl2对钙蒸气还原TiO2发挥着不可或缺的作用,预制品中的CaCl2在高温烧结过程中有水蒸气逸出并产生气孔,从而促进钙蒸汽进入预制品与TiO2充分接触,有利于还原反应的进行。万贺利等人[21-22]通过对实验影响因素分析得出,当TiO2与CaCl2质量比为4:1、钙蒸气还原时间6 h、反应温度在1273 K时,可得到平均纯度在的钛粉。PRP工艺的优点在于可有效地控制产物的纯度与形态生产规模可灵活控制,非常适合生产粒径均匀的钛粉。采用钙蒸气还原预制品,且预制品与反应容器无物理接触,使产品杂质沉积少而且更易于分离。但是,还原剂成本较高是PRP 工艺一直未实现工业生产的主要原因。 5 结语 金属钛凭借优异的性能,使其成为可取代铁、铝的21世纪金属,但由于目前世界上普遍采用的Kroll 法存在工艺流程复杂、生产周期长、成本高等缺点,使得钛的应用受到了极大的限制。FFC剑桥法,采用TiO2直接熔融盐电解法,缩短了工艺流程,但存在生产条件苛刻和电解电流效率低的不足,还有待进行深入研究。 EMR/MSE法较OS法提高了产物纯度与能量利用率,但产物与熔盐电解质的分离仍然非常困难。PRP工艺主要缺点是还原剂成本太高,一旦能够实现还原剂的低成本生产,PRP法无疑将成为最有可能实现规模化生产的金属钛制备新工艺。USTB工艺既克服了FFC剑桥法电流效率低的缺点,又充分保证了钛的纯度,仅通过更换电极便可完成产物与熔盐电解质的分离实现连续化生产,是目前最有望实现工业化生产的钛制备工艺。目前,工艺流程短、生产成本低、生产连续化是钛生产工艺的主要发展方向,USTB工艺和PRP工艺实现了实验室条件下低成本、短流程生产,经过工业化放大试验与研究后,很有可能取代传统的Kroll法,实现金属钛制备技术的跨越式发展。参考文献 [1] Chen G Z ,FrayD J , Farthing T W. 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