NO125810B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO125810B NO125810B NO5147/69A NO514769A NO125810B NO 125810 B NO125810 B NO 125810B NO 5147/69 A NO5147/69 A NO 5147/69A NO 514769 A NO514769 A NO 514769A NO 125810 B NO125810 B NO 125810B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- melt
- needle
- tiog
- titanium
- whiskers
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 15
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 6
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-N disulfuric acid Chemical class OS(=O)(=O)OS(O)(=O)=O VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 2
- 229910010062 TiCl3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 polysulphates Chemical class 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- YONPGGFAJWQGJC-UHFFFAOYSA-K titanium(iii) chloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)Cl YONPGGFAJWQGJC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M bisulphate group Chemical group S([O-])(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004764 thiosulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- UBZYKBZMAMTNKW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrabromide Chemical compound Br[Ti](Br)(Br)Br UBZYKBZMAMTNKW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- NLLZTRMHNHVXJJ-UHFFFAOYSA-J titanium tetraiodide Chemical compound I[Ti](I)(I)I NLLZTRMHNHVXJJ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
- Y10S423/09—Reaction techniques
- Y10S423/12—Molten media
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
Fremgangsmåte til fremstilling av
fiberformet titandioksyd.
Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til fremstilling av TiOg-whiskers med en slankhetsgrad av minst 10 : 1, fortrinnsvis av 100 : 1 til 1000 : 1 og mer, idet man med "slankhetsgrad" forstår forholdet mellom lengden og diameteren av et krystall, og med "whiskers" forstår trådformede enkrystaller. De ifølge oppfinnelsen fremstilte whiskers har en lengde på 1000yu og mer ved en diameter som er mindre enn 1 yx. til ca. 5 pt fortrinnsvis 1 yu til 2 yu.
De ifølge oppfinnelsen fremstilte TiOg-whiskers kan på grunn av deres temperaturfasthet og deres gode refleksjonsevne for infrarøde stråler brukes som isolasjonsmateriale ved høye temperaturer. Dessuten egner de seg på grunn av deres høye slankhetsgrad, deres høye fasthet og deres høye elastisitetsmodul ypperlig som forsterkningskomponenter i sammensatte materialer. De erholdte TiOg-fibre kan lett bearbeides til filtlignende matter og på grunn av deres store kjemiske motstand brukes f.eks. som filtermaterialer for hete og korroderende væsker og gasser.
For fremstilling av TiOg-whiskers er hittil kjent følgende prosesser: Fremgangsmåten ifølge U.S. patent nr.
3.338.677 angår høytemperatur-hydrolyse av alkalimetallheksafluor-titanat-smelter i nærvær av alkalimetallhalogenider, hvorved man får nålformet TiO^ * ^rooki*mo<iifikasjon. Denne fremgangsmåte anvender en ikke uten videre tilgjengelig kompleks titanforbindelse og på den annen side forårsaker det ved hydrolysen frigjorte fluorhydro-gen korrosjonsproblemer.
Fransk patent nr. 1.236.721 beskriver fremstilling av fiberformet Ti02 ved oksydasjon av TiCl^ eller et annet titantetrahalogenid med luft eller oksygen i nærvær av et smeltet metallhalogenid. Ufordelaktig ved denne fremgangsmåte er det lave rom-tids-utbytte.
Fremgangsmåten ifølge U.S. patent nr. 3.012.857 skiller seg fra fremgangsmåten ifølge fransk patent nr. 1.236.721 derved at man istedenfor titantetrahalogenider bruker titansubhalogenider. Titansubhalogenidene må imidlertid først fremstilles fra titantetrahalogenider og de er dessuten følsomme for oksydasjon.
Fremgangsmåten ifølge U.S. patent nr. 3.244.481, britisk patent nr. 989.907 og tysk utlegningsskrift nr. 1.217.937 består i å oppløse findelt TiOg-pigment ved høy temperatur i en smelte og å la det utkrystallisere ved lavere temperatur. Titan-dioksydet skiller seg herved ut i fiberform. Som oppløsningsmiddel tjener først og fremst smelter av kryolitt, boraks og boroksyd, idet disse smelter ofte ennå inneholder alkalihalogenider. Ulempen av denne på en Ti O^-omkrystallisering beroende fremgangsmåte sammen-lignet med fremgangsmåten på TiCl^-basis består i at man her trenger et eget oppløsningstrinn og at man for kimdannelsen og den etterføl-gende nålvekst må opprettholde et helt bestemt temperaturprogram, f.eks. en vekselvirkning mellom opphetning og avkjøling. Fremgangsmåter med så kompliserte temperaturprogrammer egner seg lite for kontinuerlige prosesser.
Til slutt må nevnes fremgangsmåten ifølge U.S. patent nr. 2.980,510 som består i å la reagere TiCl^-damp med en boroksyd-og/eller alkaliborat-holdig smelte. Boroksydet henholdsvis alkali-boratet leverer det for dannelse av titandioksyd nødvendige oksygen og går over i flyktig borklorid. Ved denne fremgangsmåte er imidlertid utbyttet pr. tidsenhet ennå lavere enn ved fremgangsmåten ifølge fransk patent nr. 1.236.721.
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av fiberformet titandioksyd ved reaksjon ved temperaturer fra 600
til 950°C av titantetraklorid med en saltsmelte, eventuelt med et ekstra innhold av minst et metallhalogenid, idet fremgangsmåten er karakterisert ved at . titantetraklorid eventuelt i blanding med en eller flere bæregasser bringes i kontakt med en smelte av sulfater, disulfater, polysulfater og deres blandinger og det derved dannede fiberformede titandioksyd adskilles deretter fra reaksjonsmediet.
Det er fordelaktig å tilsette til smeiten av ett eller flere salter av oksygensyrer som under de herskende reaksjonsbeting-elser kan danne flyktige anhydrider, metallhalogenider, fortrinnsvis metallklorider.
Det er overraskende mulig under betingelser ifølge oppfinnelsen å fremstille på meget enkel måte og uten de ulemper med hvilke de kjente fremgangsmåter er beheftet,, et fiberformet titandioksyd med en slankhetsgrad av minst 10:1, vanligvis 100:1 til 1000 : 1. Det erholdes TiC^-nål som ifølge røntgenbøyningsfoto-grafier og undersøkelser under polarisasjonsmikroskopet består av enkrystaller (whiskers).
Den følgende tabell viser resultater av to forsøk, hvorav det ene er utført med kloridtilsetning og det andre uten en slik tilsetning under ellers like forsøksbetingelser. Forsøkene viser at kloridtilsetningen betydelig øker antallet av nål med en større slankhetsgrad.
Sammensetning av smeiten.
Under betingelsene ifølge oppfinnelsen er det mulig å fremstille på meget enkel måte et fiberformet titandioksyd med en slankhetsgrad av minst 50 : 1, vanligvis 300 : 1 til 2000 : 1 og mer. Det erholdes TiOg-nål som ifølge røntgenbøyningsfotografler og undersøkelser under polarisasjonsmikroskopet består av enkrystaller (whiskers).
Fortrinnsvis gjennomføres fremgangsmåten ved temperaturer mellom ca. 750 og 950°C. Ved disse temperaturer virker smeltene ikke korroderende på de anvendte materialer, i motsetning til smelter på basis av boroksyd, borater, fluorider og komplekse fluorider. Fremgangsmåten kan derfor også utføres i apparater av keramikk.
Det er videre fordelaktig at restsmelten kan lett separeres fra det dannede fiberformede titandioksyd etter at omset-ningen er avsluttet. Eksempelvis kan smeiten lett oppløses allerede i koldt vann. Det er imidlertid også mulig å separere de dannede TiOg-fibre fra den lawiskøse smelte ved høye temperaturer.
Opparbeidelsen av TiOg-whiskers er enkel. Man oppløser restsmelten i koldt eller varmt vann og kan deretter på enkel måte separere de erholdte whiskers fra den vandige fase ved filtrering eller dekantering. Eventuelt kan deretter whiskers ved sedimentering eller sikting oppdeles i de ønskede fraksjoner.
Som oksygenleverende komponenter av smeiten egner seg ved fremgangsmåten salter, såsom sulfater, bisulfater, polysulfater, tiosulfater, sulfitter, bisulfitter, karbonater, nitrater, nitritter, fosfater, henholdsvis blandinger derav.
Særlig fordelaktige er følgende sulfater eller deres kombinasjoner: LigSO^, Na2S0^, CuSO^, MgSO^, ZnSO^, CdSO^, KAl(S0^)2» MnSO^ og NiSO^.
Som metallhalogenidkomponenten av smeiten kan brukes halogenider av en-, to- og flerverdige metaller, dersom de ikke oppviser ved forsøkstemperaturen et for høyt damptrykk. Det har vist seg at blant halogenidene egner seg best klorider. De lengste og slankeste TiOg-nåler vokser i smelter som inneholder minst ett klorid av gruppen LiCl, NaCl, KC1, MgCl„ og CaCl .
2
Kombinasjonen av de ovennevnte foretrukkede sulfater
og klorider gir under reaksjonsbetingelsene optimale smelter for fremstilling av TiOg-fibre. Vektforholdet mellom metallsulfat og metallhalogenid kan herved variere innenfor vide grenser. Et innhold på 65 til 90 vektprosent er imidlertid særlig fordelaktig.
Det ble konstatert at krystallisasjonsprosessen skjer
i hovedsaken på overflaten av smeiten. For å oppnå et godt reak-sjonsforløp må derfor den reagerende gass komme i berøring med en, muligst stor smelteoverflate. Dannelsen av TiOg-whiskers skjer ved konstant smeltetemperatur uten vanskeligheter. Et spesielt tempe-ra turprogram for kim- og nålveksten er derfor ikke nødvendig. Meget gunstig er den store dannelseshastighet av Ti02-whiskers i de ifølge oppfinnelsen anvendte smelter. Erfaringsmessig er en reaksjonstid på ca. 1 time tilstrekkelig for å oppnå et godt utbytte av lange whiskers. Utbyttet pr. tidsenhet er vesentlig høyere enn det til-svarende utbytte ved den i litteraturen nevnte fremgangsmåte på basis av TiCl^.
Fremgangsmåten gjennomføres hensiktsmessig ved normalt trykk, man kan imidlertid også bruke et høyere eller lavere trykk. Mengden av titantetrahalogenid kan varieres innenfor vide grenser, titantetrahalogenidoverskudd kan tilbakevinnes ved kondensasjon og påny tilføres prosessen. Fortrinnsvis gjennomføres fremgangsmåten med titantetraklorid. Man kan imidlertid også bruke titantetrabromid henholdsvis titantetrajodid eller blandinger av tetrahalogenider. Fortrinnsvis innføres titantetraklorid henholdsvis de andre titantetrahalogenider i blanding med en bærergass. Som bærergass egner seg f.eks. nitrogen eller luft. Det er imidlertid også mulig å
arbeide med ufortynnede titantetrahalogenider.
Eksempel 1.
5,0 g av en blanding av 60 vektprosent NagSO^ og
k0 vektprosent MgSO^ smeltes i en strøm av rent og tørt nitrogen i en elektrisk opphetet rørovn ved 900°C. Når denne temperatur var oppnådd, ble nitrogenstrømmen ( ko l/h) før innføringen i reaksjons-røret ledet gjennom en forrådsbeholder med TiCl^ ved romtemperatur. Man lot den TiCl^-holdige nitrogenstrøm bestryke i 60 minutter smeiten og avkjølte deretter under nitrogen. Under den 1 time varende reaksjon avtok vekten av titantetrakloridet i forrådsbeholderen med 5f2 g. Det dannet seg tallrike skjeggaktige krystallinske utvekster. Det avkjølte reaksjonsprodukt ble med vann befridd for vedheftende smelte. Etter vasking med destillert vann og tørking ved 120°C erholdt man 1,2 g av TiOg-hårkrystaller i form av en løs, asbestlignende filt som ble undersøkt under mikroskopet og målt. Utbyttet av fiberformet titandioksyd var ca. 95 vektprosent. Resten besto av isometriske partikler. Lengden av TiOg-nål var inntil kjO^ u ved en gjennomsnittlig nåltykkelse på
< lyU.
Eksempel 2.
20 g av en blanding av 60 vektprosent NagSO^ og ko vektprosent MgSO^ ble ved hjelp av en elektrisk digelovn smeltet i en tørr nitrogenatmosfære (28 l/h) og brakt til en temperatur av 810°C. Den med en tettlukkende keramikkplate lukkede digel var forsynt med et termoelement, et innføringsrør for nitrogen henholdsvis for en TiCl^-nitrogenblanding, og et utløpsrør. Når smeiten hadde nådd 810°C ble nitrogen før innføringen i reaksjonsbeholderen ledet gjennom flytende TiCl^ ved 90°C. Etter 2 timer ble TiCl^-tilførselen avbrutt og det ble spylt med nitrogen. I løpet av denne tid avtok titantetraklorid i forrådsbeholderen med k6 g.
Etter en vanlig opparbeidelse med destillert vann erholdt man 9f6 g TiOg i form av et løst, uliaktig, hvitt produkt, av hvilket man ved sedimentering i vann og sikting (maskevidde 150 og kO yu) isolerte følgende nålfraksjonert
Frukajon 1: Nållengde til 1000 ^u
Nåldiameter 1-2 ^u
Fraksjon 2: Nållengde til 800 yU
Nåldiameter 1 ^ vl
Fraksjon 3: Nållengde til 800 yU
Nåldiameter ^1-1 yu
Eksempel 3.
Ved 900°C lot man i løpet av 4 timer stryke 6,7 g TiCl^-damp over 13,0 g av en blanding av 30 vektprosent NagSO^'
og 7° vektprosent MgSO^. Bærergassen var nitrogen (l4 l/h). Etter opparbeidelsen erholdt man 1,4 g TiOg-whiskers som nesten ikke inne-holdt isometriske andeler, Nållengden var inntil 640 yU, nåldiame-teren 1-2 .
Eksempel 4.
En blanding av 4,8 g NagSO^, 3,2 g MgSO^ og 20 g NaCl ble ved hjelp av en elektrisk digelovn smeltet i en tørr nitrogenatmosfære (40 l/h) i en Al^O^-digel, og brakt til en temperatur av 950°C. Den med en tettlukkende keramikkplate lukkede digel var forsynt med et innføringsrør for nitrogen henholdsvis for en TiCljj-nitrogenblanding og med et utløpsrør. Temperaturen ble målt med et termoelement ved. ytterveggen av digelen. Når smeiten nådde 950°C ble nitrogen før innføringen i reaksjonsbeholderen ledet gjennom flytende TiCl^ ved romtemperatur. Etter 1 time ble TiCl^-inn-føringen avbrutt og det ble spylt med nitrogen. I løpet av denne tid avtok titantetrakloridet i forrådsbeholderen med 5,2 g. Ved bunnen og hovedsakelig ved innerveggen av digelen dannet det seg tallrike krystallinske utvekster. Det avkjølte reaksjonsprodukt ble med vann befridd for vedheftende smelte. Etter vasking med destillert vann og tørking ved 120°C erholdt man 1,21 g TiOg-hår-kryøtaller i form av en løs, asbestlignende filt som ble undersøkt under mikroskopet og målt. Lengden av TiOg-nål var inntil 2410 yU ved en gjennomsnittlig nåltykkelse på ca. 2 / /U•
Eksempel 5.
Man lot ved 900°C i løpet av 1 time stryke 5»9 g TiCl^-damp over en saltblanding av 4,8 g Na2S0^, 3,2 g MgSO^, 15,3 S LiCl og 4,7 g NaCl. Bærergassen var nitrogen (40 l/h). Etter opparbeidelsen erholdt man 1,5 g TiOg-whiskers som nesten ikke inne-holdt isometriske andeler. Nållengden var inntil 2310 yU, nåldiameter en i gjennomsnitt 2yu.
Eksempel 6.
En blanding av 10 g KgSO^, 10 g CaClg og
10 g LiCl ble behandlet under de samme betingelser som i eksempel 5 med TiCl^-damp. Herved ble ledet 4,3 g TiCl^-damp over smeiten. Fra reaksjonsproduktet kunne utvinnes 0,94 g av fiberformet titandioksyd med en nållengde inntil 1590 / u og en gjennomsnittlig nål-bredde av 2 yU.
Claims (2)
1. Fremgangsmåte til fremstilling av fiberformet titandioksyd ved reaksjon ved temperaturer fra 600 til 950°C av titantetraklorid med en saltsmelte, eventuelt med et ekstra innhold av minst et metallhalogenid, karakterisert ved at titantetraklorid eventuelt i blanding med en eller flere bæregasser bringes i kontakt med en smelte av sulfater, disulfater, polysulfater og deres blandinger og det derved dannede fiberformede titandioksyd adskilles deretter fra reaksjonsmediet.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man som smelte anvender en blanding av magnesiumsul-fat og natriumsulfat.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691900064 DE1900064A1 (de) | 1969-01-02 | 1969-01-02 | Verfahren zur Herstellung von faserfoermigem Titandioxid |
| DE19691943636 DE1943636A1 (de) | 1969-08-28 | 1969-08-28 | Verfahren zur Herstellung von faserfoermigem Titandioxid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO125810B true NO125810B (no) | 1972-11-06 |
Family
ID=25756796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO5147/69A NO125810B (no) | 1969-01-02 | 1969-12-29 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3684443A (no) |
| AT (1) | AT292632B (no) |
| BE (1) | BE743930A (no) |
| CH (1) | CH530343A (no) |
| ES (1) | ES375126A1 (no) |
| FR (1) | FR2030120A1 (no) |
| GB (1) | GB1279469A (no) |
| NL (1) | NL6918785A (no) |
| NO (1) | NO125810B (no) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1425934A (en) * | 1972-03-15 | 1976-02-25 | Ici Ltd | Alumina |
| US4034069A (en) * | 1975-08-20 | 1977-07-05 | Hooker Chemicals & Plastics Corporation | Method of preparing arsenic trifluoride |
| JP2521081B2 (ja) * | 1987-03-05 | 1996-07-31 | 住友化学工業株式会社 | アルミナ質繊維の製造方法 |
-
1969
- 1969-12-01 CH CH1785569A patent/CH530343A/de not_active IP Right Cessation
- 1969-12-15 NL NL6918785A patent/NL6918785A/xx unknown
- 1969-12-22 AT AT1194369A patent/AT292632B/de not_active IP Right Cessation
- 1969-12-29 NO NO5147/69A patent/NO125810B/no unknown
- 1969-12-29 GB GB63070/69A patent/GB1279469A/en not_active Expired
- 1969-12-31 BE BE743930D patent/BE743930A/xx unknown
-
1970
- 1970-01-02 ES ES375126A patent/ES375126A1/es not_active Expired
- 1970-01-02 FR FR7000056A patent/FR2030120A1/fr not_active Withdrawn
- 1970-05-08 US US35924A patent/US3684443A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT292632B (de) | 1971-09-10 |
| CH530343A (de) | 1972-11-15 |
| GB1279469A (en) | 1972-06-28 |
| US3684443A (en) | 1972-08-15 |
| FR2030120A1 (fr) | 1970-10-30 |
| NL6918785A (no) | 1970-07-06 |
| BE743930A (no) | 1970-06-30 |
| ES375126A1 (es) | 1972-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2841470A (en) | Process for preparing fibrous and waterinsoluble alkali metal titanates and new fibrous crystalline alkali metal tetratitanates obtained thereby | |
| US4041143A (en) | Process for preparing fibrous alkali metal titanate | |
| NO125810B (no) | ||
| US3350166A (en) | Synthesis of aluminum borate whiskers | |
| US2808313A (en) | Method for the production of high purity caesium compounds from caesium-bearing minerals | |
| NO147023B (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av kaliumklorid og magnesiumkloridheksahydrat fra karnallitt | |
| JPS5943440B2 (ja) | アルカリチタネイト繊維材の製造方法 | |
| US3875296A (en) | Method of preparing metal oxide fibers | |
| US3760068A (en) | Production of fibrous alkali metal hexatitanates | |
| US2668750A (en) | Purification of by-product halide salts | |
| EP0190140A1 (en) | METHOD FOR REMOVING IMPURITIES FROM OPTICAL COMPONENT MATERIALS. | |
| Emons et al. | Thermoanalytical investigations on the decomposition of double salts: I. The decomposition of carnallite | |
| US3244481A (en) | Process for preparing fibrous titanium dioxide and compositions useful in production therefor | |
| NO890964L (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av jordalkalimetall-titanater. | |
| Komarek et al. | Equilibria between titanium metal and solutions of titanium dichloride in fused sodium chloride | |
| DE69307703T2 (de) | Einkristalle aus caesiumtitanylarsenat und ihre herstellung | |
| US3460900A (en) | Method of removing titanium tetrachloride from gases | |
| Berry et al. | Potassium tetra-and hexatitanates | |
| Olufemi et al. | Process intensification of colemanite leaching using sulfuric acid in a batch reactor | |
| DE1900064A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von faserfoermigem Titandioxid | |
| CN86100393A (zh) | 助熔剂法生长钛氧磷酸钾晶体的工艺和装置 | |
| Goodrum | Solution top-seeding: Growth of GeO2 polymorphs | |
| Minkoff et al. | Dendritic growth of graphite from melts | |
| US3288561A (en) | Chlorination of electrolytic copper refinery slimes in a molten salt bath | |
| JPH04154613A (ja) | 高純度合成シリカ粉 |