鈦白粉(英文名稱:titanium dioxide),主要成分為二氧化鈦(TiO2)的白色顏料。學(xué)名為二氧化鈦( titanium dioxide),分子式為TiO2是一種多晶化合物,其質(zhì)點(diǎn)呈規(guī)則排列,具有格子構(gòu)造。
二氧化鈦的相對(duì)密度小。鈦白粉的生產(chǎn)工藝有硫酸法和氯化法兩種工藝路線。
介電常數(shù)
由于二氧化鈦的介電常數(shù)較高,因此具有優(yōu)良的電學(xué)性能。在測定二氧化鈦的某些物理性質(zhì)時(shí),要考慮二氧化鈦晶體的結(jié)晶方向。銳鈦型二氧化鈦的介電常數(shù)比較低,只有48。
一般認(rèn)為在165℃以下幾乎不進(jìn)行晶型轉(zhuǎn)化,超過730℃時(shí)轉(zhuǎn)化得很快。金紅石型是二氧化鈦穩(wěn)定的結(jié)晶形態(tài),結(jié)構(gòu)致密,與銳鈦型相比有較高的硬度、密度、介電常數(shù)與折光率。金紅石型和銳鈦型都屬于四方晶系,但具有不同的晶格,因而X射線圖象也不同,銳鈦型二氧化鈦的衍射角位于25.5°,金紅石型的衍射角位于27.5°。金紅石型的晶體細(xì)長,呈棱形,通常是孿晶;而銳鈦型一般近似規(guī)則的八面體。
氯化法是用含鈦的原料,以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦,經(jīng)精餾提純,然后再進(jìn)相氧化;在速冷后,經(jīng)過氣固分離得到TiO2。該TiO2因吸附一定量的氯,需進(jìn)行加熱或蒸氣處理將其移走。該工藝簡單,但在1000℃或更高條件氯化,有許多化學(xué)工程問題如氯、氯氧化物、四氯化鈦的高腐蝕需要解決,再加上所用的原料特殊,較之硫酸法成本高。氯化法生產(chǎn)為連續(xù)生產(chǎn),生產(chǎn)裝置操作的彈性不大,開停車及生產(chǎn)負(fù)荷不易調(diào)整,但其連續(xù)工藝生產(chǎn),過程簡單,工藝控制點(diǎn)少,產(chǎn)品質(zhì)量易于達(dá)到的控制。再加上沒有轉(zhuǎn)窯煅燒工藝形成的燒結(jié),其TiO2原級(jí)粒子易于解聚,所以在表觀上人們習(xí)慣認(rèn)為氯化法鈦白粉產(chǎn)品的質(zhì)量更優(yōu)異。氯化法優(yōu)點(diǎn)是流程短,生產(chǎn)能力易擴(kuò)大,連續(xù)自動(dòng)化程度高,能耗相對(duì)低,“三廢”少,能得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。其缺點(diǎn)是投資大,設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)材料要求高,要耐高溫、耐腐蝕,裝置難以維修,研究開發(fā)難度大。