钛是一种银白色的金属,因其具有密度小、强度高、抗腐蚀性好、抗疲劳性等优点,所以在民用、工业、航空航天航海、消费品及建材、生物医学等诸多领域有着广泛的应用。制备金属钛的方法可以分为传统和新型的制备方法。Kroll法是传统制备钛的方法中最具有代表性的工艺之一,目前这种方法是当今世界工业生产海绵钛的主要方法,但由于Kroll法存在一些缺点,导致制备金属钛的成本较高。新型制备钛的方法中FFC法最具发展前景,该方法绿色环保、工艺简单、可连续化生产,是有望取代传统工艺Kroll法的新型绿色工艺。目前以FFC法在实验室范围内已成功制备出了金属钛,该方法也用于制备其他金属和合金。以FFC法电解Ti O2制备金属钛时,电解过程中会产生一种必然中间产物Ca Ti O3,本论文主要研究了熔盐电脱氧Ti O2过程中Ca Ti O3的形成以及工艺参数电解电压和电解温度对其结构的影响,并且初步探索了电解电压、电解温度对阴极产物物相、微观形貌、比表面积的影响。Ca Ti O3形成的研究,主要包括三种观点的验证。通过测电解前后熔盐电解质Ca Cl2水溶液p H的变化以及在电解过程中是否产生酸性气体来证明Ca Cl2是否水解产生Ca O;Ca O与烧结后的Ti O2混合后,通过的烧结实验来验证Ti O2是否与Ca O反应形成Ca Ti O3;通过在实验条件下双电层的理论分析和实验计算,证明在阴极Ti O2和熔盐Ca Cl2之间是否产生了双电层以及在外电源的作用下是否导致阴极Ti O2离子化产生O2-,因而推测是否在阴极表面Ti O2结合其离子化产生的O2-以及熔盐中的Ca2+在电解初期产生了少量的Ca Ti O3;通过烧结Ti O2来验证烧结后的Ti O2产生氧空位;通过研究不同电解时间下电解Ti O2得到的电解产物以及对阳极气体成分分析来验证Ca Ti O3是否伴随着钛的低价氧化物形成。结果表明:不同阶段的Ca Ti O3由不同途径形成:加热阶段,Ca Cl2在实验条件下水解产生的少量Ca O与阴极Ti O2在其表面反应会形成少量Ca Ti O3;在外加电压的作用下,在固体Ti O2和液体Ca Cl2之间产生双电层,由于双电层的作用Ti O2与其离子化产生的少量O2-及熔盐中的Ca2+结合在阴极表面形成少量的Ca Ti O3;在高温下和外电源提供的电子的作用下Ti O2和熔盐Ca Cl2在阴极形成钛的低价氧化物和大量的Ca Ti O3。此外还考察了工艺参数对阴极产物的影响,主要研究了电解电压、电解温度对阴极产物的影响。通过对比不同的电解温度、不同的电解电压下阴极产物物相、微观形貌、比表面积的差异分析工艺参数对阴极产物的影响。对于Ca Ti O3结构的影响因素,主要考察了电解电压、电解温度这两个工艺参数。通过不同电解电压下的电解,发现Ca Ti O3的晶格常数发生微小的变化,表明电解电压对Ca Ti O3结构的影响不大;通过不同电解温度下的电解,发现Ca Ti O3的晶格常数也发生微小的变化,但比电解电压对Ca Ti O3结构的影响要大。