电磁分离高硅铝硅合金制备低硅铝硅合金

在不考虑杂质元素的情况下研究了含铝45wt%的铝硅合金熔体电磁分离过程中电流频率、下拉速度、保温温度及坩埚材质对初晶硅相分离效果的影响. 结果表明,在电流频率3 kHz、保温温度1000℃、下拉速度10 ?m/s的条件下,以石墨坩埚为容器,可使合金的硅铝质量比降至0.0939. 保温温度对合金中硅的去除影响最大,相同条件下1500℃时合金硅铝质量比为0.11439;低频交变电流能强化电磁搅拌从而加强传质,降低下拉速度对降低合金中硅含量有一定作用,且可使分离界面更平坦.     

电磁分离一次铝硅合金中的富铁相

一次铝硅合金(含铁5wt%)加锰并在电磁场中进行定向凝固去除合金中的富铁相,主要通过改善富铁相的形态和降低合金中的铁含量减弱富铁相对铝硅合金性能的影响,研究了不同锰添加量下铝硅合金的电磁除铁效率、锰对富铁相形态改善的影响及电磁加锰分离富铁相的机理。结果表明,随锰添加量增大,铝硅合金中的富铁相逐渐从有害的针状转变为骨骼状、块状。加锰并经电磁定向凝固处理后,铝硅合金中绝大部分富铁相的形态变得规则,并在电磁力驱动下富集至合金底部。当锰铁摩尔比为1.2时,铝硅合金中残留的铁含量降至0.39wt%,加锰电磁除铁的效率高达90%。     

Al-Si合金熔析结晶过程中界面稳定性与硅晶体生长的控制

利用交变磁场与温度场耦合作用,通过控制Al-Si合金熔析结晶时硅晶体生长过程中固液界面的稳定性,解决硅熔析精炼过程中硅晶体与合金熔剂分离难的问题,分析了耦合物理场在结晶过程中的作用机理.结果表明,硅铝合金熔体中硅含量越高,越难发生成分过冷现象,固液界面越稳定,有助于生成致密的块状硅晶体;坩埚内径由3 cm降至1 cm,熔体内温度场分布发生变化,固液界面曲率由16.7变为125,形成的硅晶体更致密,硅晶体与合金熔剂的分离效果增强,硅晶体区域所占比例由0.57减小至0.42;下拉速度越慢,固液界面越稳定,硅晶体与合金熔剂的原位分离效果越好,当其为0.05 mm/min时,样品底部硅晶体比例为99.9%,而样品顶部基本没有硅晶体.电磁场的电磁搅拌作用可增大熔体流动,强化熔体传质,增大固液界面前沿硅含量,提高固液界面稳定性.     

一种环境友好的制备铝合金的方法

电磁法分离高硅铝硅合金[ω(硅)≥24%~25%]中初晶硅相富集,同时获得低硅铝硅合金,是一种低能耗、短流程且对环境友好的技术。文章对比真空电阻炉与电磁感应炉高硅铝合金分离效果,分析了初晶硅的富集情况,并通过建立定量评估分离效率η表达式计算不同实验条件对分离效率的影响。     

SiO2凝胶/铝硅纤维复合材料的高温损坏机理研究

本文采用浸渍法制备了SiO2凝胶/铝硅纤维复合材料,通过分析材料的热失重-差示扫描热、微观形貌、物相组成及热传导等特性,得出了复合材料高温损坏机理.研究结果表明,SiO2凝胶/铝硅纤维复合材料相对于硅铝纤维,析晶温度可提高200℃;随着热处理温度由900℃升至1200℃,复合材料的气孔率由55％升至75％,体积密度由0.85 g/cm3降至0.45 g/cm3,导热系数由0.0767 W/(m·K)增至0.0908 W/(m·K),压缩回弹率由90％降至43％;当热处理温度达到1200℃,复合材料的力学性能损坏,主要原因是莫来石和方石英的析晶,以及硅凝胶与纤维之间的粘结失效.     

从粉煤灰中提取硅铝合金

粉煤灰中含有大量铝、硅、铁等元素,采用碳还原法,可从中提取硅、铝或硅铝铁合金。硅铝合金通常是指硅铝共晶、亚共晶铸造合金而言。硅铝共晶合金不仅可用于铸造,也可以用于变形加工,因而也可把它看作变形合金。用硅铝合金加工制成的产品各项机械性能优良,完全可作为LD2的代用品,可挤压、轧制成板、棒、管及多种规格的型材。该合金还可用于建筑、汽车制造等方面。然而铝硅合金却长期不被人们所认识,工艺方面还存在着某些尚待解决的问题,推广进度缓慢。该项目由乌克兰研制开发成功,后引进国内,由于种种原因,至今没有很好推广。多年来人们一…     

从粉煤灰中提取硅铝合金

粉煤灰中含有大量铝、硅、铁等元素,采用碳还原法则,可从中提取硅、铝或硅铝铁合金。硅铝合金通常是指硅铝共晶、亚共晶铸造合金而言。硅铝共晶合金不仅可用于铸造,也可以用于变形加工,因而也可把它看作变形合金。用硅铝合金加工制成的产品各项机械性能优良,完全可作为LD2的代用品,可挤压、轧制成板、棒、管及多种规格的型材。该合金还可用于建筑、汽车制造等方面。然而铝硅合金却长期不被人们所认识,工艺方面还存在着某些尚待解决的问题,推广进度缓慢。该项目由乌克兰研制开发成功,后引进国内,由于种种原因,至今没有很好推广。多年来人们…     

亚熔盐分解钾长石矿样中钾铝硅的分离

采用KOH亚熔盐法常压低温分解河北钾长石矿粉,回收过量碱后,用硫酸溶解固渣,得含高浓度钾、铝、硅的母液;采用溶胶?凝胶法和分步醇析法从母液中制备硅凝胶、钾明矾和硫酸钾,钾明矾热解制备氧化铝. 结果表明,钾长石矿中各组分含量分别为K2O 13.13wt%,Al2O3 16.66wt%,SiO2 58.28wt%. 在H+浓度3.80 mol/L及95℃条件下母液易形成硅凝胶,脱硅率达98%以上,SiO2含量大于99.0%,比表面积大于700 m2/g,孔容约为1.0 cm3/g,孔径为5?6 nm;对脱硅母液分步醇析,在25℃、醇料体积比为1时,优先析出钾明矾,铝析出率达98%,降温至5℃并增大醇料体积比至2,可从母液中结晶析出硫酸钾,钾回收率达89%.     

铝硅混合凝胶对刚玉-莫来石制品性能的影响

按莫来石骨料占65%(质量分数),刚玉和黏土组成的混合粉占35%(质量分数)配料,分别外加占原料总质量4%的水、硅溶胶、铝硅混合凝胶作结合剂,研究了结合剂种类对刚玉-莫来石材料经1 100、1 400和1 600℃分别保温3 h烧后的性能及显微结构的影响,并在此基础上研究了铝硅混合凝胶加入量(分别为1%、2%、3%、4%)及配比(m(Al2O3):m(SiO2)分别为8:2、7:3、4:6)对刚玉-莫来石制品常温性能的影响.结果表明:以铝硅混合凝胶为结合剂的刚玉-莫来石试样,经1 400、1 600℃烧后的常温、高温抗折强度和抗热震性均比仅加硅溶胶或水的好,但显气孔率偏大;当铝硅混合凝胶加入量为2%且m(Al2O3):m(SiO2)=7:3时,烧后试样的常温强度最高.     

硅锰合金中铝的分光光度法分析

硅锰合金试样中低含量铝的测定,常用的方法灵敏度较低,本方法利用硝酸,氢氟酸分解,高氯酸冒烟,1＋1盐酸浸取,加入氢氧化钠强碱分离锰,铁,铜,钛等干扰元素,调节酸度pH=5．6,在六次甲基四铵缓冲的条件下,使铝和铬天青S生成紫红色配合物,在波长560nm处测其吸光度,借此测定铝,灵敏度提高,方法简便稳定。     

Joining of aluminum and ceramic substrates by interposing molten aluminum–silicon alloy

The effects of interposing a molten aluminum alloy layer between pure aluminum and silicon nitride on the strength of joining and properties of the joined sample were investigated. An aluminum-based alloy containing 12 wt% silicon with a melting point lower than the 660°C melting point of pure aluminum was joined to pure aluminum and a silicon nitride substrate by using polymethylphenylsiloxane. A specimen with the same joining area (1600 mm²) and no alloy layer was prepared for comparison. In thermal cycling tests of Δ190 K, cooled at –40°C and heated at 150°C, the specimen without the alloy layer failed after 200 cycles, whereas the specimen with the alloy layer failed after 500 cycles. The bending strength of the sample with the alloy was approximately 1.5 times that of the sample without the alloy. These results indicate that the alloy layer facilitated the strong joining of the aluminum and substrate.     

Separation of Silicon from Coarse Al-Si Melts under Alternating Electromagnetic Field with Varying Frequencies

Silicon - The separation behaviour of primary silicon from high-silicon Al-Si melts during the directional solidification under alternating electromagnetic field with varying frequencies and...     

离心场强化晶硅切割废料Si/SiC分离过程油水分相

对切割料中Si和SiC的高效分离进行了研究,利用晶硅切割废料中Si和SiC表面性质的差异,向浆料中加入柴油并充分乳化,使SiC吸附在油滴上实现Si/SiC分离,对乳化后的浆料施加离心力强化油水分相,调节浆料pH值改变颗粒表面Zeta电位,调控乳化后的油滴大小,研究了Si/SiC分离效果、分相时间与浆料pH的关系及附有SiC的油滴表观密度与油滴直径的关系,对乳化后的浆料分别施加超重力系数为10, 50, 100, 150和200的离心力,考察了离心时间2 min时的分相效果和Si/SiC分离效果。结果表明,常重力场中,油滴尺寸越小,分相时间越长,但SiC去除效果变好,pH=7时,水相SiC含量为4.23wt%。油滴直径小于64 ?m时,油滴在浆料中不可上浮。离心场中,超重力系数为100, pH=7时,水相中SiC含量为5.47wt%,分相时间由460 min缩短为2 min。通过对离心场中SiC的受力分析解析了离心场中SiC在油滴表面的赋存状态,证实离心场作用下,SiC沿油滴表面向离心力方向移动使油滴对SiC的吸附力减小。     

再生铝合金中含Fe杂质的控制技术现状

以废杂铝为原料生产再生铝,可减少铝土矿消耗,避免电解铝生产过程的高能耗和高排放。由于来源复杂、预处理难度高,废杂铝中不可避免地会混入大量铁杂质。含铁杂质会形成α-Fe、β-Fe、δ-Fe和π-Fe富铁金属间化合物,会显著减低再生铝合金的力学、抗腐蚀性能,恶化铸造性能,导致再生铝产品降级使用。本文综述了铝合金中含铁杂质去除技术的研究现状,主要包括离心法、电磁法、过滤法、熔剂法、变质元素法、超声波处理、热处理法等,并展望了未来除铁技术的的发展趋势。文章提出未来重点应在晶体生长、凝固理论基础上引入集成计算方法,探索铝合金中铁元素的传质、扩散、富集、偏析、迁移规律,这对富铁相控制有很强的指导意义;开发除铁率高、绿色环保的新型除铁熔剂,以提高熔剂吸附Fe杂质的能力、与Fe杂质反应的动力学进程、与铝熔体反应的均匀性和稳定性。     

PDC刀具切削硅铝合金的有限元模拟分析

根据主要部分工件材料测试数据,通过ansys／ls-dyna对PDC切削硅铝合金的模拟,采用自适应网格划分分离切屑,实际切削实验数据表明结果可靠。从工件受力和变形以及能量等的角度进行综合分析,硅铝合金在后刀面受压同时受到强烈的剪切作用,提出了改变刀尖角度和改变刀具受力布局使刀具磨损合理、提高工件表面质量的思路。     

制备太阳能级多晶硅的工艺研究进展

太阳能级多晶硅的制备工艺分为物理法和化学法两大类。物理法包括造渣提纯硅法、利用热交换定向凝固提纯、利用电磁感应等离子技术提纯、CP法等,其中CP法生产的太阳能级多晶硅的纯度接近于化学法。但要生产纯度大于6N的多晶硅,仍需要采用化学法。目前常用的化学法有三氯氢硅氢还原法、硅烷热分解法、四氯化硅氢还原法等。三氯氢硅氢还原法又称改良西门子法,是化学法制备太阳能级多晶硅的主流工艺,不足之处是耗能大、污染严重、运行成本较高。     

喷射成形硅铝合金镀覆工艺研究

研究了喷射成形硅铝合金(CE11)材料表面化学镀镍和镀金工艺,使用电子显微镜(SEM)及能谱分析仪(EDS)分析了沉积过程中CE11硅铝合金表面形貌和沉积层化学成分,采用热震、高温烘烤、焊接试验等方法检测了硅铝合金样件的镀层质量。结果发现,CE11硅铝合金经氟化氢铵和硝酸混合溶液粗化、超声波去膜、浸锌、预镀镍后化学镀镍,可以获得结合力良好的化学镀层,镀金后能耐400°C烘烤而仍然保持很好的结合力,能够满足金锗、金锡等合金的共晶焊接使用要求。     

加压过滤法分离Pb-Sb合金

目前国内外冶炼厂对Pb-Sb合金的分离工艺普遍存在操作繁杂、高污染、高能耗、生产流程长、回收率低等问题,对Pb-Sb合金进行资源化回收已经成为有色冶金行业的迫切需求。本工作介绍了气体加压技术,由于不同相之间的界面张力很小,加压过滤技术对于固液相的分离发挥了重要作用。根据Pb-Sb相图利用杠杆原理计算其理论分离效率,讨论了不同分离条件对分离结果的影响。通过SEM-EDS、金相显微镜和XRF等检测方法,证明Pb沿加压方向迁移到下部坩埚,几乎所有的Sb保留在坩埚上部。结果表明,随着过滤温度降低,析出晶体的尺寸增加,熔融液相的黏度也随之增加,滤饼对液相的阻力也增大,得到最优分离条件：过滤温度T=553 K,筛网目数N=100目,过滤压力p=0.2 MPa,过滤次数为4次的条件下,成功得到含量超过90wt%的上部富Sb相和含量为85wt%的下部富Pb相,接近于由Pb-Sb相图计算所得的理论值。