Разработка технологии введения тугоплавких элементов в алюминиевые сплавы с использованием твердых электролитов

Разработка технологии введения тугоплавких элементов в алюминиевые сплавы с использованием твердых электролитов

Автор: Яровая, Елена Игоревна

Шифр специальности: 05.16.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2005

Место защиты: Нижний Новгород

Количество страниц: 191 с. ил.

Артикул: 2853093

Автор: Яровая, Елена Игоревна

Стоимость: 250 руб.

Разработка технологии введения тугоплавких элементов в алюминиевые сплавы с использованием твердых электролитов  Разработка технологии введения тугоплавких элементов в алюминиевые сплавы с использованием твердых электролитов 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. Экономическая целесообразность применения технологий получения отливок с широким спектром эксплуатационных и технологических свойств требует совершенного высокопроизводительного плавильного оборудования, материало и энергосберегающих способов подготовки качественного жидкого металла, в частности ввода целевых элементов. Наиболее эффективное повышение физикомеханических свойств алюминийкремниевых сплавов достигается обработкой дорогостоящими элементами бором, цирконием, титаном, вольфрамом и др. Ввод тугоплавких элементов, как правило, осуществляется лигатурами или солями. Современные технологии обработки алюминийкремниевых сплавов тугоплавкими элементами неконкурентоспособны в условиях рыночной экономики материало и энергоемки, неконтролируемы и практически неуправляемы по времени, что отражается на стоимости и качестве литья. Приготовление лигатур требует специального высокотемпературного оборудования и создания определенной атмосферы. Применение лигатур сопровождается неоднородностью распределения элемента по объему, требует переплавки, имеет место угар.


Известно производство А1 2г , А1 , А1 Бг лигатур в электролизных ваннах из окислов, растворенных в расплавленном криолите при 5 С , , . Скорость извлечения при этом невысока, так по 2г она составляет 0,1 гАч. Процессы электрохимического внедрения длительны ч и более. Несмотря на многообразие электрохимических способов введения тугоплавких элементов в алюминиевые сплавы и многочисленных теорий, касающихся механизма обработки, основной их недостаток сложность технического осуществления. Практически невозможно удержать постоянный уровень электролита на поверхности жидкого металла, от которого зависят токовые характеристики процесса, а, следовательно, его эффективность. Устранить недостатки метода электрохимического насыщения, а именно снизить газосодержание избежать внедрения нежелательных компонентов в расплав, позволяет способ обработки жидкого алюминиевого сплава с использованием в качестве источника вводимых элементов смеси их солей и твердых электролитов , . Вышеуказанным требованиям удовлетворяют соли, используемые для модифицирования алюминиевых сплавов в традиционных технологиях КВГЛ, , МаВ7, КгГь и др. В таблице 1. Под действием электрического поля, накладываемого на расплав солей, ионы компонент, входящих в состав соли, начинают перемещаться анионы к положительно заряженному электроду, катионы к отрицательному. Согласно , при температурах К для соли КВР4 возможен полный распад кристаллической решетки на ионы В3, К и Г, которые, находясь в непрерывном движении и взаимодействии, могут образовывать комплексные ионы. Все эти ионы участвуют в переносе тока, хотя их доля в этом переносе не одинакова и определяется их концентрацией и подвижностью. Кроме того, под действием приложенного напряжения могут происходить и реакции восстановления алюминия из его окислов. Таблица 1. Р глинозем перех. Тпсрсх. Как отмечалось выше, использование солен при обработке алюминиевых сплавов связано с загрязнением расплава и газонасыщением. Селективное введение в жидкий металл компонентов типа В, 7. Как правило, твердые электролиты суиерионные проводники это кристаллические вещества, имеющие высокую электрическую проводимость, обусловленную движением ионов одного типа. Кристаллическая структура твердых электролитов имеет избыток кристаллографических позиций, в которых находятся подвижные ионы, как правило, имеющие наименьший радиус и заряд. Наличие дефектов определяет способность ионных кристаллов проводить электрический ток . Количество разрешенных позиций в несколько раз превосходит число соответствующих ионов, что и обеспечивает свободу их перемещения , . К твердым электролитам относятся высокотемпературные фазы ряда простых солей типа I С, имеющие проводимость от 1 до 3 Смсм комплексные соединения, имеющие высокую проводимость при комнатной температуре от 0, до 0,5 Смсм типа Си4ВЬС, 4I5, МаЛ и некоторые твердые растворы, проводящие при высоких температурах, например 2гОуСаО 0,1 Смсм при С. Ионами проводимости в твердом электролите служат, как правило, однозарядные катионы И Ма, А и др. О2, Г . Смм 1. Больцмана ДжК Т температура электролита, К Е энергия активации Еа 0,1 г 0,3 эВ. Электроперенос электродиффузия в твердых электролитах характеризуется электрической подвижностью ионов ого компонента, равной скорости их направленного движения при напряженности поля 1 Всм и эффектив
ным зарядом 2 . Эти параметры связаны уравнением Эйнштейна и г 1. Кл, к постоянная Больцмана ДжК. Проводящая способность у твердых электролитов при нагреве возрастает на несколько порядков . Переход в суперпроводящее состояние может происходить скачкообразно . На рисунке 1. Процесс переноса в твердых электролитах осуществляется, в основном, путем обмена местами соседних атомов или ионов под действием электрического ноля. На основе анализа источников было установлено существование твердых электролитов, удовлетворяющих вышеперечисленным требованиям. Наиболее подходящим ионным проводником для использования в составе комбинированного электролита для обработки алюминиевых сплавов тугоплавкими элементами являются электролиты на основе рглинозема , . О ,
Рисунок 1.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.173, запросов: 232