铜合金靶材的微观结构对溅射沉积性能的影响   磁控溅射中高沉积速率有利于获得高纯度薄膜,节省镀膜时间;高沉积效率的靶材可制备出更多数目的晶圆。通过建立平面靶的溅射模型研究了Al-Cu合金靶的晶粒取向和晶粒尺寸对溅射速率、沉积速率和沉积效率的影响。实验结果显示,溅射速率与靶材的原子密排度成正比关系,靶材的原子密排度受晶粒取向和晶粒尺寸的影响,有特定的变化范围,因此溅射速率也只在一个范围内变化。沉积速率和沉积效率受靶材表面空间内原子密排方向分布的影响,原子密排方向分布则由靶材的晶粒取向和晶粒尺寸决定。   钬铜合金是优质的高性能铜材，添入稀土钬Holmium有助于促进铜细化、净化及合金化，提高其强度、硬度和导电性，被广泛应用于各种高端机械制造，深受国内外用户的好评，欢迎广大新老朋友来电洽谈。   钬铜合金描述如下:【化学式】Ho-Cu；【英文名称】alloy of Cuprum- Holmium；【学名】铜钬中间合金，又称铜钬合金；【品种属性】铜稀土合金；【物理性状】淡红色 金属 光泽， 金属 铸锭块状或溅射靶材；【含量比例】Ho-Cu≥99%，Ho含量根据需要；【参考标准】GB/T 18115.5-2006；【主要用途】高性能铜材，用于各种高端机械制造；【包装】25kg/桶；【贮存】室温干燥处密封保存，尽可能在氩气中贮存，以延长保质期；【安全说明】非放射性 金属 ；【注意事项】避免钬铜合金长时间或反复暴露   一种铜合金靶材的制造方法，其包括：形成一靶材初坯；以及将靶材初坯在５００－８５０℃区间进行热机处理或热退火处理，以令所制成的靶材中化合物相小于整体靶材面积的２５％。本发明涉及一种铜合金靶材；本发明还涉及一种薄膜，其是使用如上所述的铜合金靶材经由溅镀所形成的；本发明另关于一种太阳能电池，其包含如上所述的薄膜。通过本发明（近）单相组织的铜合金靶材，使其应用于溅镀过程中不会诱发微电弧现象，而且也因着靶材（近）单相组织，使得靶材表面各处的溅镀速度相等，促使形成的薄膜成分均匀，故能提升薄膜质量及良率。     新铜合金靶材的特点   这次，三菱Materials公司和ULVAC公司共同开发出了使用耐抗性能良好的Cu-Ca合金以及Cu-Mg合金材料制造而成的新铜合金靶材以及该靶材的特殊制作工艺。使用重新开发的Cu-Ca以及Cu-Mg合金材料而形成的氧混合溅射膜，是将不需要通过氢等离子进行还原的稳定复合氧化层与底层结合形成界面，其具有良好的紧贴性和屏障性。   运用新技术的铜配线制作工艺的特点   采用ULVAC公司的氧混合溅射技术，将三菱Materials公司开发的新铜合金材料制成铜合金靶材。使用该铜合金靶材的铜配线制作工艺有以下特点∶① 低成本② 低电阻③ 与玻璃基板或底层的紧贴性能良好④ 硅底层的屏障性能良好⑤ 便于湿刻⑥ 和ITO（铟氧化锡）的电接触性能良好⑦ 后道工程的氢等离子耐受性能良好 

稀土靶材　　对溅射类镀膜，可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材，并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并且最终沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜。 　　溅射镀膜又分为很多种，总体看，与蒸发镀膜的不同点在于溅射速率将成为主要参数之一。 　　溅射镀膜中的激光溅射镀膜pld，组分均匀性容易保持，而原子尺度的厚度均匀性相对较差（因为是脉冲溅射），晶向（外沿）生长的控制也比较一般。以pld为例，因素主要有： 　　靶材与基片的晶格匹配程度 　　镀膜氛围（低压气体氛围） 　　基片温度 　　激光器功率 　　脉冲频率 　　溅射时间 　　对于不同的溅射材料和基片，最佳参数需要实验确定，是各不相同的，镀膜设备的好坏主要在于能否精确控温，能否保证好的真空度，能否保证好的真空腔清洁度。 　 供应真空溅射稀土靶材： 金属 靶材：钛靶Ti、铝靶Al、锡靶Su、铪靶Hf、铅靶Pb、镍靶Ni、银靶Ag、硒靶Se、铍靶Be、碲靶Te、碳靶C、钒靶V、锑靶Sb、铟靶In、硼靶B、钨靶W、锰靶Mn、铋靶Bi、铜靶Cu、硅靶Si、钽靶Ta、锌靶Zn、镁靶Mg、锆靶Zr、铬靶Cr、不锈钢靶材S-S、铌靶Nb、钼靶Mo、钴靶Co、铁靶Fe、锗靶Ge等…… 　　稀土合金靶材：铁钴靶FeCo、铝硅靶AlSi、钛硅靶TiSi、铬硅靶CrSi、锌铝靶ZnAl、钛锌靶材TiZn、钛铝靶TiAl、钛锆靶TiZr、钛硅靶TiSi、 钛镍靶TiNi、镍铬靶NiCr、镍铝靶NiAl、镍钒靶NiV、镍铁靶NiFe等…… 　　稀土陶瓷靶材：ITO靶，一氧化硅靶SiO、二氧化硅靶SiO2、二氧化钛靶TiO2，三氧化二钇靶Y2O3、五氧化二钒靶V2O5、五氧化二钽靶Ta2O5，五氧化二铌靶Nb2O5，氧化锌靶ZnO、氧化锆靶ZrO、氧化镁靶MgO、单晶硅靶、多晶硅靶.、氟化镁靶MgF2、氟化钙靶CaF2、氟化锂靶LiF、氟化钡靶BaF3，碳化硼靶B4C，氮化硼靶BN、碳化硅靶SiC，硫化锌靶ZnS、硫化钼靶MoS、氧化铝靶Al2O3、钛酸锶靶SrTiO3、硒化锌靶ZnSe、砷化镓靶、磷化镓靶、锰酸锂靶，镍钴酸锂靶，钽酸锂靶，铌酸锂靶，氧化锌镓靶，氧化锌硼靶等… 纯度：《99.9%—99.9999%》根据客户要求加工成各种规格尺寸的靶材更多有关稀土靶材的内容请查阅上海 有色 网

在近年来，国内外研究者从制定、性能评定等方面对高硅铝合金做了大量研究，但对其焊接性的研究不多，很大程度上限制了硅铝合金的推广应用。随着科技的迅猛发展，研究解决高硅铝合金的焊接问题显得很有必要。高硅铝合金在航天、航空、汽车、空间技术等高科技领域具有广泛的应用，可以制造微电路封装壳体、基板及其盖板的热管器件、活塞、发动机气缸等耐磨部件。高硅铝合金具有广泛发展应用领域关键在于合金的优异特性，高硅铝具有热传导性能热膨胀系数低、机械性能良好、易于精密机加工等优点。但是由于铝和氧的亲和力非常强，易被氧化生成难熔物氧化膜。在材料的焊接中氧化膜严重影响焊缝的熔合形成。并且高硅铝中含有大量的硅，容易导致硅裂。因此高硅铝的高效、优质连接问题成为焊接领域的重点之一。　　　　高硅铝的焊接性　　　　在高硅铝的焊接过程中，容易出现夹杂、气孔、裂纹等缺陷，其中如何尽可能的避免氧化产生夹渣是重要研究方向。　　　　氧化　　　　高硅铝中的铝极易与氧亲和，生成致密的三氧化二铝薄膜，结实致密，其熔点高达2050℃,远远大于高硅铝合金的熔点，在焊接过程中，致密的氧化膜很难去除，严重影响着金属间的结合且容易造成夹渣。为了防止夹渣的出现可以采取一些措施，在焊接前清除表面的氧化膜，可以用机械清理法，也可采取化学清理法。机械清理法主要是用打磨机、锉刀、刮刀、钢丝刷打磨的方法清理氧化膜；化学清理法不仅可以清理氧化膜，还可以清理表面油污。　　　　焊接气孔　　　　产生气孔的气体有H2/CO/N2等。其中H是气孔的主要来源。致密的氧化膜容易吸附水分，焊接时，氢在液态铝中的溶解度为0.7ml/100g，而在660℃凝固状态时，氢的溶解度为0.04ml/100g,使原来溶于液态铝中的氢大量析出，形成气泡，又高硅铝合金本身的导热性能非常好，熔池结晶过程很快，因此冶金反应产生的气体来不及逸出熔池的表面，残留在焊缝中形成气孔。保护气体不纯及空气侵入焊接区等，也能使焊缝产生内部气体和表面气孔。而且对于粉末冶金制备的硅铝合金，在熔化焊温度下闭塞气体的含量很高，极易造成气孔缺陷。由于高硅铝焊接气孔的产生与该合金表面的氧化膜密切相关，因此要防止气孔的产生，首先焊接区域合金表面的氧化膜在焊接前必须彻底去除，另外焊接区域在焊接前容易被污染，因此焊接前注意防止污染，特别是焊接端面区域应保持洁净。要获得优质的焊接接头，还应采用合适的焊接方法、规范和保护措施进行焊接，并严格控制操作环境的湿度。　　　　焊接裂纹　　　　高硅铝焊接过程中，焊缝结晶凝固金属从液态金属到固态金属的过程中，熔池凝固收缩产生拉应力，在焊接凝固的初期，温度比较高，金属的流动性好，金属液体可以在已经凝固的晶粒之间自由的流动，可以填充拉应力造成的间隙，不会形成裂纹，在结晶的过程中，较先结晶的晶粒致使焊接热影响区开裂，但有研究表明，焊接熔池越小，产生裂纹的可能性越小。　　　　另外高硅铝的合金中硅含量高，受热硅相变粗大，对合金的韧性和塑性产生不利影响，易产生应力变形和裂纹。

硅铝线,是一种同时使用硅和铝制作的一种铝线。硅guī（台湾、香港称矽xī）是一种化学元素，它的化学符号是Si，旧称矽。原子序数14，相对原子质量28.09，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上IVA族的类 金属 元素。硅也是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的25.7%，仅次于第一位的氧（49.4%）。1787年，拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。然而在1800年，戴维将其错认为一种化合物。1811年，盖-吕萨克和Thénard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。1823年，硅首次作为一种元素被贝采利乌斯发现，并于一年后提炼出了无定形硅，其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时，等等。有铝的氧化物与冰晶石（3NaF·AlF?）共熔电解制得。1800年意大利物理学家伏特创建电池后，1808～1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝，但都没有成功。贝齐里乌斯却给这个未能取得的 金属 起了一个名字alumien。这是从拉丁文alumen来。该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称，是指染棉织品时的媒染剂。铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。想要了解更多硅铝线的相关资讯，请浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ）铝频道。

合金成份状态凝固工艺σb/MPaσ0.2/Mpaδ/%a/μm．(m.k)-1Al-12Si-1.1Ni热挤离心雾化33325313 Al-12Si-7.5Fe热挤气体雾化3252608.5 Al-20Si-7.5Fe热挤气体雾化3802602 Al-25Si-3.5Cu-0.5Mg热挤多级雾化376  17.4x10-6Al-20Si-5Fe-1.9Ni热挤气体雾化414 1 Al-17Si-6Fe-4.5Cu-0.5Mg热挤喷射沉积550460117.0x10-6Al-20Si-3Cu-1Mg-0.5Fe热挤+T6气体雾化535   Al-25Si-2.5Cu-1Mg-0.5Mn锻造气体雾化490 1.216.0x10-6

    洛阳晶晨半导体材料有限公司是专业从事半导体材料硅单晶、硅片的生产企业，公司成立以来，一直致力于半导体硅单晶和多晶的研究和生产。目前已经形成了单晶硅片、靶材类硅单晶和多晶、太阳能级单晶三大优势产品系列。产品远销国外。公司拥有先进的生产设备和一支精干的技术队伍，为生产高质量的产品提供了有力保障。硅靶材类产品可根据客户需要，加工任何形状和尺寸的单晶硅靶材和多晶硅靶材。  CF-81XXITO靶材系列：应用于薄膜太阳能电池ITOFilm和ITOGlass；  CF-83XX ZAO/ZTO/ZnO靶材：应用于薄膜太阳能电池（CIGS、CdTe、a-Si:H），建筑节能玻璃（LOW-Eglass）等；太阳能材料：一、非晶硅薄膜、微晶硅薄膜、铜铟镓硒薄膜、碲化镉薄膜太阳能电池1、铜铟镓硒（CIGS）系薄膜太阳能电池2、硒铟铜（CIS）系薄膜太阳能电池3、碲化镉/硫化镉（CdTe/CdS）系薄膜太阳能电池4、非晶硅薄膜（a-Sithinfilm）、非晶硅/非晶硅双叠层太阳电池、非晶硅/非晶硅锗三叠层太阳电池、非晶 硅/微晶硅叠层、非晶硅/非晶硅锗/微晶硅三叠层太阳电池、半透明硅基薄膜电池(BIPV)太阳能电池5、多晶硅薄膜（poly-仁不带兵 义不行贾Sithinfilm）太阳能电池、微晶薄膜太阳能电池、纳米晶化学太阳能电池、二、聚光太阳能电池(CPV)：砷化镓（GaAs）太阳能电池、高效聚光硅类太阳能电池三、有机和染料敏化太阳能电池：染料敏化二氧化钛（DSSC色素增感）型太阳能电池、光电化学太阳能电池、有机和塑料太阳能电池四、集热太阳能电池系统(STC)10g尼龙丝试验：五、光热镜场太阳能电池(CSP)六、聚合物多层修饰电极型太阳能电池：Si,化合物，聚合物七、荧光光波导等效聚焦太阳能电池八、多带隙太阳电池九、热载流子太阳电池除此以外，上海常祥实业可以提供太阳能电池材料的整体解决方案，如：3MBBF,3MEPE,3MEVA,3M导电胶带,3M密封胶,3M氟橡胶,3M美观胶带,3MVHB胶带,3M测试胶带等系列材料。  太阳能概念，曾几何时是那样的炙手可热。新能源、高科技、巨额利润的旗号吸引着无数企业投身其中，而十余家企业先后在海外上市，更是为太阳能争足了面子。然而物极必反，过度灼热的太阳能 产业 终于在金融危机的肆虐之下，迎来了与世纪初的互联网泡沫相同的洗牌命运。　但中国乃至世界范围的光伏从业者似乎并不愿看到，属于他们的辉煌时代就这样一夜之间化为乌有。于是薄膜太阳能 被狂热吹捧，而光伏泡沫也找到了新的“代言人”。　在目前光伏 产业 链上游硅料供应持续吃紧的局面下，众多光伏电池生产厂家已经加大了在薄膜太阳能 电池研发方面的投入，这使得未来薄膜太阳能 电池的转换效率会进一步提升，加之来薄膜电池大面积生产的成本优势，其 市场 占有率有望进一步提升。欧洲能源协会 预测 ，到2010年薄膜太阳能 电池将占据光伏 市场 20%份额。这便是众多分析人士为薄膜太阳能 描写的光明前景。　在此推动之下，全球薄膜太阳能 电池的 产量 增幅惊人。据中投顾问能源 行业 研究部数据分析显示，2008年全球薄膜太阳能 电池 产量 达892MW，同比增长123%，而在2007年全球薄膜太阳能 电池 产量 达到400MW，也较2006年的181MW增长120%。　产能大幅增长，并不代表薄膜太阳能 电池的前景一片光明。中投顾问能源 行业 分析师姜谦表示，当初很多厂家之所以选择入主薄膜太阳能 领域，最主要的原因是多晶硅原料缺乏， 价格 居高不下，而随着近期多晶硅 价格 的一泻千里，这些企业的如意算盘落空，日子可想而知。 行业 龙头赛维LDK将2009年1GW的薄膜太阳能 产能缩减80%，已经是最好的证明。         

1 SAE327的材料特点和切削难点 　　SAE327为铸造硅铝合金，是制冷压缩机连杆的主要材料。主要元素含量Si7～8.6%。Cu1～2%，Mg0.25%～0.6%，Mn0.5%～0.8%。抗拉强度>230MPa，硬度110～130HB，延伸率>1%。其晶格由高塑性的Al和高脆性的初晶Si组成。切削加工时，Al的塑性大，熔点低，易在工件表面与刀尖接触处产生积屑瘤，随后与破碎的初晶Si一起使工件部分表皮剥落，形成刀痕，使工件表面粗糙度变差。同时由于高硬度的Si含量较高，刀具也容易磨损。目前对压缩机效率值COP的要求不断提高，为减少往复式活塞压缩机内摩擦并降低输入功率值，连杆孔与曲轴间需要保证极小的摩擦系数和很高的表面接触率，要求圆度≤2µm，表面粗糙度≤Ra0.4，尺寸精度≤2µm，使用传统切削办法很难达到如此高的要求，因而在压缩机零件中一直是较为难加工的铝合金材料。 　　2 PCD的基本特点及高速干切削技术 　　随着聚晶金刚石(PCD)刀具技术和高速切削技术的发展，针对SAE327的切削性能，我们使用PCD刀具对连杆孔进行高速干式镗削，较好地解决了问题。PCD材质稳定，使用性能可以预测，故比天然金刚石更合适于作为切削刀具。PCD具有目前较高的硬度和耐磨性，具有非常锋利的刀刃，有很好的导热性，线膨胀系数很小，摩擦系数也小。但其主要缺点是强度低，脆性大，抗冲击能力差。因此一般不用于断续切削和重负荷切削。采用PCD刀具加工铝合金时，由于金刚石硬度高，表面与金属亲和力小，且刀具一般抛光成镜面，不易产生积屑瘤，加工尺寸稳定性以及表面质量都很好。在Ra0.02～0.32µm的条件下，可获得5～7级精度。 　　铝合金传热系数高，线膨胀系数大，在加工过程中会大量吸收切削热，使工件发生热变形，而且铝合金硬度和熔点都较低，因此加工过程中切屑容易与刀具发生“胶焊”或粘连，形成积屑瘤，这都是传统铝合金干切削中遇到的较大难题。解决的较好办法是采用高速干切。高速切削中，95%的热量都传给了切屑，切屑在与前刀面接触的界面上会被局部熔化，形成一层极薄的液态膜，因而切屑很容易在瞬间被切离工件，大大减少切削力和产生积屑瘤，而且工件基本可以保持常温。既可以提高生产率，又改善了表面质量。 　　3 PCD镗刀加工SAE327的切削性能 　　我们使用PCD刀具对SAE327进行高速干镗孔，经过反复切削试验对其工艺进行摸索和总结。加工连杆孔的情况基本如下：同一只镗刀中，硬质合金刀头用于粗加工，PCD刀片精加工，单边余量为0.05mm。连杆组件大孔中间两边有0.5mm的缝隙，孔表面中间有f5mm油孔，由于加工表面非连续，应属于断续切削。无切削液的干切，有压缩空气喷射清除切屑。 　　1)切削速度的影响 　　切削试验表明，PCD切削速度与SAE327孔表面粗糙度关系很大。在实际生产中，为保证较低的表面粗糙度，可以采用较高的切削速度。但切削速度达到一定程度之后，由于高速条件下系统刚性和平衡性问题，表面粗糙度不但无法再继续下降，反而略有升高，而且机床功率要增加很多。所以一般情况下经济切削速度维持在140～180m/min之间即可，追求过高的切削速度是没有必要的。 　　2)进给速度的影响 　　试验表明，PCD进给速度与SAE327孔表面粗糙度之间有一定的关系。为综合保证较低的表面粗糙度和较高的生产率，选择合适的进给速度是重要的，应避开粗糙度为较高点时的进给速度。合适的进给速度也与PCD的刀具角度和刀尖型式有关。 　　3)刀具几何型式的影响 　　针对PCD的脆性缺点，而且我们加工剖分式连杆，孔中间有一定的缝隙，因此刀刃的几何参数应该尽量考虑减小崩刃的可能。一般刀尖顶刃形式分为小圆弧、大圆弧、直线形、多边形折线。切削实际表明：顶刃小圆弧的挤光作用对表面粗糙度的下降是有益的。虽然此时PCD刀尖不锋利，但切削效果却比锋利时还要好些。此时粗糙度由原来的Ra0.3～0.33µm降低到Ra0.15～0.18µm，这对提高连杆与曲轴之间的表面接触率，减少摩擦是有利的。精切SAE327时，可选择PCD镗刀的前角g00°，后角a010°～15°，主偏角kr=50°～70°，刃倾角ls=0°。安装时镗刀头安装孔对镗刀杆中心可以有偏心以保证实际切削的前角更大些。 　　4)刀具与机床系统 　　PCD高速切削系统是一个复杂的综合系统，除了PCD刀具自身外，仍需要注意切削系统的其它部分。机床主轴与刀具的接口是非常关键的环节，它直接影响加工精度的稳定性。我们将连杆镗床镗刀柄与机床主轴的接口采用HSK32C。其主要优点是：采用锥面与端面过定位的结合形式，能有效地提高结合刚度；具有良好的高速性能；1:10锥度与7:24锥度相比较短，楔形效果好，故有较强的抗扭能力，且能抑制因振动产生的微量位移，这一点对系统刚性非常重要。 　　生产事实证明，使用HSK刀柄具有较高的重复安装精度，对于提高离机对刀与上机后的一致性和增加刀具与主轴的配合刚性，其作用是关键的。同时为提高刀具系统的刚性，在满足容屑和排屑的情况下，尽量使刀杆直径与被加工孔直径接近。 　　我们对连杆精镗床进行了主轴的改进，配置径向和轴向液体静压轴承，刚度高，承载能力强，阻尼特性好，切削试验表明：配置静压轴承效果是很好的，提高静压压力对加工出较高的表面质量是有利的。较终确定使用高压齿轮泵供油，压力高达4.5MPa，主轴近端径向跳动 　　4工艺系统中需要注意的其它问题 　　防止高速切削振动：对高速回转的镗刀进行动平衡。减少高速旋转时由于刀具不平衡量造成的离心力振动，对提高工件表面质量是必要的，切削实际表明：经过动平衡的PCD镗刀系统与不经平衡的刀具系统相比，表面粗糙度下降Ra9,1~0,5mm，并有效减少了表面波纹度。 　　在实际加工中，连杆孔表面有时出现波纹。表面波纹度是介于形状误差和粗糙度之间的一种中间状态，目前还无标准明确判定。产生的主要原因是加工系统的微振动。在高速切削中，由于系统刚性不足造成的往往是表面波纹。除刀具本身结构刚度和平衡性影响之外，其中结合面之间的接触刚度是主要原因。除了主轴HSK接口外，试验表明：使用组合可调节式镗刀比较容易出现波纹，而使用整体式镗刀出现的此类情况较少。如要避免表面波纹，应尽量避免采用模块组合式镗刀。一般组合镗刀虽然微调节方便，但由于制造精度限制及不能预紧，在高速加工时会发生由于结合面之间接触刚度不足造成的颤振，影响表面质量，严重时还会影响尺寸精度，对大批量生产非常不利。整体式刀具在这点上就有其优势，一旦调整好基本可以长时间地放心使用。 　　对于高速旋转的刀具，消除或减弱产生自激振动的因素是非常重要的。在实际生产中比较简单有效的方法是适当减小后角a0，在后刀面上磨出消振棱增加切削阻尼，镗孔时使刀尖低于工件轴线获得小后角。顶刃磨出小圆弧也提高了切削系统的阻尼特性。

国内材料学科研究十余年的新型电子封装材料--喷射成形高硅铝合金，现已走出实验室，实现产业化。率先迈出这一步是位于重要镇江经济技术开发区的江苏豪然喷射成形合金有限公司。　　　　高硅铝合金材料在国内实现量产，标志着国外长期以来对此类合金的技术封锁和出口限制已被打破。这也是该公司继国内实现喷射成形高性能铝合金产业化后的又一突破。　　　　该公司董事长张豪博士及其技术团队拥有该合金材料制备工艺、技术的自主知识产权；投入生产的喷射成形产业化装备及其自动化控制系统，也由该技术团队自主研发制造，具有自主核心技术，填补了国内此类装备研制的空白。该公司的铝合金喷射成形产业化装备，已被江苏省经信委认定为全省首批首台套重大装备及关键部件。　　　　喷射成形硅铝合金电子封装材料具有与芯片相匹配的热膨胀系数、高热传导率、低密度和高刚度的特性，主要应用领域为高端电子和精密光学器件等行业。该公司现已投产的装备可以生产含硅量27-70%、Φ300mm×1200mm的硅铝合金圆锭。以含硅量50%的合金材料与钢对比，减重2/3以上，导热性率提高两倍，热膨胀系数则相同。该合金材料已经某电子研究所使用，材料的膨胀系数、热导率、强度、气密性及密度等性能指标达到或超过国际同类产品水平，并验证了该材料的机加工、焊接、表面处理等工艺性能，可满足实际应用的需要。　　　　运用喷射成形技术制备金属材料，在国外已有30年以上的历史，但长期以来此项技术及产品被封锁、控制。在中南大学获得材料学博士学位的张豪，投身于该技术的研究已有近20年，已经掌握了以喷射成形技术生产高性能铝合金、铝硅合金电子封装材料、高速工具钢三类新材料的核心技术和自主知识产权。该公司还制定了国内首部喷射成形铝合金企业标准，并承担着制定国家首部喷射成形铝合金材料行业标准的任务。

合金成份状态凝固工艺σb/MPaσ0.2/Mpaδ/%a/μm．(m.k)-1Al-12Si-1.1Ni热挤离心雾化33325313 Al-12Si-7.5Fe热挤气体雾化3252608.5 Al-20Si-7.5Fe热挤气体雾化3802602 Al-25Si-3.5Cu-0.5Mg热挤多级雾化376  17.4x10-6Al-20Si-5Fe-1.9Ni热挤气体雾化414 1 Al-17Si-6Fe-4.5Cu-0.5Mg热挤喷射沉积550460117.0x10-6Al-20Si-3Cu-1Mg-0.5Fe热挤+T6气体雾化535   Al-25Si-2.5Cu-1Mg-0.5Mn锻造气体雾化490 1.216.0x10-6

全国燃煤发电厂每年排放的粉煤灰已超过1亿吨，储灰场占地已达数十万亩，对环境造成很大的威胁，因此，开展粉煤灰的综合利用、化害为利、变废为宝、保护环境，是我国一项长期的技术经济政策。　　一、项目实施的必要性　　粉煤灰的综合利用是一个技术含量高、市场潜力大、具有广阔市场远景、集环保与资源再生利用为一体的很有发展前途的新兴产业。国内目前对粉煤灰的综合利用，主要是进行制砖、回填、展垫道路、分选漂珠、生产水泥等方面的利用。通过化验分析，很多粉灰煤中含有大量的AL2O3和SiO2，假如利用粉煤灰提取铝硅合金，无疑讲是治理粉煤灰污染，改善环境的一种新途径，也给冶金行业开辟了铝硅合金的新来源，对电厂来讲，粉煤灰的利用有了新的途径并使企业的经济效益有了新的增长，对矿产资源方面，粉煤灰提取铝硅合金无疑即是新增添了很多铝、硅矿山，缓解了铝硅原料的紧张局面，从而能够更好利用废弃物替换原生矿物，真正体现了“没有无用的垃圾，只有错放的资源”这句至理名言，是“循环经济”的较好体现。　　目前，我国有两种生产铝硅合金的方法：靠前种方法是用纯铝、纯硅熔炼后掺兑成硅铝合金，就是用电解法生产的金属铝和产业硅作原料，经过重新熔炼，按比例混合熔融制得。这样从矿石到铝硅合金成品要经过氧化铝厂、电解铝厂、产业硅厂、铝合金厂等多个企业多道工序才能完成，生产流程长，工艺复杂，能耗高，本钱高，在整个制造生产过程中，建厂周期长，投进资金多，对环境影响大；第二种方法是用高品位的铝土矿在矿热炉中炼成铝硅合金，由于生产所用的高品位的铝土矿稀缺而贵，导致原料紧张，本钱高；因此，上述两种方法生产的铝硅合金价格居高不下，迫使钢铁冶炼企业在炼钢时只得以硅铁来代替铝硅合金做脱氧剂，致使钢的质量有所下降，假如在冶炼时使用铝硅合金，就可以减少钢产生气泡的敏感性，从而进步钢的质量。　　粉煤灰提取铝硅合金就是依据粉煤灰中含有大量的AL2O3、SiO2等元素，将粉煤灰与添加剂、还原剂、粘结剂按比例进行混合搅拌后制成高强度的球团，通过矿热炉进行冶炼还原，制得粗铝硅合金，再经精炼炉，添加精炼剂、精炼除渣、铸锭，就可制得含铝含量很高的铝硅合金。由于原料来源广阔，价格低廉，在冶炼中可直接炼成铝硅合金，因而生产本钱低，销路好，在市场上有很强的竞争力。　　铝硅合金质轻而坚韧，适用于铸造外形复杂、要求高强度、高耐腐蚀性、高气密性的铝合金铸件和压铸铝合金铸件，一般用于汽车、拖拉机、船舶、飞机、火箭及内燃机车零件以及医疗器械、仪器零件、日用品、装饰用品等行业或领域，铝硅合金在高温时还原性很强，可用于冶炼高熔点金属，如：铬、锰、钼、钒等。　　由于利用粉煤灰提取铝硅合金，既节约能源和保护环境，又实现增值转化；因此，建设粉煤灰提取铝硅合金项目是可行的也是必要的。

1、工艺流程     工艺流程见图1。   图1  钼铁出产工艺简图       2、炉料配方     硅铝热冶炼钼铁中，一旦焚烧反响，冶炼所需热量和反响产品全依靠本来装填的炉料供给，不需外界再供热和补添物料。所以，炉料的配比是钼铁冶炼胜败的要害。     前苏联M.A.雷斯（PЫcc）引荐炉料配方（kg）：     钼焙砂（以含钼51%的钼精矿计重）100、铁矿石（含铁≥55%）18、钢屑23、铝粒3.7~5、硅铁（含硅75%）30、石灰3、萤石（CaF2＞90％、SiO2＜5%）3。     焚烧料由铝粒l0kg、铁矿石10kg、硝石0.lkg、镁合金屑0.2kg组成。 美国西雅丽塔（Sirrata）铜-钼矿附设冶炼厂的钼铁炉料配方（kg）：     钼焙砂（含Mo量60%）1500、75％硅铁465、15%硅铁355、氧化铁300、石灰225、铝粒70、铁屑50、萤石45。     美国有关专利介绍的几种配方（kg）：  原  辅  料ⅠⅡⅢ钼焙砂（钼金属量）696.8696.8696.8铁矿石（含Fe≥65%） （Fe2O3）331.25428.8230.48钢  屑  37.52硅铁（75%Si）  356.44硅铁（50%Si）601.39  硅铁（15%Si）  273.36铝  粒62.18 53.6硅铝（50%Si、10%Al） 643.32 石  灰85.7642.88171.52石灰石 42.88 萤  石26.832.1634.84 [next]     我国某些城镇厂商常用炉料配方（kg）：     钼焙砂（含钼48%~51%）300、氧化铁皮70~90、钢屑80~95、硅铁（75%Si）80~95、铝粒16~21、硝石10~15、萤石10~20。     焚烧料配方：镁带5%~10%、硝石10%、铝粒80%。     钼焙砂含钼量改变，配方也相应改变。当用低质量钼精矿焙烧成的钼焙砂冶炼钼铁时，因焙砂中二氧化硅含量增加，炉渣会变粘；三氧化钼含量下降，反响放热量会下降。为保证冶炼能正常进行，炉料往往要削减硅铁份额，增加铝粒用量，这样，反响生成的氧化铝增多、二氧化硅削减，炉渣再不会因焙砂中硅高而变粘。一起，复原平等氧化钼时，用铝比用硅开释热量多，以铝替代部份硅铁，也可补偿焙砂中氧化钼量削减对炉温的影响。     3、质料与辅料的质量要求     硅铝热法反响敏捷，炉渣凝结很快，熔炼时缺少精粹进程。这就要求炉料的均匀性和质料有害杂质含量少。     钼焙砂：由钼精矿氧化焙烧而成质量契合产品标准时，钼含量可偏低，但硫磷含量要小于0.05%，粒度不该大于2mm。     硅铁：含硅75%，亦可选用合金或50％硅铁、15％硅铁，但要求严厉，其含量均应小于0.05％。粒度不该大于0.8mm，一般约为钼焙砂粒径的1~1.7分之一以下。     铝粒：氧化铝应小于5.0％，硫、磷含量不大于0.05%，粒度不大于2mm。     氧化铁（Fe2O3）：可所以铁矿石，也可所以氧化铁皮，含铁量应不小于65%，硫、磷含量低于0.05%，粒度不大于3mm。     钢屑：为机械加工废屑，要求含碳低于0.25％，硫、磷低于0.05％，并且是不再含其他合金元素的碳素钢的钢屑。     萤石：含CaF2不低于90%~95%，SiO2不高于5%，硫、磷杂质低于0.05%，粒度不大于2mm。     石灰：含CaO不低于90％，硫、磷杂质低于0.05％，粒度不大于3mm。     硝石、镁带到达各自标准，硝石粒度小于2~3mm。     前苏联研讨了硅-铝-铁合金替代硅铁和铝粒的工艺，该合金Si+Al量不小于70％，铝含量10％~14％。     美国亦有用50％硅铁或结晶硅的废料（金属硅）替代75％硅铁，用量可参照70％硅铁折算。     4、熔炉     硅铝热冶炼钼铁的熔炉由炉筒、炉台、炉盖和收尘器组成。     炉筒外壳为5~7mm厚锅炉钢板卷成的圆柱形筒体。内部砌衬一层约100~150mm厚耐火砖，并涂敷一层耐火泥。     炉简的巨细视工厂出产规模而定。国外报导的熔炉，每炉增加6批炉料（每批含钼焙砂700kg），产出3t多钼铁。我国常见炉筒中，外径2m的炉筒，每炉可加八批炉料（每批含钼焙砂300kg下同），约产2t钼铁；外径1.5m的炉筒，每炉可加四批炉料，约产1t钼铁；外径1.2m炉筒，每炉可加两批炉料，约产0.5t钼铁；可见到的最小炉简的外径仅0.9~1.0m，每炉只加一批料，约产250kg钼铁。炉子若再缩小，所加炉料太少，反响开释热量也大为下降，而热损耗和大炉筒的附近（炉子表面减小并不大）。反响后，炉温下降敏捷，对出产极晦气，乃至使出产难以保持。[next]     炉台分固定炉台与移动式炉台——小平车两种。     移动式炉台是一个铺满型砂的钢制小平车，型砂的厚度一般在25~30cm以上，炉筒竖在砂基上。炉筒底部作成砂窝供积存熔融的钼铁。如图2所示。   图2  焙炉示意图       预先将小平车牵引入车间备炉、装料。然后将小平车牵引到冶炼场所焚烧，反响至熔炼完毕。再将小平车牵引回车间，吊开炉筒，取出钼铁块。     移动式炉台节约固定炉台所需巨大车间和一整套除尘、收尘设备。建厂出资小，上马快，多为城镇厂商所选用。但难防止反响阶段的烟尘污染。     固定式炉台是砂基不在小车而在固定台基上放置。此刻，炉筒用砌衬耐火砖的炉盖盖严，炉盖上留有排烟孔，烟、尘由此排出进入电收尘器，经收尘后的废气排空．加盖的熔炉可下降冶炼的热丢失，铝粒耗量也会稍有下降，渣中、尘中钼丢失也大为下降，一起，对环境保护有利。仅仅建厂出资会增多，正规中型钼铁厂广为选用。     5、钼铁冶炼进程     预备阶段：备料、配料；备炉，装炉。如前述，硅铝热对质料的含杂和粒度要求严厉，备料正是按此要求处理原、辅料的进程。此刻，应将硅铁破碎并磨细；萤石破碎或碾碎；钢屑烧去表面的油污…。然后，严厉按炉料配比配料。国内习气每批料按300kg钼焙砂制造进混料机，拌和均匀后的炉料可装入预备好的炉筒中。按炉子巨细，加够所需料批数。炉料装入高度，应低于炉筒上缘300mm。M. A.雷斯介绍，炉料装炉后应捣实，这样可使冶炼的钼收回率进步0.1％，合金本钱下降7卢布/t。在装完炉料后，在顶部扒一小坑，放上焚烧料。预备工作到此完毕。     冶炼阶段：焚烧、反响、冷静、放渣、冷却、取出钼铁。焚烧是使用镁带与硝石间剧烈焚烧使炉料部分到达反响温度。焚烧只需一星明火——比方一根火柴，即可使下列反响剧烈进行：  1Mg+NaNO3＝1MgO+1Na2O+NO2↑222       炉料反响时刻很短，从焚烧到反响完毕仅需20~40min。开端，反响刚进行，炉内冒出小而淡的烟气，随炉温升高反响愈来愈剧烈，烟气变得又多又浓，随后，一股烈火由炉口冲天而起，火柱高达数米，保持约l0min，此刻，炉料的氧化反响达最强烈阶段，炉温达1850~1950℃乃至2000℃以上。随后，因未反响的残存炉料所剩不多，反响变缓，火苗渐息，直至反响完毕，烟、火悉数消失。     钼铁冶炼时烟气是否很多而均匀冒出，是炉况正常与否的特征。烟气少而不匀，阐明炉温较低，应调整炉料配比，加大铝、硝石用量。     冷静是反响完毕后，炉内液体产品中钼铁与炉渣别离的进程。因为钼铁密度远比炉渣的密度大，此刻钼铁液滴沉降，在炉底堆积于砂窝中。炉渣浮于其上。     冶炼钼铁的冷静时刻一般为40~60min，随炉渣熔点等而变。此刻，因热耗散引起了炉温下降，炉渣流动性也随之下降。在不影响放渣前提下，冷静时刻长点好。     放渣：通过冷静，钼铁已与炉渣别离，捅敞开渣口，上部炉渣（液态）流出，此刻仅放出大部分而非悉数的炉渣。放渣时，可由炉渣的形状和色彩判别出熔炼进程的状况是否正常：当炉渣过稀不成丝，冷凝后呈暗黑色时，是炉渣中铁的氧化物含量过高的特征。此刻，钼铁中钼和硅含量偏高，混有非金属夹杂物。当炉渣中含很多金属顺粒时，阐明炉渣太粘。当放渣时呈现渣丝，在盛渣罐中冷凝时稍稍兴起，炉渣冷却后呈玻璃状，色彩浅蓝到暗黑色，金属颗粒含量很少，此刻，熔炼才是正常的。     冷却：待放完渣后，吊去炉筒，合金块在砂窝中静置、冷却4~6h，待钼铁充沛冷却后，取出精整。因钼铁硬度大，破碎困难，对小厂商，往往吊去炉筒后仅冷却1~2h，此刻钼铁早已凝块，用爪钓从砂窝中将其抓出，敏捷放进水槽冷淬。经冷淬的钼铁已胀碎成小块，浮渣也与之别脱离，取出精整。[next]     精整：是将钼铁破碎成要求的块度，除掉炉渣和底部砂壳，按所含钼档次分级、包装，入库成为终究产品。     精整时，也可通过钼铁的断面，判别产品质量：若钼铁断面有亮光的“星点”时，阐明产品含硫较高；若钼铁断面有光泽，呈镜面亮光状时，阐明钼铁含硅量较高。这都需调整炉料配比来纠正。     由电收尘器或布袋除尘所收粉尘，往往还含10~20％钼，一起含有Bi、Pb、Zn、SiO2、FeO、A12O3等物质。M. A.雷斯对前苏联熔炉电收尘器所收回粉尘的分析：     Mo12％~13%、Bi 3％~3.5%、Pb 6%~10％、Zn 9％~10％、Cu 0.5％、Sn 0.05％、SiO215%~17％、FeO10％~12%、CaO1.5％~2.0％、Mg 2％~5％，A12035％~7％及其他。粉尘量（加盖熔炉）为钼焙砂量的3％，粒度很细，一般经造团后用电炉熔炼以收回。     钼铁出产最重要间题是保证钼的使用率。前苏联收回烟尘和部分废料，钼收回率达98.75%。 冶炼进程的物料平衡见表1，热平衡见表2。   表1  钼铁熔炼中物料平衡表  元素收入项与分配（%）开销项与分配（%）钼精矿75%硅铁铝粒铁矿萤石铁屑算计钼铁炉渣浮渣底壳平衡炉瘤蒸发算计Mo100     10094.970.320.113.26-1.00.140.20100Fe5.0016.560.0230.95 47.3710077.703.4813.583.50 1.00  Cu86.404.450.351.630.177.01100 74.583.463.51 0.76  Pb100△微△微 100 3.544.760.62 0.3843.55100Zn93.63 0.0230.71 5.67100 0.942.261.98-46.040.2041.45100Sb83.817.662.282.563.69 100 21.40 5.80-52.161.150.14 Sn100微微△微 10061.50   +26.40   Bi100△△△△ 1000.69  1.21-58.600.09739.40 As100△△△△ 100          △                表2  钼铁熔炼热平衡表  收入项收入热量开销项开销热量KJ%KJ%炉料代入41777.90.25合金热4424151.326.26反响放热（包含Mo、Fe、FeSi2、MeMoO4…生成放热）16662996.299.75炉渣热9685629.957.49热损耗2736606.916.25炉衬蓄热1452605.653.07炉壳蓄热4262.70.17炉渣面幅射热1243986.545.45炉壳幅射对流1060.60.04烟气与粉尘34687.61.27差  值-141613.70.85合  计16704774.1 总  计16704774.1100.00

能够连接高硅铝的焊接方法有：熔化焊、钎焊和固相焊接三大类。熔化焊接的接头性能差，一般采用快速热循环和低热输入的高能量密度焊，包括电子束焊和激光焊，有助于减少熔化焊所引发的缺陷，因此近年来在这方面开展的研究较多。钎焊方法是在母材金属不熔化情况下，通过钎料熔化后填满间隙，并与母材金属之间发生溶解、扩散等冶金作用的金属焊接方法。固态焊接技术是指对焊件表面清理后，施加静态或动态压力，加热或不加热，在母材不熔化情况下使两种材料发生固相结合的焊接方法。摩擦焊、扩散焊、爆炸焊、超声波焊等均属此类。高硅铝合金可用的压焊方法有：摩擦焊、真空扩散焊等。　　激光焊接　　已有研究表明，高硅铝材料需要采用功率较低的熔焊方法连接，由于合金中的Si元素含量较高，焊缝金属组织中会形成针状共晶硅和粗大板状多角形的初生硅，严重割裂基体；近缝区的金属易产生过热、晶粒长大的现象，导致焊接力学性能显著降低而失去使用价值。而激光焊接具有功率密度大、焊缝深宽比例大、热影响区小、工件收缩和变形较小、焊接速度快等优点，这种焊接方法适合高硅铝的焊接。张伟华等人研究了ZL109硅铝合金CO2激光焊接接头的组织和性能，获得了焊接组织致密、晶粒细小的接头，焊接的热输入对接头力学性能有显著的影响，热输入增大，接头抗拉强度和断后伸长率均先增加后降低，当热输入为44J/mm抗拉强度和断后伸长率达到最大值，分别为121.2MPa和4.3%。　　电子束焊接　　电子束焊接时利用高电场产生的高速电子，经聚焦后形成电子流，撞击被焊金属的焊接部位，将其动力转化为热能，使被焊金属熔合的一种焊接方法。电子束流具有能量密度高、穿透能力强、焊缝深宽比大、焊接速度快、输入能量较小，因此热影响区小、焊接变形小。所以，电子束焊接质量好，焊缝力学性能高。石磊等人将AlSi12CuMgNi铝合金挤压铸造的活塞顶圈和锻造的活塞裙进行真空电子束焊接，对优化工艺条件下焊接接头的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明，接头成形良好，没有明显的热影响区，焊缝狭窄；焊缝区域主要由细小的α-Al相、α+Si共晶体、初晶硅以及Mg2Si等强化相组成；焊缝中心组织为细小的等轴晶和树枝晶；熔合区组织主要为柱状晶。接头强度不低于挤压铸造母材，焊缝硬度高于母材；焊接接头的拉伸断口断面上分布大量撕裂棱和解离面，呈脆性断裂。　　钎焊　　钎焊和熔焊方法不同，常规钎焊是采用(或过程中自动生成)比母材熔化温度低的钎料，操作温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种焊接技术。钎焊时工件常被整体加热或者钎缝周围大面积均匀加热，因此工件的相对变形量以及焊接接头的残余应力都比熔焊小得多。在现在制造业中高硅铝材料一般都用在航空航天机械制造业中的高精密器件。对于这些器件采用钎焊方法焊接，对工件的影响也是最小的。由于高硅铝合金中含有硬质硅相，钎料对该系列材料的润湿性能较差，用普通的软钎焊方法难以实现有效连接，侯玲等人在进行高硅铝钎焊试验中采用了在65Si35A1合金基体上进行先化学预镀Ni，再分别镀Ni-Cu-P、Au和Cu层的方法，有效地改善了它的软钎焊性能。采用Sn-Pb、Sn-Ag-Cu、Sn-In、Sn-Bi几种软钎料对不同镀层的65Si35Al合金试样进行炉中软钎焊试验分析，内容包括利用金相显微镜、带有能谱分析(EDS)功能的扫描电子显微镜等测试手段，对焊接接头的微观组织结构及形貌、物相成分等进行检测，探讨了钎焊工艺参数对65Si35Al合金的钎焊接头质量的影响，分析了接头产生宏观缺陷和微观缺陷的原因以及钎料对不同镀层润湿性能的差别。　　摩擦焊　　摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种方法。这种焊接方法的研究时间并不长，是1991年提出的工艺，但是也得到了很快的发展。N.ARODRIRIGUEZ等人研究了A319和A413铝硅铸造合金的摩擦焊接。实验结果表明在焊接焊缝区中粒子间距降低，相应的硬度也得到了提高。季亚娟等人研究了ZL114A铝合金在不同参数的条件下搅拌摩擦焊接头的硬度、组织及力学性能。实验结果：焊接中心区域的组织是细小的等轴晶。硅粒子在焊接过程中得到了细化，也均匀的布满于整个焊缝区，焊缝的晶粒细小、均匀而致密，未观察到气孔裂纹等缺陷。　　扩散焊接　　扩散焊接是借助于高温下相互接触着的材料之间有局部的塑性变形，表面间的紧贴和表面之间的互扩散而产生金属键的结合，从而获得一定形式的整体接头。原子间的相互扩散是实现扩散连接的基础，扩散焊需要采用较大的压力，配合面精度要求高，对于复杂构件很难均匀加压，甚至还需昂贵和复杂的夹具，因此，扩散焊的要求比较高端。扩散焊可以分为异种材料扩散焊、同种材料扩散焊、加中间层扩散焊、超塑性成形扩散焊、等静压扩散焊、过渡液相扩散焊(TLP)等，其中过渡液相扩散焊(TLP)结合了钎焊和固相扩散焊二者优点形成了新的连接方法，其原理是将与基体材料相匹配的中间层合金置于连接面，国内外学者开始了对这种方法深入的研究。国内对TLP的研究尚处于起步阶段，主要是针对一些异种难焊金属的焊接工艺。与国内所作的研究相比，国外的研究方向要广一点，不仅涉及了工艺的研究，更多的是对TLP焊接的模拟，对TLP工艺实现的一些关键因素进行了重点研究。目前国内外对TLP的研究主要有以下几个方面：山东电力研究院工程师王学刚等采用自行研制的Fe—Ni—Si—B系非晶金属箔带作为中间层材料和TLP工艺，在开放式气体保护环境下焊接电站常用钢管，可获得连续均匀的焊缝组织和优于手工熔化焊的力学性能。工艺参数中包括中间层材料、加热温度、保温时间、压力及对焊接端面要求。刘黎明、牛济泰等人采用真空扩散焊焊接铝基复合材料SiCw/606Al，通过系列试验研究，结果表明：该种材料扩散焊时，焊接温度是影响接头强度的主要工艺参数，当焊接温度介于基体铝合金液-固两相温度区间时，结合面上出现了液态基体金属，可获得较高的接头强度。国内外有不少研究人员从事扩散焊接的研究，但对硅铝合金扩散焊研究并不多，在这方面研究前景和探索空间比较长远。　　高硅铝合金在航天、航空、汽车、空间技术等领域发挥着重要的作用，对高硅铝合金的研究越来越深入，在高硅铝合金发展与应用中，与之相关的焊接方法、焊接技术投入更多研究也是一大趋势。这些领域的应用对高硅铝的焊接接头性能要求非常高，再加上高硅铝材料含硅高、易氧化的特性，这对高硅铝焊接技术、焊接方法要求也非常高，一般的熔焊和钎焊焊接出来的接头在有些应用上达不到焊件的焊接要求，采用更先进的焊接方法——扩散焊是硅铝合金焊接研究的趋势。

朔风凛冽、佳报频传。前不久，南昌市科技局组织有关专家对江西雄鹰铝业股份有限公司与南昌大学合作开发的“再生高硅铝合金锭制造新工艺”项目进行了科技成果鉴定。专家组经过评审，一致通过此项目科技成果鉴定，认为该项目工艺技术成熟，产品质量稳定，社会经济效益显著，达到国内同类产品领先水平，并给予了高度评价。         据了解，本新工艺充分运用稀土元素和磷盐复合变质剂与铝合金熔体相互作用的特性，能够实现对铝合金熔体的净化、精炼及变质的一体化处理，用该新的生产工艺生产的高硅铝合金锭，不仅原料的烧损量减少、生产能耗降低、生产效率提高，而且产品质量稳定，在处理的过程中同时减少了有害的废气和其它副产品的产生。        在鉴定会上，专家组听取了项目组负责人的汇报，并审阅了相关资料，察看了现场及相关产品，专家一致认为：一是该项目提供的鉴定资料齐全，符合鉴定要求。        二是运用含磷稀土复合变质剂对铝合金的精炼净化和变质功能，开发了再生髙硅铝合金锭（ADC14）制造新工艺。        三是运用该新工艺生产的再生高硅铝合金锭（ADC14），产品质量稳定，基本消除了成份偏析。合金锭表面光洁、无气泡、龟裂和表面缩松现象。断口晶粒度细密。共晶硅呈短棒状、少量为针状，且分布均匀；初晶硅为较小片状，铁相由原来的针状变为骨骼状、花纹状，且分布均匀。硬度值达到120HBW，抗拉强度达到210MPa，硬度及强度指标均达到JIS标准要求。        四是采用该新工艺生产了多批次ADC14铝合金锭，产品提供给比亚迪、富士康等客户，完全达到了性能指标要求，客户使用反映情况良好。        此次科技成果的一次性通过鉴定是对该公司科研成果的一次重大检验和审核，是该公司科研工作取得了较大进展的有力体现，彰显了雄鹰人的自主创新能力和科研实力。此项目产品附加值高，市场前景广阔，具有较好的社会经济效益。

1、该产品充分利用再生资源、节能环保。　　　　2、不焚烧、不空鼓、无接缝、初凝快，直接与底层粘结，构成一体保温体系，结构结实。然后大幅提高了保温功能。　　　　3、粘结才能强、不开裂、冷、热桥变形系数小，在该保温体系结构中，可不用在底层墙体上涂刷界面剂和运用抗裂玻纤网格布。保温层施工厚度在120mm内，可当日接连施工成型。减化了施工程序，加快了施工速度，省工省时，然后降低了本钱，具有杰出的经济效益。　　　　4、产品中添加了国外进口的近纳米级纤维，每立方米材料中有几亿根犬牙交错的纤维，提高了产品的保温隔热功能、抗裂才能、抗压强度、适应才能、抗疲劳才能、抗震才能、抗冷热桥才能和耐久性。　　　　5、保温隔热功能优秀，导热系数的检测值在0.046-0.048W/(m?k)之间，SQ硅铝新式保温材料是在国家对建筑物节能标准不断提高的前提下(整体节能65%)而研发出产，在我国大部分地区施工的保温层厚度只需30mm-100mm之间，便可满意建筑物墙体内的保温隔热要求。　　　　6、配比精确：包装选用硅铝胶凝料和聚颗粒骨料分隔包装，1：1袋配比，保证了产品的配比精确，聚颗粒骨料经特殊加工，消除了在拌和过程中易飞散的坏处。

金属热法也是铁合金冶炼中常见的一种方法。它采用硅、铝（有时还用镁）作还原剂，还原金属氧化物。冶炼中，通常不需再供热或供热不多，主要依靠炉料自身反应释放的热来生产金属或铁合金。除了用以冶炼钼铁，还可用以冶炼钒铁、钛铁、硼铁等。     金属热法能冶炼铁合金的原理在于：一定的温度下，硅或铝对氧的亲合力比欲置换的金属氧化物中金属对氧的亲合力大。这种差距越大，金属热法反应越易进行。金属热法能否进行的判据依据热力学的计算：当反应自由能△x0＜0（此时，反应为放热过程），而且，反应所释放热量足以使被还原出的金属和反应产生的炉渣熔融，足以补偿炉内物（包括给料和产物）熔化热、蒸发热和反应中热传导、热辐射等热量损耗。唯此，金属热法才能自热进行。谢姆楚施尼提出更具体的判据：如果每克炉料反应放出的热量超过2717J，或反应热焓大于300kJ/mol时，铝热反应一经点火，就能自热反应。     采用硅铝热法生产钼铁时，炉内反应如下：    2MoO3+Si＝2Mo+SiO233   △x0＝-468745+65.42T    2MoO3+4Al＝2Mo+2Al2O33333   △x0＝-631890+51.08T   MoO2+Si＝Mo+SiO2   △x0＝-342091+19.48T    MoO2+4Al＝Mo+2Al2O333   △x0＝-517902+5.14T       几个反应中自由能均低于0（△x＜0）。再用谢姆楚施尼的判据对照，用铝还原MoO3和MoO2时，每克炉料在反应中所释放热量分别为4682J和3252J均高于2717J；每mol反应热焓分别为463.6kJ和400kJ，均高于300kJ。显然，硅铝热法熔炼钼铁时，一经点火反应就能自热进行。[next]     在熔炼过程，99%以上的氧化钼被还原成金属进入钼铁合金。硅、铝还原剂在还原氧化钼的同时还会还原氧化铁（炉料中的铁矿石或氧化铁皮）并放出热量（每lkg Fe2O3放热5350J）。    2Fe2O3+Si＝3Fe+SiO234      1Fe2O3+Al＝Fe+3Al2O324       钼铁中铁的来源除了由炉料中钢屑提供外，大约有42%的氧化铁按上述反应被还原成金属铁进入合金。其余的氧化铁仅被还原成氧化亚铁而进入炉渣中：   2Fe2O3+Si＝4FeO+SiO2       为保持反应所需炉温（1850~1950℃），有时还须加入强载化剂（比如硝石），它能在被还原时释放更多热量。     钼可与硅组成合金，常见的固态化合物有Mo3Si、Mo3Si2、MoSi。而钼铁中硅含量往往低于1%。熔炼条件下Mo—Si状态图如下图所示。   图  钼-硅状态图       冶炼钼铁时，自热反应的速度很迅速。一埃反应结束，炉温很快下降。为保持炉内物料的流动性，确保钼铁与炉渣充分分离，尽力降低炉渣的熔点和粘度显得很必要。     反应时，硅被氧化成二氧化硅，它与钼焙砂里的二氧化硅一起形成了粘度大的酸性硅渣。而反应生成的氧化亚铁、氧化铝等碱性炉渣又能起到中和、稀释硅渣的作用。但这还不够，炉料通常还加入萤石、石灰、石灰石。它们可起到稀释炉渣及降低炉渣熔点的作用。     但须注意，添加剂能降低炉渣熔点和粘度，但它们被熔化也须消耗许多的热量。所以，添加剂多少要适量，要避免过量后造成热损耗。

日前，鞍钢二炼钢厂成功冶炼出又一个新钢种———低硅铝镇静钢，这是鞍钢西区炼钢工序在投产不到一年的时间里，开发生产出的第２５个新钢种，并成功创造了在ＡＳＰ铸机上生产汽车板钢的先例。      至此，重新组建不到３年的二炼钢厂靠不断增强自主创新能力，已在炼钢、连铸系统形成了１０项专有技术，并以平均６天实现一项科技攻关的速度，解决生产技术难题１９５项，其中公司级项目３５项，推进鞍钢精品基地建设取得丰硕成果

硅铝新式保温材料，是一种新式的材料。它是用特制的硅铝胶凝料、增强纤维、再生聚颗粒等材料和多种添加剂复合而成的新式微闭孔网状组织结构材料。这种新式的材料处理了保温材料容重与强度之间的对立，完成了容重轻、导热系数优秀、抗压强度高、粘结力强、施工便利等长处。 　　下面了解一下这种硅铝新式保温材料产品的特色。 　　1、该产品充分利用再生资源、节能环保。 　　2、产品中添加了国外进口的近纳米级纤维，每立方米材料中有几亿根犬牙交错的纤维，提高了产品的保温隔热功能、抗裂才能、抗压强度、适应才能、抗疲劳才能、抗震才能、抗冷热桥才能和耐久性。 　　3、不焚烧、不空鼓、无接缝、初凝快，直接与底层粘结，构成一体保温体系，结构结实。然后大幅提高了保温功能。 　　4、保温隔热功能优秀，导热系数的检测值在O.046-O.048W/(mk)之间，SQ硅铝新式保温材料是在国家对建筑物节能标准不断提高的前提下(整体节能65)而研发出产，在我国大部分地区施工的保温层厚度只需30mm-1OOmm之间，便可满意建筑物墙体内的保温隔热要求。 　　5、粘结才能强、不开裂、冷、热桥变形系数小，在该保温体系结构中，可不用在底层墙体上涂刷界面剂和运用抗裂玻纤网格布。保温层施工厚度在120mm内，可当日接连施工成型。减化了施工程序，加快了施工速度，省工省时，然后降低了本钱，具有杰出的经济效益。 　　6、配比精确：包装选用硅铝胶凝料和聚颗粒骨料分隔包装，1：1袋配比，保证了产品的配比精确，聚颗粒骨料经特殊加工，消除了在拌和过程中易飞散的坏处。

铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素，20世纪初由德国人Alfred Wilm发明，对飞机发展帮助极大，一次大战后德国铝合金成分被列为 国家机密 。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。造成电偶腐蚀（Galvanic corrosion）加速的情况有：铝合金与不銹钢接触的情况、其他金属的腐蚀电位比铝合金低或是在潮湿的环境下。如果铝和不銹钢要一同使用必须在有water-containing systems或是户外安装两金属间电子或电解隔离。铝合金的成分需要向美国铝业协会（Aluminium Association，AA）注册。许多组织公布更具体制造铝合金的标准，包括美国汽车工程协会（Society of Automotive Engineers，SAE）特别是航空标准，还有美国材料试验协会（American Society for Testing and Materials，ASTM）。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶  铝合金及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 　　纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

铝合金化学成分: 硅 镁 铁 铜 锰 锌 铬 钛 其它   铝合金分两大类：一为铸造铝合金，有铝硅系、铝铜系、铝镁系、铝锌系合金。二为变形铝合金，其中又分为两类：热处理不强化型铝合金，有铝锰系、铝镁系合金；热处理强化型铝合金，有铝镁硅系、铝铜镁系、铝铜镁锌系等。

铝合金是工业中应用最广泛的一类 有色金属 结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝合金电镀工艺：铝合金压铸件毛坯→毛坯检验→机械抛光→汽油或三氯乙烯除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀光亮镍(最好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀枪黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分钟)→下夹具→检验→浸漆或喷漆。国内枪黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层，也有锡钴合金镀层。其镀液有3种类型:氟化物型、氰化物型、焦磷酸盐型，从环保安全考虑，我们选择焦磷酸盐型枪黑色电镀工艺。铝合金电镀的镀后处理：铝合金压铸件枪黑色电镀后，必须立即水洗，并钝化、烘干。钝化能提高镀层抗蚀能力，在烘箱中烘干的过程就是镀层坚膜的过程。 

6063铝合金的融化温度是655度以上，6063铝型材挤压温度是棒温490-510，挤压筒420-450，一般来说，每个挤型材的温度设计都不一样的，但大概都是在这个范围：模温470-490，根据自身的状况来设定。    6063铝主要合金元素为镁与硅，具有极佳的加工性能、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金。    6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后，表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。    6063铝合金的国家标准：GB/T 3191-1998。属于Al-Mg-Si系合金,使用范围广泛,特别是建筑业离不开此合金，是最有前途的合金。耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。    6063铝合金性能：    抗拉强度 σb (MPa)：130～230 　　    6063的极限抗拉强度为124 MPa 　　    受拉屈服强度 55.2 MPa 　　    延伸率25.0 % 　　    弹性系数68.9 GPa     弯曲极限强度228 MPa Bearing Yield Strength 103 MPa 　　    泊松比0.330 　　    疲劳强度 62.1 MPa　 　　    固溶温度是：520℃[4] 　　    退火温度为：415℃×(2-3)h以28℃/h降温速度从415℃冷至260℃ 　　    熔化温度：615～655℃ 　　    比热容：900    6063铝合 金属 低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有诸多可贵特点：    1.热处理强化，冲击韧性高，对缺可不敏感。    2.有极好的热塑性，可以高速挤压成结构复杂.薄壁.中空的各种型材或锻造成结构复杂的锻件，淬火温度范围宽，淬火敏感性低，挤压和锻造脱模后，只要温度高于淬火温度。即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件（6<3mm）还可以实行风淬。    3.焊接性能和耐蚀性优良，无应力腐蚀开裂倾向，在热处理可强化型铝合金中，Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。4.加工后表面十分光洁，且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间在时效，会对强度带来不利影响（停放效应）。    6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内，对化学成分的取值不同，会得到不同的材质特性，当化学成分的范围很大时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型材的综合性能会无法控制。因此，优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量。 

5083铝合 金属 于Al-Mg-Si系合金。    5083铝合金耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。5083的主要合金元素为镁，具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性，中等强度，用于制造飞机油箱、油管、以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。    AL-Mn系合金，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度高，特别是具有抗疲劳强度：塑性与耐腐蚀性高，不能热处理强化，，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良，可抛光。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如邮箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。    美国铝业协会（AA）对变形铝及铝合金的牌号表示方法，既四位数字代号表示方法，早在1957被接纳为美国国家标准（ANSIH35.1），美国主要的铝材生产企业逐渐都采用这种牌号表示方法，以后，美国军用标准（MIL），美国汽车工程师协会（SAE），美国材料与试验协会（ASTM）等都相继采用，还在推广到其他国家。1970年又以AA标准的这套四位数字代号为基础，产生了变形铝及铝合金的国际四位数字体系牌号，简称为IDS。由此，AA标准的变形铝及铝合金部分也成为国际性标准。    5083铝合金的使用范围广泛,特别是建筑业，是最有前途的合金。 

3003铝合金是应用最广的一种防锈铝    3003铝合金力学性能： 　　    抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180 　　    条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115 　　    试样尺寸：所有壁厚 　　    注：管材室温纵向力学性能    3003铝合金主要特征及应用范围：为AL-Mn系合金，这种合金的强度不高（稍高于工业纯铝），不能热处理强化，故采用冷加工方法来提高它的力学性能：在退火状态有很高的塑性，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如油箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。    3003铝合金成分主要是铝和锰。具体的：    硅Si：0.60 　　    铁Fe: 0.70 　　    铜Cu：0.05-0.20 　　    锰Mn：1.0-1.5 　　    锌Zn：0..10 　　    铝Al：余量    铝的密度很小，仅为2.7 g/cm，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。    铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。    3003铝合金常应用在外包装，机械部件，冰箱，空调通风管道等潮湿环境下，该产品具有良好的防锈能力。    3003铝合金的国家标准(GB/T 3880-2006)，适用于铝合金板带材料的统一标准。 

    2024铝合金的密度为2.73 g/cm3; (0.098 lb/in3)。       2024，国内通常叫做2A12，相当于LY12，通用的板材标准为AMS-QQ-A-250/4（非包铝）；AMS-QQ-A-  2024铝合金250/5（包铝），2024的合金元素为铜，被称为硬铝，具有很高的强度和良好的切削加工性能，但耐腐蚀性较差。广泛应用于飞机结构（蒙皮、骨架、肋梁、隔框等）、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他各种结构件，为Al-Cu-Mg系。    2024铝为铝－铜－镁系中的典型硬 铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。温度高于125°C，2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。   2024铝合金由于有高强度和好疲劳强度，被广泛应用在航空器结构上，尤其是机翼与机身结构下的受到张力的地方。　    2024铝的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。    2024铝合金的热处理工艺:状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。 

6061铝合 金属 于Al-Mg-Si系合金，中等强度，具有良好的塑性和优良的耐蚀性。特别是无应力腐蚀开裂倾向，其焊接性优良，耐蚀性及冷加工性好，是一种使用范围广.很有前途的合金。可阳极氧化着色，也可涂漆上珐琅，适应作建筑装饰材料。其含有少量Cu，因而强度高于6063的，但淬火敏感性也比6063高，挤压之后不能实现风淬，需要重新固溶处理和淬火时效，才能获得较高的强度。    6061铝合金的主要合金元素是镁与硅，并形成Mg2Si相。若含有一定量的锰与铬，可以中和铁的坏作用；有时还添加少量的铜或锌，以提高合金的强度，而又不使其抗蚀性有明显降低；导电材料中还有少量的铜，以抵销钛及铁对导电性的不良影响；锆或钛能细化晶粒与控制再结晶组织；为了改善可切削性能，可加入铅与铋。在Mg2Si固溶于铝中，使合金有人工时效硬化功能。6061铝合金中的主要合金元素为镁与硅，具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性，氧化效果较好。    美铝6061-T651是6系合金的主要合金，是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品；美铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。　主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。    代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。    6061铝合金的热处理工艺是1)_快速退火：加热温度350～410℃;随材料有效厚度的不同，保温时间在30～120min之间;空气或水冷。2）高温退火：加热温度350～500℃;成品厚度≥6mm时，保温时间为10～30min、＜6mm时，热透为止;空气冷。3）低温退火：加热温度150～250℃;保温时间为2～3h;空气或水冷。 

  铝合金的加工工艺,硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金，推荐使用金刚石刀具，但这不是绝对的，硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。 　　    硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间，既可以使用普通硬质合金，也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口处异常长大需要对刃口进行足够的钝化，切铝合金就会不够锋利)，而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为目前的超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物，可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。     铝合金是工业中应用最广泛的一类 有色金属 结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 　 　纯铝的密度小（ρ=2.7g/m3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。       更多有关铝合金加工请详见于上海 有色 网

稀土铝合金稀土铝合金是在铝合金中加入微量稀土元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中气体和有害杂质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度，改善加工性能，还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性，提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料，目前稀土铝合金的 产量 已近全国铝 产量 的1／4。稀土元素在铝合金中的作用稀土元素非常活泼，极易与气体(如氢)、非 金属(如硫)及 金属 作用，生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的 金属 如铅、镁等，在这些 金属 中的固溶度极低，几乎不能形成固溶体。一般认为，稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用；此外，它与氢等气体和许多非 金属 有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，故它有一定的除氢、精炼、净化作用；同时，稀土元素化学活性极强，它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，结果导致晶粒细化，有变质的作用。稀土铝合金的应用由于稀土独特的物理、化学性质开发出了众多的含稀土的合金材料，不但大量用于军事工业、农业、轻工业、手工业和交通运输业，也广泛用作建筑材料、家庭生活用具和体育用品等。稀土铝合金能大大提高合金的强度、硬度、韧性，还会使表面氧化膜结构发生变化，从而使产品表面光亮、美观，提高产品的耐腐蚀性能。目前我国在民用铝制品工业中已用来制造洗衣机内缸等。以上是稀土铝合金介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。

铝合金价的关注源于它的需求，铝合金的需求在目前而言还是非常巨大的。是由于它的性质可用于多种情况下。且发展迅速。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工，。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LU（铝、工业用的）表示。铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材，包括板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、型材等。更多铝合金价格的查询可登陆上海有色网的铝专区！

稀土 铝合金[有色商机 : 铝合金锭]RE containing aluminium alloy指含稀土 金属 的铝合金，主要是指Al-RE系合金。工业Al-RE系合金主要是含有4.4％～5％稀土的铸造铝合金，如Al-RE-Cu-Si-Mn-Ni-Mg合金，含有多种过渡元素，成分、组织复杂。工作温度可达400℃，是广泛使用的热强性最好的铸造铝合金。室温力学性能低，铸造工艺性能良好，可用于砂型、金属型铸造，生产形状复杂的高温下长期工作的零件，如发动机附机壳体、阀门等。 在铝合金中加入微量稀土元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中气体和有害杂质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度，改善加工性能，还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性，提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料，目前稀土铝合金的产量已近全国铝产量的1／4。稀土元素非常活泼，极易与气体(如氢)、非金属 (如硫)及金属作用，生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的金属如铅、镁等，在这些金属中的固溶度极低，几乎不能形成固溶体。一般认为，稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用；此外，它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，故它有一定的除氢、精炼、净化作用；同时，稀土元素化学活性极强，它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，结果导致晶粒细化，有变质的作用。以下就这3方面的作用详细介绍。1.精炼、净化作用稀土元素的脱氧能力比强脱氧剂Al、Mg、Ti等强，微量稀土就能使〔O〕脱到＜lppm(即<10-4％)。稀土的脱硫能力也相当强，可以生成RES或RE2S3，生成物主要取决于稀土与硫的活度或溶解度。稀土元素在金属液中还可以与氧和硫同时发生反应生成RE2O2S型硫化物。稀土元素还能与P、Sn、As等低熔点金属元素化合，生成REP、RESn、REAs等化合物。这些稀土化合物都具有熔点高、比重轻，当它们的熔点高于金属冶炼温度时，能上浮一部分成渣，它们微小的质点则成为铝结晶过程的异质晶核，而留在固态金属内的部分则能降低其危害性。稀土对氢的的吸附力特别大，能大量吸附和溶解氢，稀土与氢的化合物熔点较高，并且弥散分布于铝液中，以化合物形成的氢不会聚集形成气泡，大大降低铝的含氢量和针孔率。2.变质作用变质处理是指在金属及合金中加入少量或微量的变质剂，用以改变合金的结晶条件，使其组织和性能得到改善的过程。变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。稀土元素的原子半径为0.174 ～0.204mm，大于铝原子半径(0.143mm)。稀土元素比较活泼，它熔于铝液中，极易填补合金相的表面缺陷，从而降低新旧两相界面上的表面张力，使得晶核生长的速度增大，同时还在晶粒与合金液之间形成表面活性膜，阻止生成的晶粒长大，使合金的组织细化。此外，铝与稀土形成的化合物在金属液结晶时作为外来的结晶晶核，因晶核数的大量增加而使合金的组织细化。研究表明：稀土对铝合金具有良好的变质效果。例如，合金化的7005铝合金铸锭本身就呈十分细小的组织。同时值得一提的是，稀土的变质作用具有长效及重熔稳定性的特点，比用钠(Na)、锶(Sr)等变质剂具有明显优点。稀土的变质作用只受共晶硅变化的影响。?3.合金化作用? 稀土在铝合金中的强化作用主要有细晶强化、有限固溶强化和稀土化合物的第二相强化等。当稀土加入量不同时，稀土在铝合金中主要以三种形式存在：固熔在基体α(Al)中；偏聚在相界、晶界和枝晶界；固熔在化合物中或以化合物形式存在。当稀土含量较低时(低于0.1％)，稀土主要以前两种形式分布。第一种形式起到了有限固溶强化的作用，第二种形式增加了变形阻力，促进位错增殖，使强度提高。加入稀土后合金的铸态组织中合金晶粒明显减少，二次枝晶间距有可能细化，稀土与Al、Mg、Si等元素形成的金属间化合物呈球状和短棒状分布在晶界或界内，组织中有大量位错分布。当稀土含量大于0.3％?，后一种存在形式开始占主导地位。这时，稀土与合金中的其他元素开始形成许多含稀土元素的新相，同时使第二相的形状、尺寸发生变化，可能使得第二相从长条状等形状转变成短棒状粒子出现，粒子的尺寸也变得比较细小，且呈弥散分布。大部分含稀土元素的第二相都出现了粒子化、球化和细化的特征，这种变化在一定程度上都强化了铝合金。?铝合金加入稀土元素后性能的变化随着稀土元素加入量的增加，铝合金的强度、塑性均有所提高。这主要得益于稀土元素对合金组织的改善以及弥散的稀土化合物强烈的沉淀强化效应等。添加稀土元素可以导致合金断裂过程中裂纹萌生位置与扩展途径发生改变，有利于合金的韧化。同时铝合金中随稀土含量的增加，抗拉强度、硬度提高，而延伸率略有下降。由此可见，伴随稀土的加入，合金的机械性能大有改善。稀土元素的加入也可以改善铝合金的铸造性能。这是因为铁是铝合金中非常有害的杂质，万分之几的Fe就能形成Al+FeAl3的

一、浮选法脱硅     浮选法脱除硅是现在国内外进步铝土矿质量的有用办法之一，也是用得较多的办法。很多的研讨工作标明：浮选铝矿藏的有用捕收剂有脂肪酸和磺酸盐类；调整剂有六偏磷酸钠、丹宁酸、焦磷酸钠、苏打、碳酸钠等。反浮选以胺类捕收剂作用较好；在矿浆pH=7～8时，用阳离子胺类捕收剂可有用地选出鲕绿泥石等硅酸盐矿藏，一起六偏磷酸钠有助于矿浆的涣散。     我国山东、山西、河南等地高岭石-一水硬铝石铝土矿的实验研讨标明：当矿石磨至-200目占97%（或-300目占90%），以碳酸钠和为调整剂，六偏磷酸钠为抑制剂，用氧化白腊皂和塔尔油（或癸二酸下脚料的脂肪酸）为捕收剂，浮选脱硅作用较好，其浮选半工业实验成果见表1，可见用惯例浮选法能使铝矿石的铝硅比由5左右进步到8以上。 表1  我国各矿区铝土矿半工业浮选成果产品名称含Al2O3/%含SiO2/%精矿Al2O3 回收率/%铝硅比原矿精矿尾矿原矿精矿尾矿原矿精矿山西孝义 河南小关 广西平果 黔中铝矿66.04 64.27 52.33 66.8076.25 71.34 56.13 70.4955.96 50.23 34.40 55.8013.07 13.97 9.06 12.237.85 7.73 6.13 8.7123.17 26.35 22.81 23.1071.12 73.81 88.50 79.615.1 4.6 5.78 5.478.41 9.23 9.13 8.09     此外，对山东潭水和辽宁小市等低铝硅比矿石（铝硅比为2～2.6），小型实验成果也证明，精矿铝硅比可进步到3.5～4.0，Al2O3的回收率可达50%～70%，这样就使这睦本来不能运用的低质铝土矿，可作为烧结法炼铝质料。     二、絮凝脱硅     关于细粒嵌布的一水铝石型铝土矿，含泥较多时可用选择性絮凝法脱硅。对该种矿石首要将其细磨至-5μm占30%～40%，然后增加调整剂苏打和苛性钠、涣散剂六偏磷酸钠，再运用聚胺聚合物进行选择性絮凝，使悬浮物和沉淀物别离，此项技能的关键是选用高效的选择性絮凝剂。     三、细菌浸出脱硅     因为铝土矿中矿藏细微，使机械富集遭到必定约束，因而许多学者以为细菌选矿是最有出路的办法之一。该项工艺运用食硅细菌损坏铝代硅酸的结构，如可将一个高岭土分子损坏成为氧化铝和二氧化硅，使SiO2转化为可溶物，从而使氧化铝不溶物得以别离。此法对处理胶状极细粒铝土矿特别合适。     国内外对铝土太矿细菌浸出脱硅都做了很多研讨工作，取得了必定开展。如国外某矿原矿属三水铝土矿，含Al2O343.6%、SiO213.8%、TiO222%、Fe2O39.1%。原矿磨至-0.074mm。进行分级脱泥，+0.3mm粒级进行磁选，非磁性产品为铝精矿，细泥和磁性产品进行细磨浸出，浸出温度30℃，液固比为1:5，浸出时刻9d，浸液用沸石吸附氧化铝，再选使铝硅别离，其半工业实验成果见表1。 表1  细菌选矿半工业实验成果产品名称产率/%档次/%回收率/%铝硅比Al2O3SiO2Al2O3SiO2非磁性产品（精矿） 固体沉淀物 铝土矿总精矿 含铝溶液 硅溶液 原矿26.6 51.3 77.9 22.1 - 100.048.3 49.3 49.0 - - 43.66.4 7.0 6.8 - - 13.829.5 58.0 87.5 12.3 0.20 100.012.2 26.0 38.2 2.1 59.7 100.07.4 7.0 7.2 - - 3.2     四、化学法脱硅     对细粒级嵌布的难选铝土矿或许高岭石以微晶状的细微合体与铝矿藏严密共生，用惯例的选矿办法难以选别，可选用化学法处理。现在开展化学法脱硅主要是预先焙烧（或未经焙烧）-浸出以脱去硅、铁，其工艺包含预焙烧、溶浸脱硅、固液别离等工序。     美国用该法可从铝硅比为0.76～0.86的含铝质猜中取得4.4～6.85合适于烧结法处理的产品：原矿铝硅比为2时，可进步到16.6～27.5。澳大利亚该法，将原矿在1000℃条件下焙烧60min，然后用10%的NaOH溶液浸出2h，可使77%的SiO2脱除，而铝的回收率可达96%～98%，铝硅比可从2.4进步到8.9～9.8。前苏联在处理高硅三水铝石矿时不经焙烧，直接以200～237g/L Na2Ok的铝酸钠碱溶液浸出，液固比7～10，95℃下浸出4～6h，原矿铝硅比4.39，脱硅精矿铝硅比可达7～8。     我国山东铝厂，对山西含Fe2O34%、铝硅比4～5的铝土矿，经（1000±100）℃焙烧，以含NaCO3的NaOH溶液，在3kg/cm2压力下浸出15min，可使精矿铝硅比达12～13。精矿拜耳法溶出，增加过量的石灰，由惯例的4%～5%过量至15%～20%；再用210～300g/L Na2Ok的循环碱液，在60～32kg/cm2下压煮浸出，Al2O3溶出率为87.5%，化学碱耗为16～38kg/t，Al2O3脱硅功率为57%～62%。     以上介绍了高硅铝土矿脱硅的几种办法，而在实践出产过程中，常常是这几种办法的联合流程，其脱硅作用比独自选用任何一种都好。