当铝中加入的合金元素含水量超过其极限溶解度时，淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现称之为过剩相。在铝合金中过剩相多为硬而脆的金属间化合物。它们在合金中起阻碍滑移和位错运动的作用，使强度、硬度提高，而塑性、韧性降低。合金中过剩相的数量愈多，其强化效果愈好，但过剩相多时，由于合金变脆而导致强度、塑性降低。

纯铝的力学功用不高，不适宜制作承受较大载荷的结构零件。为了前进铝的力学功用在纯铝中参与某些合金元素制成合金，常参与的合金元素有铜、镁、铬、锌、硅、锰、镍、钴、钛及等，稀土元素在某些合金中参与。这些合金元素参与后经过以下几个方面对铝进行强化。 　　1.固溶强化 　　合金元素参与纯铝中构成无限固溶体或有限固溶体，不只能获得高的强度，并且还能获得优秀的塑性与出色的压力加工功用。在一般铝合金中固溶强化较常用的合金元素是铜、镁、锰、锌、硅、镍等元素。一般铝的合金化都构成有限的固溶体，如Al-Cu，Al-Mg，Al-Zn，Al-Si，Al-Mn等二元合金均构成有限固溶体，并且都有较大的极限溶解度能起较大的固溶强化效果。 　　2.时效强化 　　铝合金热处理后可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间和延伸而增高，但塑性下降。这个进程就称时效。时效进程中使合金的强度、硬度增高的表象称为时效强化或时效硬化。 　　3.过剩相强化 　　当铝中参与的合金元素含水量超越其极限溶解度时，淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现称之为过剩相。在铝合金中过剩相多为硬而脆的金属间化合物。它们在合金中起阻挠滑移和位错运动的效果，使强度、硬度前进，而塑性、耐性下降。合金中过剩相的数量愈多，其强化效果愈好，但过剩相多时，由于合金变脆而致使强度、塑性下降。 　　4. 细化组织强化 　　在铝合中添加微量元素细化组织是前进铝合金力学功用的另一种重要方法。 　　变形铝合金中添加微量钛、锆、铍、以及稀土元素，它们能构成难熔化合物，在合金结晶时作为非自觉晶核，起细化晶粒效果，前进合金的强度和塑性。 　　铸造铝合金中常参与微量元素作蜕变处理来细化合金组织，前进强度和塑性。蜕变处理对不能热处理强化或强化效果不大的铸造铝合金和变形铝合金具有分外重要的意义。比如在铝硅铸造铝合金中参与微量钠或钠盐或锑作蜕变剂进行蜕变处理，细化组织可以显着前进塑性和强度。同样在铸造铝合金中参与少量锰、铬、钴等元素能使杂质铁构成的板块状或针状化合物AlFeSi细化，前进塑性，参与微量可消除或减少初晶硅，并使共晶硅细化;粒子园整度前进。 　　5. 冷变形强化 　　冷变形强化亦称冷作硬化，即金属材料在再结晶温度以下冷变形，冷变形时，金属内部位错密度增大，且互相缠结并构成胞状结构，阻挠位错运动。变形度越大位错缠结越严峻，变形抗力越大，强度越高。冷变形后强化的程度随变形度、变形温度及材料自身的性质而不一样。同一材料在同一温度下冷变形时，变形度越大则强度越高。塑性随变形程度的添加而下降。

纯铝的力学功能不高，不适宜制造接受较大载荷的结构零件。为了进步铝的力学功能在纯铝中参加某些合金元素制成合金，常参加的合金元素有铜、镁、铬、锌、硅、锰、镍、钴、钛及等，稀土元素在某些合金中参加。这些合金元素参加后经过以下几个方面临铝进行强化。　　　　1．固溶强化　　　　合金元素参加纯铝中构成无限固溶体或有限固溶体，不仅能取得高的强度，而且还能取得优秀的塑性与杰出的压力加工功能。在一般铝合金中固溶强化较常用的合金元素是铜、镁、锰、锌、硅、镍等元素。一般铝的合金化都构成有限的固溶体，如Al-Cu，Al-Mg，Al-Zn，Al-Si，Al-Mn等二元合金均构成有限固溶体，而且都有较大的极限溶解度能起较大的固溶强化作用。　　　　2．时效强化　　　　铝合金热处理后能够得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时刻和延伸而增高，但塑性下降。这个进程就称时效。时效进程中使合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。　　　　3．过剩相强化　　　　当铝中参加的合金元素含水量超越其极限溶解度时，淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相呈现称之为过剩相。在铝合金中过剩相多为硬而脆的金属间化合物。它们在合金中起阻止滑移和位错运动的作用，使强度、硬度进步，而塑性、耐性下降。合金中过剩相的数量愈多，其强化作用愈好，但过剩相多时，因为合金变脆而导致强度、塑性下降。　　　　4.细化安排强化　　　　在铝合中添加微量元素细化安排是进步铝合金力学功能的另一种重要手法。　　　　变形铝合金中添加微量钛、锆、铍、以及稀土元素，它们能构成难熔化合物，在合金结晶时作为非自发晶核，起细化晶粒作用，进步合金的强度和塑性。　　　　铸造铝合金中常参加微量元素作蜕变处理来细化合金安排，进步强度和塑性。蜕变处理对不能热处理强化或强化作用不大的铸造铝合金和变形铝合金具有特别重要的含义。比如在铝硅铸造铝合金中参加微量钠或钠盐或锑作蜕变剂进行蜕变处理，细化安排能够明显进步塑性和强度。同样在铸造铝合金中参加少数锰、铬、钴等元素能使杂质铁构成的板块状或针状化合物AlFeSi细化，进步塑性，参加微量可消除或削减初晶硅，并使共晶硅细化；粒子园整度进步。　　　　5.冷变形强化　　　　冷变形强化亦称冷作硬化，即金属材料在再结晶温度以下冷变形，冷变形时，金属内部位错密度增大，且彼此缠结并构成胞状结构，阻止位错运动。变形度越大位错缠结越严峻，变形抗力越大，强度越高。冷变形后强化的程度随变形度、变形温度及材料自身的性质而不同。同一材料在同一温度下冷变形时，变形度越大则强度越高。塑性随变形程度的添加而下降。

铝硅合金是一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。 一般含硅11%。同时加入少量铜、铁、镍以提高强度。密度2.6～2.7g/cm3。导热系数101～126W/(m·℃)。杨氏模量71.0GPa。冲击值7～8.5J。疲劳极限±45MPa。 　　铝硅合金有以下用途： 　　1、在含硅量超过Al-Si共晶点(硅11.7%)的铝硅合金中，硅的颗粒可明显提高合金的耐磨性，组成一类用途很广的耐磨合金。 　　2、用于制造低中强度的形状复杂的铸件，如盖板、电机壳、托架等，也用作钎焊焊料。 　　3、铝硅合金是一种强复合脱氧剂，在炼钢过程中代替纯铝可提高脱氧剂利用率，并可净化钢液，提高钢材质量。用铝脱氧的钢锭，一般称为，镇定钢，由于铝脱氧后会被氧化成氧化铝，氧化铝可以细化奥氏体晶粒，所以铝脱氧的钢具有较好的综合力学性能。 　　4、硅铝合金密度小，热膨胀系数低，铸造性能和抗磨性能好，用其铸造的合金铸件具有很高的抗击冲击能力和很好的高压致密性，可大大提高使用寿命，常用其生产航天飞行器和汽车零部件。

纯铝的力学功能不高，不适宜制造接受较大载荷的结构零件。为了进步铝的力学功能在纯铝中参加某些合金元素制成合金，常参加的合金元素有铜、镁、铬、锌、硅、锰、镍、钴、钛及等，稀土元素在某些合金中参加。这些合金元素参加后经过以下几个方面临铝进行强化。 1．固溶强化    合金元素参加纯铝中构成无限固溶体或有限固溶体，不仅能取得高的强度，而且还能取得优秀的塑性与杰出的压力加工功能。在一般铝合金中固溶强化最常用的合金元素是铜、镁、锰、锌、硅、镍等元素。一般铝的合金化都构成有限的固溶体，如Al-Cu，Al-Mg，Al-Zn，Al-Si，Al-Mn等二元合金均构成有限固溶体，而且都有较大的极限溶解度能起较大的固溶强化作用。 2．时效强化    铝合金热处理后能够得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时刻和延伸而增高，但塑性下降。这个进程就称时效。时效进程中使合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。 3．过剩相强化    当铝中参加的合金元素含水量超越其极限溶解度时，淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相呈现称之为过剩相。在铝合金中过剩相多为硬而脆的金属间化合物。它们在合金中起阻止滑移和位错运动的作用，使强度、硬度进步，而塑性、耐性下降。合金中过剩相的数量愈多，其强化作用愈好，但过剩相多时，因为合金变脆而导致强度、塑性下降。 4细化安排强化    在铝合中添加微量元素细化安排是进步铝合金力学功能的另一种重要手法。    变形铝合金中添加微量钛、锆、铍、以及稀土元素，它们能构成难熔化合物，在合金结晶时作为非自发晶核，起细化晶粒作用，进步合金的强度和塑性。    铸造铝合金中常参加微量元素作蜕变处理来细化合金安排，进步强度和塑性。蜕变处理对不能热处理强化或强化作用不大的铸造铝合金和变形铝合金具有特别重要的含义。比如在铝硅铸造铝合金中参加微量钠或钠盐或锑作蜕变剂进行蜕变处理，细化安排能够明显进步塑性和强度。同样在铸造铝合金中参加少数锰、铬、钴等元素能使杂质铁构成的板块状或针状化合物AlFeSi细化，进步塑性，参加微量可消除或削减初晶硅，并使共晶硅细化；粒子园整度进步。 5冷变形强化    冷变形强化亦称冷作硬化，即金属材料在再结晶温度以下冷变形，冷变形时，金属内部位错密度增大，且彼此缠结并构成胞状结构，阻止位错运动。变形度越大位错缠结越严峻，变形抗力越大，强度越高。冷变形后强化的程度随变形度、变形温度及材料自身的性质而不同。同一材料在同一温度下冷变形时，变形度越大则强度越高。塑性随变形程度的添加而下降。

铝合金淬火炉淬火阶段冷却速度必须防止强化相析出　　　　铝合金淬火炉之淬火时的冷却速度必须确保过饱和固溶体被固定下来不分解。防止强化相析出，降低淬火时效后的力学性能。因此淬火时的冷却速度越快越好。但是冷却速度越大，淬火制品的残余应力和残余变形也越大，因此冷却速度要根据不同的合金和不同形状、尺寸的制品来确定。　　　　一般合金的淬火对冷却速度敏感性强的，选择的冷却速度要大。如2A11，2A12合金淬火炉冷却速度应在50℃/s以上，而7A04合金对冷却速度非常敏感，其淬火冷却速度要求在170℃/s以上。　　　　对于形状、尺寸大小不同的制品应采用不同的冷却速度，通常主要靠调整淬火介质的温度来实现。对于形状简单、中小型、棒材可用室温水淬火（水温一般l0～35℃），对于形复杂、壁厚差别较大的型材，可用40～50℃的水淬火。而对于特别易产生变形的制品，甚至可以将水温升至75～85℃进行淬火。试验证明随着水温升高使其淬火制品的力学性能和抗蚀性能有所降低。　　　　铝合金淬火炉之铝合金较常用的淬火介质是水。因为水的粘度小、热容量大，蒸发热快，冷却能力强，而且使用非常方便、经济。但是它的缺点是在加热后冷却能力降低。淬火加热的制品在水中冷却可以分为三个阶段：靠前阶段为膜状沸腾阶段。当炽热制品与冷水刚接触时，在其表面立即形成一层不均匀的过热蒸汽薄膜，它很牢固，导热性不好，使制品的冷却速度降低。第二阶段为气泡沸腾阶段。当蒸汽薄膜破坏时，靠近金属表面的液体产生剧烈的沸腾，发生强烈的热交换。第三阶段为热量对流阶段，冷却水的循环，或制品左右摆动、或上下移动，增加制品表面与水产生对流的热交换，以提高冷却速度。　　　　根据上面分析，为了很快突破靠前阶段，迸一步冷却，保证淬火炉淬火制品冷却均匀，需要在淬火水槽中装有压缩空气管，以便搅拌，同时制品入水槽后要作适当的摆动。另外为保证水温不会升高太多，淬火槽应有足够的容量（一般应为淬火制品总体积的20倍以上）。而且冷却水应有循环装置。　　　　除了调节水温来控制铝合金淬火炉的淬火冷却速度外，还可以在冷却水中加入不同的溶剂来调节水的冷却能力。通常采用聚乙醇水溶液作为冷却介质，同时还可以调节聚乙醇水溶液浓度来控制制品淬火的冷却速度。一般易变形的制品，经常用这种聚乙醇水溶液来淬火。

铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和分布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。　　铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位，在淬火时，由于冷却快，这些空位来不及移出，便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态，必然向平衡状态转变，空位的存在，加速了溶质原子的扩散速度，因而加速了溶质原子的偏聚。 　　硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高，空位浓度越大，硬化区的数量也就越多，硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大，固溶体内所固定的空位越多，有利于增加硬化区的数量，减小硬化区的尺寸。 　　沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度，即随温度增加固溶度增加，大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。

工业铝型材中挤压模具在挤压力大．温度高的条件下使用，且承受着强烈的摩擦磨损。尽管选用优质的耐热工具钢作模具材料，但经传统的热处理后，其硬度、耐磨性及热疲劳抗力等性能仍不高。致使模具使用寿命不长，此外，由于表面硬度低，易于被磨损，工作带表面光洁度逐渐降低，而且抗粘合性能差，工作带易粘合小馅瘤。这格导致被挤出的型材表面出现麻点、划痕甚至擦伤，严重地影肉建筑铝型材的表面质量。　　　　对铝型材挤压模具施行恰当的表面强化处理是改善模具使用性能、延长使用寿命的较有效的方法之一。气体氮化是早期的一种模具表面强化处理技术，但由于氮化处理时间长且氮化层质脆，所以对改善铝型材挤压模具的使用寿命效果不理想。　　　　我国挤压模具表面强化处理技术还是比较落后的，与国外先进水乎相比有比较大的差距。由于近年来我国铝型材特别是建筑铝型材工业的飞速发展，使人们对铝型材挤压模具表面强化问题予以极大的重视，纷纷开展挤压模具表面强化处理新工艺的研究工作。

铝合金的强化方式主要有以下几种：　　　　1.固溶强化　　　　纯铝中加入合金元素，形成铝基固溶体，造成晶格畸变，阻碍了位错的运动，起到固溶强化的作用，可使其强度提高。根据合金化的一般规律，形成无限固溶体或高浓度的固溶体型合金时，不仅能获得高的强度，而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。Al－Cu、Al－Mg、Al－Si、Al－Zn、Al－Mn等二元合金一般都能形成有限固溶体，并且均有较大的极限溶解度（见表9-2），因此具有较大的固溶强化效果。　　　　2．时效强化　　　　合金元素对铝的另一种强化作用是通过热处理实现的。但由于铝没有同素异构转变，所以其热处理相变与钢不同。铝合金的热处理强化，主要是由于合金元素在铝合金中有较大的固溶度，且随温度的降低而急剧减小。所以铝合金经加热到某一温度淬火后，可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间的延长而增高，但塑性、韧性则降低，这个过程称为时效。在室温下进行的时效称为自然时效，在加热条件下进行的时效称为人工时效。时效过程中使铝合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。其强化效果是依靠时效过程中所产生的时效硬化现象来实现的。　　　　3．过剩相强化　　　　如果铝中加入合金元素的数量超过了极限溶解度，则在固溶处理加热时，就有一部分不能溶入固溶体的第二相出现，称为过剩相。在铝合金中，这些过剩相通常是硬而脆的金属间化合物。它们在合金中阻碍位错运动，使合金强化，这称为过剩相强化。在生产中常常采用这种方式来强化铸造铝合金和耐热铝合金。过剩相数量越多，分布越弥散，则强化效果越大。但过剩相太多，则会使强度和塑性都降低。过剩相成分结构越复杂，熔点越高，则高温热稳定性越好。　　　　4．细化组织强化　　　　许多铝合金组织都是由α固溶体和过剩相组成的。若能细化铝合金的组织，包括细化α固溶体或细化过剩相，就可使合金得到强化。　　　　由于铸造铝合金组织比较粗大，所以实际生产中常常利用变质处理的方法来细化合金组织。变质处理是在浇注前在熔融的铝合金中加入占合金重量2～3%的变质剂（常用钠盐混合物：2/3NaF+1/3NaCl），以增加结晶核心，使组织细化。经过变质处理的铝合金可得到细小均匀的共晶体加初生α固溶体组织，从而显著地提高铝合金的强度及塑性。

铝硅玻璃中的Al2O3和SiO2含量很高，具有较好的化学稳定性、电绝缘性、机械强度以及较低的热膨胀系数，可用于加工制造卤灯玻壳、无碱基片、无碱玻纤维及化工管道等，是一种用量较大的特种工业玻璃。 　　广泛应用于：钢铁、冶金、石油化工、电厂、半导体、新型光源、精密光学仪器、航空、军工、仪表、印染、锅炉厂等高压机械设备。

铝硅玻璃中的Al2O3和SiO2含量很高，具有较好的化学稳定性、电绝缘性、机械强度以及较低的热膨胀系数，可用于加工制造卤灯玻壳、无碱基片、无碱玻纤维及化工管道等，是一种用量较大的特种工业玻璃。　　铝硅玻璃组成选用Li20-A1203-Si02系统，采用压延法生产，厚度为6-20㎜，具有透明度高，适宜化学钢化等特点的玻璃。　　主要性能指标　　透过率：91.8%(8㎜)　　折射率：1.5325(黄光)　　软化温度：600℃　　抗弯强度：450-500Mpa　　膨胀系数：50X10-7/℃(20~100℃)　　抗热冲击温度：250~300℃　　作用　　广泛应用于：钢铁、冶金、石油化工、电厂、半导体、新型光源、精密光学仪器、航空、军工、仪表、印染、锅炉厂等高压机械设备。　　玻璃颜色　　无碱铝硅酸盐玻璃一般是无色透明的，有时也有略点浅黄色。　　规格尺寸　　耐高压铝硅玻璃产品是一种比较特殊的产品，一般可以加工成圆形视镜、方向视镜和长条型玻璃板等　　圆形视镜：Φ25mm~Φ200mm　　方形视镜：20mm×20mm-150mm×250mm　　长条形玻璃板：一般常用尺寸是250×34×17mm、280×34×17mm、320×34×17mm这一系列尺寸，最长可达400mm　　发展趋势　　由于成分中不含助熔的碱金属氧化物，并且A2O3和SiO2含量较高，无碱铝硅玻璃的熔制十分困难，玻璃中的气泡和条纹不易排除。目前国内该种玻璃的熔化均采用铂坩埚进行连熔或单埚生产。这种生产方式大大增加了无碱铝硅玻璃的成本，并给异形(管材、薄片等)产品的成形带来了较大困难，致使无碱铝硅玻璃的运用收到了较大的限制。　　为了解决上述问题，满足国民经济发展对铝硅玻璃品种和产量的需求，建立规模经济——提供产量，降低成本，成为该玻璃应用开发的发展趋势。　　要形成规模经济，首先应解决规模生产的熔窑问题。波歇炉是八十年代法国Bussy发明的一种可连续、也可间歇生产的新型高温电熔窑，。该熔窑为一金属罐体结构，用未完全熔化的配合料保持较低的炉顶温度，以冷淋态玻璃为池壁内衬，免除了耐火材料与玻璃液的直接接触，解决了高温状态下耐火材料的侵蚀及玻璃液的污染问题。波歇炉采用电极加热，炉内形成电阻发热区，玻璃液从中心高温区向外侧回流，中央温度可达2000℃，完全满足难熔玻璃对熔制温度的要求。国外许多厂家已采用该熔窑熔制无碱铝硅玻璃。　　除需解决熔制手段外，要形成规模生产还需加强对类玻璃工艺性能的研究，在成分钟不引人碱金属氧化物的情况下，通过碱土金属盒稀土金属氧化物降低玻璃的熔化温度，调整玻璃的料性，以此降低玻璃熔制和成形时，对熔窑、耐火材料和成形工艺的技术要求，从而提高规模生产的玻璃质量创造条件。

冷变形强化亦称冷作硬化，即金属材料在再结晶温度以下冷变形，冷变形时，金属内部位错密度增大，且相互缠结并形成胞状结构，阻碍位错运动。变形度越大位错缠结越严重，变形抗力越大，强度越高。冷变形后强化的程度随变形度、变形温度及材料本身的性质而不同。同一材料在同一温度下冷变形时，变形度越大则强度越高。塑性随变形程度的增加而降低。

铝合金热处理后可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间和延长而增高，但塑性降低。这个过程就称时效。时效过程中使合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。

科技名词定义 中文名称： 物理气相沉积 英文名称： physical vapor deposition 其他名称： PVD法(PVD) 定义： 用物理方法(如蒸发、溅射等)，使镀膜材料汽化在基体表面，沉积成覆盖层的方法。 所属学科： 机械工程(一级学科) ；表面工程(二级学科) ；气相沉积(三级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布　　英文指"phisical vapor deposition" 简称PVD.是镀膜行业常用的术语. 　　PVD(物理气相沉积)镀膜技术主要分为三类，真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD技术的三个分类，相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。 　　近十多年来，真空离子镀膜技术的发展是较快的，它已经成为当今较先进的表面处理方式之一。我们通常所说的PVD镀膜 ，指的就是真空离子镀膜；通常所说的PVD镀膜机，指的也就是真空离子镀膜机。 　　物理气相沉积（PVD） 　　物理气相沉积是通过蒸发，电离或溅射等过程，产生金属粒子并与反应气体反应形成化合物沉积在工件表面。物理气象沉积方法有真空镀，真空溅射和离子镀三种，目前应用较广的是离子镀。 　　离子镀是借助于惰性气体辉光放电，使镀料（如金属钛）气化蒸发离子化，离子经电场加速，以较高能量轰击工件表面，此时如通入CO2，N2等反应气体，便可在工件表面获得TiC,TiN覆盖层，硬度高达2000HV。离子镀的重要特点是沉积温度只有500℃左右，且覆盖层附着力强，适用于高速钢工具，热锻模等。

国家靠前批重点高新技术火炬计划项目———电热法生产铝硅合金技术，近日由河南省登封电厂集团自主研发成功。该集团铝合金有限公司成功用低品位铝土矿冶炼出铝含量55％的初始铝硅合金。　　电热法生产铝硅合金技术是国际公认的优于电解铝的铝冶炼新技术，曾被列入国家六五、七五攻关计划，但未获成功。登封电厂集团铝合金有限公司利用公司16．5MVA大型矿热炉，从冶炼硅铁成功转产铝硅合金。　　据了解，电热法生产的铝硅合金产品成本比传统方法低20％左右，特别是能有效解决我国铝矿资源铝比率相对较低的问题，大大提高了铝硅合金产品的市场竞争能力，为中国铝工业可持续发展开辟了新的道路。

在铝合中增加微量元素细化安排是进步铝合金力学性能的另一种重要手法。 　　变形铝合金中增加微量钛、锆、铍、以及稀土元素，它们能构成难熔化合物，在合金结晶时作为非自发晶核，起细化晶粒作用，进步合金的强度和塑性。 　　铸造铝合金中常参加微量元素作蜕变处理来细化合金安排，进步强度和塑性。蜕变处理对不能热处理强化或强化作用不大的铸造铝合金和变形铝合金具有特别重要的含义。比如在铝硅铸造铝合金中参加微量钠或钠盐或锑作蜕变剂进行蜕变处理，细化安排能够明显进步塑性和强度。同样在铸造铝合金中参加少数锰、铬、钴等元素能使杂质铁构成的板块状或针状化合物AlFeSi细化，进步塑性，参加微量可消除或削减初晶硅，并使共晶硅细化；粒子园整度进步。

钨铜放电钨钢的参数设置钨铜是钨和铜的两相假合金，由于兼具钨的高熔点，耐磨损以及铜的高导电的特性，钨铜在电火花放电钨钢东西时具有运用寿命长以及放电精度高的特色。现在在钨铜合金在钨钢的放电中得到了广泛的运用。　　广毅荣钨铜放电钨钢的火花机参数设置对钨钢工件的表面光洁度，电极损耗以及制作功率的普遍性定论　　1）影响表面粗糙度（Ra）的最主要要素为电压，然后是脉冲间歇时刻。峰值电流和脉冲时刻对表面粗糙度的影响不大，可不做考虑。为了取得好的表面质量，用小的峰值电流、脉冲暂歇时刻和电压。　　2）影响工件材制作功率的最主要的要素为脉冲时刻，然后是电压、峰值电流、脉冲间歇时刻。为了取得高的材料移除率，可用高的峰值电流和高电压。　　3）影响电极磨损的最主要的要素为脉冲暂歇时刻，然后是峰值电流，为了取得低的电极磨损，可用长的脉冲间歇时刻和低的电流峰值。广毅荣钨铜放电频率对火花机电极的损耗影响 在单位时刻秒内ontime及offtime设定的数值较小，既在单位时刻秒内重复的次数（频率）也就较多，故称为高频放电，反之为低频放电。放电频率直接影响着火花机电极的损耗。　　频率对火花机制作的表面光洁度有很大的影响，频率越高其光洁度也就越好，由于放电的次数将几许倍増加，单位面积内的放电坑密度也大大添加，天然表面光洁度会有很好的体现。同理，反之低频放电则会下降表面光洁度。　　关与制作速度请参照占空比核算方法占空比=ontime/（offtime+ontime）×100%。以此方法核算的成果来判别制作速是否会有差异，占空比数值大制作速度越快。　　频率对火花机的电极损耗的影响很大，频率越高其电极损耗必定也会越大。由于放电周期越多引弧的次数也会越多，而引弧时的电极损耗是最大的。

近年来，国际铝电解工业为了进一步提高企业经济效益，普遍通过强化电解系列电流强度来提高铝产量。通过提高电流效率增加产量收效甚微，而新建和扩建的投资大建设周期长，相比之下，采用强化电流的方法来提高产量可以达到投资少、见效快的目的。可充分利用现有的场地、公用及辅助设施，提高电解槽铝产量和电流效率，降低生产成本。特别是，目前氧化铝价格较低，电解铝企业的利润相对提高，在这些因素的刺激下，电解铝企都在开足设备满负荷生产以下提高产量。　　2005年我国电解铝产量达到780万吨，2006年达到935万吨。电流强度在157kA的铝厂有43家，生产量约占全国产量的82％，这部分电解槽设计的阳极电流密度均较低，一般为0.73A/cm2以下，均有强化电流的可行性。但是，原有60kA自焙槽改造成的预焙槽阳极电流密度较高，一般为0.80A/cm2~0.88A/cm2,强化电流的可行性小。扣除自焙槽改造成预焙槽的生产量，新建的160kA以上预焙槽约占总产量的60％以上，如果将这部分预焙槽电流强化10％，电流强化后每年可增加产量55万吨，国内新建电解铝投资费用为1.1万元/吨～1.3万元/吨，而强化电流增产的电解铝需要的投资仅为新建项目投资的0～30％，可节约投资约80％，所以，强化电流增产55万吨电解铝可节约投资50亿元。另外，电解铝厂产量的提高，使得吨铝成本的固定费用可降低约10％，即每吨可节约成本约55元，全国可节约33210万元。可见铝电解强化电流的意义重大，所以说，强化电流是电解铝增产节约的有效措施。　　强化电流的可行性　　1．国内强化电流的成功案例。国内铝电解槽强化电流于2002年开始，但强化电流的幅度较小，一般为1％～5％，近年来强化电流的幅度有所加大。中铝广西分公司与青海分公司通过使用加长的偏心阳极，成功的将160kA预焙槽强化电流到180kA，提高系列电流12.5％，广西分公司2006年试验槽进一步强化电流到190kA;兰州铝业2006年在不加大阳极尺寸的情况下，将200kA系列预焙槽的电流强化到220kA，试验槽强化到230kA，强化电流的幅度达10％～15％;郑州研究院在原280kA预焙阳极电解槽基础上通过强化电流至300kA。以上强化电流的成功案例取得了良好的经济效益和社会效益，均相继通过了国内权威专业技术的鉴定，工业生产实践表明可以推广应用。 　　2．强化电流及阳极电流密度与电流效率。1999年11月在澳大利亚召开的第六届电解铝技术会议上公布的新西兰迪拜（Dubal）铝厂新系列200kA预焙槽，阳极电流密度高达0.88A/cm2，1年的运行结果电流效率达到95.5％，结果证明电解槽运行稳定。　　挪威奥大尔铝厂，1系列150kA强化到159kA，电流效率从88.9％提高到93.2％，11系列160kA强化到169kA，电流效率从90.5％提高到93.4％;法国彼施涅公司180kA强化到210kA，电流效率从94.8％～94.9％提高到95.3％。国内160～kA200kA预焙槽的阳极电流密度设计值约为0.72A/cm2，电流效率约为92％～93％，强化电流后阳极电流密度为0.75A/cm2～0.83A/cm2，电流效率提高了约0.2个百分点，总的来看国内强化电流后电流效率变化不大。　　3．强化电流的可行性。我国原来60kA的自焙槽阳极电流密度最早高达1.0A/cm2以上，经多次阳极加宽改造后阳极电流密度仍在0.82A/cm2以上。国外预焙槽阳电流密度一般为0.8A/cm2～0.9A/cm2，随着阳极生产技术工艺的成熟，阳极质量在不断的提高，就阳极碳素材料物理化学性能来说，允许电流密度提高到一定的水平，阳极电流密度提高到0.9A/cm2有可能实现铝电解生产的正常进行。 　　从上述几个实例我们可以看到，强化电流的经验是成功的，而且，强化电流后电流效率均得到不同程度的提高，说明强化电流后随着阳极电流密度的增大以及采取相应的技术措施，电流效率将有所提高。实现研究密度越大电流效率越高。但是，阳极电流密度达到一定值（1.57A/cm2）时电流效率趋于恒定。就目前我国大型预焙槽来讲，凡阳极电流密度在0.73A/cm2以下的，电流强化10％～20％是有可能的。　　强化电流方案和主要技术措施　　1．强化电流的方案。铝电解槽强化电流，涉及到铝电解槽内衬材料、电热平衡、磁场影响等诸多技术问题。主要技术包括阳极技术和阴极技术。经过电、流、磁场的模拟计算，估算增加负荷后所需各项投资费用，分析筛选最佳方案。　　强化电流都是在电解槽槽壳和主要结构尺寸不变的情况下进行的。目前，强化电流主要有两种方案：第一，加大阳极面积，这样强化电流后阳极电流密度增幅较小;第二，阳极尺寸不变，这样强化电流后阳极电流密度较高。无论采用哪一种方案，最好通过专业部门对强化电流后的磁场、热场、物料平衡进行计算机模拟分析对比。特别是系列电流提高10％～30％后，热平衡的影响可能成为关键问题，在模拟分析的基础上确定技术方案。　　铝电解强化电流生产庆谨慎实施，首先要选择少量（5台～10台）生产槽进行工业试验，在试验槽中控索和解决电解槽的热平衡以及工艺技术方案等，只有

固相烧结：固态烧结的主要传质方式有：蒸发-凝聚、扩散传质等。 1、 蒸发-凝聚传质 蒸发-凝聚传质时在球形颗粒表面有正曲率半径，而在两个颗粒联接处有一个小的负曲率半径的颈部，根据开尔文公式可以得出，物质将从饱和蒸气压高的凸形颗粒表面蒸发，通过气相传递而凝聚到饱和蒸气压低的凹形颈部，从而使颈部逐渐被填充。球形颗粒接触面积颈部生长速率关系式:                         蒸发-凝聚传质的特点是烧结时颈部区域扩大，球的形状改变为椭圆，气孔形状改变，但球与球之间的中心距不变，也就是在这种传质过程中坯体不发生收缩，即⊿L/L0 =0。气孔形状的变化对坯体一些宏观性质有可观的影响，但不影响坯体密度。 2、 扩散传质 在大多数固体材料中，由于高温下蒸气压低，则传质更易通过固态内质点扩散过程来进行。在颗粒的不同部位空位浓度不同，颈部表面张应力区空位浓度大于晶粒内部，受压应力的颗粒接触中心空位浓度最低。系统内不同部位空位浓度的差异对扩散时空位的漂移方向是十分重要的。扩散首先从空位浓度最大的部位(颈部表面)向空位浓度最低的部位(颗粒接触点)进行，其次是颈部向颗粒内部扩散。空位扩散即原子或离子的反向扩散。因此，扩散传质时，原子或离子由颗粒接触点向颈部迁移，达到气孔充填的结果。 扩散传质初期动力学公式：    x/r = K r-3/5t1/5                在扩散传质时除颗粒间接触面积增加外，颗粒中心距逼近的速率为  ⊿L/L0 = K1 r-6/5t2/5            烧结进入中期，颗粒开始粘结，颈部扩大，气孔由不规则形状逐渐变成由三个颗粒包围的圆柱形管道，气孔相互联通。科布尔(Coble)提出烧结体此时由众多个十四面体堆积而成的，Coble根据十四面体模型确定了烧结中期坯体气孔率(Pc)随烧结时间(t)变化的关系式:        式中 L为圆柱形空隙的长度，t为烧结时间，tf为烧结完成所需要的时间。 烧结进入后期，晶粒已明显长大，气孔己完全孤立，气孔位于四个晶粒包围的顶点。从十四面体模型来看，气孔已由圆柱形孔道收缩成位于十四面体的24个顶点处的孤立气孔。根据此模型Coble导出了烧结后期坯体气孔率（Pt）为：

近年来，国际铝电解工业为了进一步提高企业经济效益，普遍通过强化电解系列电流强度来提高铝产量。通过提高电流效率增加产量收效甚微，而新建和扩建的投资大建设周期长，相比之下，采用强化电流的方法来提高产量可以达到投资少、见效快的目的。可充分利用现有的场地、公用及辅助设施，提高电解槽铝产量和电流效率，降低生产成本。特别是，目前氧化铝价格较低，电解铝企业的利润相对提高，在这些因素的刺激下，电解铝企都在开足设备满负荷生产以下提高产量。 　　2005年我国电解铝产量达到780万吨，2006年达到935万吨。电流强度在157kA的铝厂有43家，生产量约占全国产量的82％，这部分电解槽设计的阳极电流密度均较低，一般为0.73A/cm2以下，均有强化电流的可行性。但是，原有60kA自焙槽改造成的预焙槽阳极电流密度较高，一般为0.80A/cm2~0.88A/cm2,强化电流的可行性小。扣除自焙槽改造成预焙槽的生产量，新建的160kA以上预焙槽约占总产量的60％以上，如果将这部分预焙槽电流强化10％，电流强化后每年可增加产量55万吨，国内新建电解铝投资费用为1.1万元/吨～1.3万元/吨，而强化电流增产的电解铝需要的投资仅为新建项目投资的0～30％，可节约投资约80％，所以，强化电流增产55万吨电解铝可节约投资50亿元。另外，电解铝厂产量的提高，使得吨铝成本的固定费用可降低约10％，即每吨可节约成本约55元，全国可节约33210万元。可见铝电解强化电流的意义重大，所以说，强化电流是电解铝增产节约的有效措施。 　　强化电流的可行性 　　1．国内强化电流的成功案例。国内铝电解槽强化电流于2002年开始，但强化电流的幅度较小，一般为1％～5％，近年来强化电流的幅度有所加大。中铝广西分公司与青海分公司通过使用加长的偏心阳极，成功的将160kA预焙槽强化电流到180kA，提高系列电流12.5％，广西分公司2006年试验槽进一步强化电流到190kA;兰州铝业2006年在不加大阳极尺寸的情况下，将200kA系列预焙槽的电流强化到220kA，试验槽强化到230kA，强化电流的幅度达10％～15％;郑州研究院在原280kA预焙阳极电解槽基础上通过强化电流至300kA。以上强化电流的成功案例取得了良好的经济效益和社会效益，均相继通过了国内权威专业技术的鉴定，工业生产实践表明可以推广应用。 　　2．强化电流及阳极电流密度与电流效率。1999年11月在澳大利亚召开的第六届电解铝技术会议上公布的新西兰迪拜（Dubal）铝厂新系列200kA预焙槽，阳极电流密度高达0.88A/cm2，1年的运行结果电流效率达到95.5％，结果证明电解槽运行稳定。 　　挪威奥大尔铝厂，1系列150kA强化到159kA，电流效率从88.9％提高到93.2％，11系列160kA强化到169kA，电流效率从90.5％提高到93.4％;法国彼施涅公司180kA强化到210kA，电流效率从94.8％～94.9％提高到95.3％。国内160～kA200kA预焙槽的阳极电流密度设计值约为0.72A/cm2，电流效率约为92％～93％，强化电流后阳极电流密度为0.75A/cm2～0.83A/cm2，电流效率提高了约0.2个百分点，总的来看国内强化电流后电流效率变化不大。 　　3．强化电流的可行性。我国原来60kA的自焙槽阳极电流密度较早高达1.0A/cm2以上，经多次阳极加宽改造后阳极电流密度仍在0.82A/cm2以上。国外预焙槽阳电流密度一般为0.8A/cm2～0.9A/cm2，随着阳极生产技术工艺的成熟，阳极质量在不断的提高，就阳极碳素材料物理化学性能来说，允许电流密度提高到一定的水平，阳极电流密度提高到0.9A/cm2有可能实现铝电解生产的正常进行。 　　从上述几个实例我们可以看到，强化电流的经验是成功的，而且，强化电流后电流效率均得到不同程度的提高，说明强化电流后随着阳极电流密度的增大以及采取相应的技术措施，电流效率将有所提高。实现研究密度越大电流效率越高。但是，阳极电流密度达到一定值（1.57A/cm2）时电流效率趋于恒定。就目前我国大型预焙槽来讲，凡阳极电流密度在0.73A/cm2以下的，电流强化10％～20％是有可能的。 　　强化电流方案和主要技术措施 　　1．强化电流的方案。铝电解槽强化电流，涉及到铝电解槽内衬材料、电热平衡、磁场影响等诸多技术问题。主要技术包括阳极技术和阴极技术。经过电、流、磁场的模拟计算，估算增加负荷后所需各项投资费用，分析筛选较佳方案。 　　强化电流都是在电解槽槽壳和主要结构尺寸不变的情况下进行的。目前，强化电流主要有两种方案：靠前，加大阳极面积，这样强化电流后阳极电流密度增幅较小;第二，阳极尺寸不变，这样强化电流后阳极电流密度较高。无论采用哪一种方案，较好通过专业部门对强化电流后的磁场、热场、物料平衡进行计算机模拟分析对比。特别是系列电流提高10％～30％后，热平衡的影响可能成为关键问题，在模拟分析的基础上确定技术方案。 　　铝电解强化电流生产庆谨慎实施，首先要选择少量（5台～10台）生产槽进行工业试验，在试验槽中控索和解决电解槽的热平衡以及工艺技术方案等，只有在试验成功的基上方可进行系列电流强化的全面推广。 　　2．主要技术措施。 　　（1）电力供应。试验槽需要外接一个小回路，通过增加一台可移动式直流供电设施供给来强化电流;全系列强化时，原有整流系统有满足强化电流所增加负荷的容量，否则，需要按所需负荷增加供电设施。电流的提升，使供电系统及其辅助设施的负荷加重，对供电设施的可靠性要求更高，需要储备一定量的备品备件，以便检修。 　　（2）烟气净化系统。 　　（3）热平衡。 　　（4）物料平衡。

合金元素加入纯铝中形成无限固溶体或有限固溶体，不仅能获得高的强度，而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。在一般铝合金中固溶强化最常用的合金元素是铜、镁、锰、锌、硅、镍等元素。一般铝的合金化都形成有限的固溶体，如Al-Cu，Al-Mg，Al-Zn，Al-Si，Al-Mn等二元合金均形成有限固溶体，并且都有较大的极限溶解度能起较大的固溶强化效果。

使用超声波可损坏固体颗粒表面的钝化膜，超声空化流还能消除或削弱界面层的阻止，强化传质进程。因而它可使多相系中的物质交流速度显着加快。现已证明，选用涡流能够损坏固液两相界面的层流，然后战胜浓度分散的约束，加快化学反响和电化学反响。在最佳的条件下，金由固相转入液相的浸出速度可进步1～12倍。因而，若将超声波使用于金精矿、难处理精矿和含金黄铁矿的化，来强化金的浸出进程是很有出路的。 超声化学强化是选用超声换能器宣布的超声波来强化浸出进程的办法。虽然超声换能器能把它取得的能量会集起来，而在很少的空间内放出大的能量（温度与压力）来强化作业进程。超声化学也在一些领域中得到使用，并遭到广泛的注重。但在如今的技能条件下，超声换能器还不或许做得很大。已用于化浸出金实验的换能器能量还只几十千赫和每平方厘米几瓦，故将它使用于金的化浸出工艺尚有较大的间隔。

铝硅比：是指铝土矿矿石中Al2O3与SiO2的百分含量之比，它是衡量铝土矿品质的最主要标准之一，铝硅比愈高的矿石品质愈好。铝硅比的大小对氧化铝生产制备方法的选择提供依据氧化铝的制备方法大致有：拜耳法（A/S>8-10）适合低硅比的三水铝石型、联合法(A/S=5-7)、烧结法(A/S=3.5-5)（A/S=铝硅比）铝土矿主要资源分布：山西、河南、贵州、广西，储量世界第八我国铝土矿主要矿石类型：主要为高硫、高硅低铝硅比一水硬铝石型。

俗称硅锰合金。 (1)用途适用于炼钢及铸造作合金剂、复合脱氧剂和脱硫剂。 (2)牌号和化学成分见表。 锰硅合金的牌号和化学成分 牌 号化学成分(质量分数)(％)MnSjCPSIⅡⅢ≤ FeMn64Si2760.O～67.O25.0～28.0O.5O.10O.150.25O.04 FeMn67Si2363.0～70.O22.0～25.00.70.100.150.25O.04 FeMn68Si2265.0～72.020.0～23.O1.2O.100.15O.250.04 FeMn64sj2360.O～67.020.O～25.Ol.2O.10O.15O.250.04 FeMn68Sil865.0～72.O17.O～20.O1.8O.10O.15O.25O.04 FeMn64Sil860.0～67.O17.O～20.O1.80.100.150.25O.04 FeMn68Sil665.0～72.014.0～17.02.50.100.150.250.04 FeMn64Sil660.O～67.O14.O～17.02.5O.20O.25O.300.05 注：1．硫为保证元素，其余均为必测元素。 2．锰硅合金以块状或粒状供货，其粒度范围及允许偏差应符合下表的规定。 等 级粒度范围 ／mm偏差(％)筛上物筛下物≤ l20～30055 210～15055 310～10055 410～5055

       铜镍硅合金 (copper-nickel-silicon alloy)以铜镍合金为基础加入硅的白铜。铜镍硅合金含5％～30％Ni、0.1％～3％Si，余量为铜和其他元素和杂质。镍和硅形成Ni2 Si化合物，其中镍与硅的质量比为4。Ni2 Si能固溶于铜中．在共晶温度(1025C)时的最大溶解度为9％，温度降低时，溶解度减小，在室温时几乎等于零。合金在热处理过程中，由于Ni2 Si相的沉淀而强化，既具有铜镍合金的耐蚀性，又克服铜镍合金疲劳强度低的缺点。合金在混合盐水介质中的耐蚀性显著高于一般白铜和锌白铜，因而受到人们的重视。     含10％～20％Ni、1．5％～3％Si，余量为铜的合金，经热处理后抗拉强度达780～980MPa，弹性极限达580～780MPa，弹性模量达120000～150000MPa，伸长率为1％～4％。     铜镍硅合金主要用于制作电气仪表、电子工业用的精密弹簧片，以及耐蚀的仪器仪表零件。 

稀土硅合金稀土 金属 (rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE表示。稀土 金属 是从18世纪末叶开始陆续发现。稀土 金属 的光泽介于银和铁之间。稀土 金属 的化学活性很强。铝硅合金 　　aluminium silicon alloy 　　一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。一般含硅11％。同时加入少量铜、铁、镍以提高强度。密度2.6～2.7g/cm3。导热系数101～126W/(m·℃)。杨氏模量71.0GPa。冲击值7～8.5J。疲劳极限±45MPa。用于制造低中强度的形状复杂的铸件，如盖板、电机壳、托架等，也用作钎焊焊料。在含硅量超过Al-Si共晶点（硅11.7%）的铝硅合金中，硅的颗粒可明显提高合金的耐磨性，组成一类用途很广的耐磨合金。当含硅量高达14.5%～25%时，再加入一定量的Ni，CU，Mg等元素能改善其综合力学性能。它们可用于汽车发动机中代替铸铁汽缸而明显减轻重量。用作汽缸的铝硅合金，可经过电化学处理以浸蚀表层铝而在缸内壁保留镶嵌于基体的初生硅质点，其抗擦伤能力和抗磨损性以明显改善。含硅量11%～13%的合金以其质轻、低膨胀系数和高耐蚀性能等特点而成为最佳的活塞材料之一。                                                                                              稀土硅合金的用途将来今后更加的广阔。                以上是稀土硅合金的介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。 

铝镁硅合金技术在纯铝中添加了镁元素和硅元素，既保证了铝合金的柔韧性，又大大提高了铝合金的强度。     铝镁硅合金做成成品门后，必须要经过抗风压性能、水密性能、气密性能、保温性能、隔音性能、撞击能力、开关顺滑度等方面的测试与检验，门与门洞之间的误差值不超过±２ｍｍ，在表面处理方面有静电喷涂、氧化着色、电涌喷涂等先进工艺，使铝镁硅合金成品门在外观看起来美观大方，手感光滑，不易变色，不易划伤。铝镁硅合金成品门的使用寿命可以达到１５－２０年。     铝镁硅合金门先后推出豪华推拉折叠门、韩日风情折叠门、卫浴平开门、吊趟门、意大利进口仿木纹室内门、壁柜门、隔断门等满足了消费者多样化的需求，风格各异的门同处一室也迎合了用户的审美情趣。                                                                                              以上资料由抚州澳威门业提供

液相烧结：凡是有液相参与的烧结过程称为液相烧结。液相烧结的主要传质方式有：流动传质、溶解-沉淀传质等。 1、液相烧结的特点 液相烧结与固态烧结的共同之点是烧结的推动力都是表面能；烧结过程也是由颗粒重排、气孔填充和晶粒生长等阶段组成。不同点是：由于流动传质速率比扩散快，因而液相烧结的致密化速率高，可使坯体在比固态烧结温度低得多的情况下获得致密的烧结体。此外，液相烧结过程的速率与液相的数量、液相性质（粘度、表面张力等）、液相与固相的润湿情况、固相在液相中的溶解度等有密切的关系。 2、流动传质 粘性流动：在高温下依靠粘性液体流动而致密化是大多数硅酸盐材料烧结的主要传质过程。在液相烧结时，由于高温下粘性液体(熔融体)出现牛顿型流动而产生的传质称为粘性流动传质(或粘性蠕变传质)。 粘性流动初期的传质动力学公式：式中 r为颗粒半径；x为颈部半径；η为液体粘度；γ为液-气表面张力，t为烧结时间。 适合粘性流动传质全过程的烧结速率公式：       式中θ为相对密度。     塑性流动：当坯体中液相含量很少时，高温下流动传质不能看成是纯牛顿型流动，而是属于塑性流动类型。也即只有作用力超过其屈服值(f)时，流动速率才与作用的剪切应力成正比。此时传质动力学公式改变为:                  式中 η是作用力超过f时液体的粘度；r为颗粒原始半径。 3、溶解 - 沉淀传质 在有固液两相的烧结中，当固相在液相中有可溶性，这时烧结传质过程就由部分固相溶解，而在另一部分固相上沉积，直至晶粒长大和获得致密的烧结体。发生溶解-沉淀传质的条件有：（1）显著数量的液相；（2）固相在液相内有显著的可溶性；（3）液体润湿固相。 溶解-沉淀传质过程的推动力仍是颗粒的表面能，只是由于液相润湿固相，每个颗粒之间的空间都组成了一系列的毛细管，表面张力以毛细管力的方式便颗粒拉紧。固相颗粒在毛细管力的作用下，通过粘性流动或在一些颗粒间的接触点上由于局部应力的作用而进行重新排列，结果得到了更紧密的堆积。 溶解-沉淀传质根据液相数量的不同可以有Kingery模型(颗粒在接触点处溶解，到自由表面上沉积)或LSW模型(小晶粒溶解至大晶粒处沉淀)。其原理都是由于颗粒接触点处(或小晶粒)在液相中的溶解度大于自由表面(或大晶粒)处的溶解度，通过液相传递而导致晶粒生长和坯体致密化。Kingery运用与固相烧结动力学公式类似的方法，并作了合理的分析导出了溶解-沉淀过程的收缩率为：式中 ⊿ρ为中心距收缩的距离；K为常数；γLV为液-气表面张力；D为被溶解物质在液相中的扩散系数；δ为颗粒间液膜的厚度；C0为固相在液相中的溶解度；V0为液相体积；r为颗粒起始粒度；t为烧结时间。

［摘 要］本文介绍了我国再生铝出产工艺流程，全面分析了我国铝再生的冶金质量现状和不足之处，指出了净化蜕变是约束我国再生铝出产开展的首要妨碍，以为要使我国再生铝出产上新台阶，就有必要加大技改力度，加大新工艺新设备的投入。    关键词：铝合金  再生运用  冶金质量　　一、前语　　铝合金以其优异的功能被广泛运用于国民经济的各个职业，现在铝硅合金的出产首要有两种办法：(一)原生铝熔炼制作合金；(二)废旧铝合金收回再运用。废铝再生运用能耗低，能耗只要原生铝出产的5%[1]，收回实得率高，能够屡次收回运用。并且再生铝出产出资小，收益期短，比原生铝制作出产铝硅合金具有很大的本钱和能效优势。近十几年来，我国铝再生职业开展迅猛，其间仅旧易拉罐收回运用率达60％以上，2001年我国废旧铝合金净进口量到达360.019万吨[2]。但从整体来看，我国铝收回技能落后，分选、配料和熔炼工艺简略，许多厂商成分检测和质量操控手法尚不完善，有的厂商仅以铝锭表面质量与断口描摹来判别产品是否合格，出产冶金质量不安稳，适当部分厂商只能出产几种低附加值的铸造铝合金，如副牌ZL102等。本文从我国废铝收回再出产现状动身，对我国铝再生进程中的冶金质量问题和现状作了系统分析，对质量情况改进途径进行了评论，提出了建议。　　二、铝再生与环保　　跟着人们环保知道的加强，学术界和产业界提出了绿色化出产呼吁[3]，要求材料在提炼、加工、制作、运用、收回再生进程中排放的气体、液体、固体废弃物对人类及环境无害，或到达容许的排放标准。废铝再生比原铝出产，不只大大下降能耗，并且消除和削减了电解出产铝进程中的有害气体和废渣的排放。因而，废铝再生进步了社会经济与环境效益，值得推行。    铝合金的再生有利于保护环境，添加铝资源的运用率。铝再生时，为了削减再生进程中的污染，完成再生出产的绿色化出产准则，上海大学在出产中选用稀土复合精变剂处理技能[4]很多削减了烟气中的有毒物质，烟气经过二级喷淋式吸附塔串接除尘，无需作进一步的处理即可到达烟气排放标准。一起，因为稀土对再生铝的蜕变与净化作用，大大进步了再生铝的冶金质量及其安稳性，下降了废品率。　　三、我国再生铝出产工艺流程　　再生铝出产工艺流程中有三个中心环节：预处理工序、配料熔化工序、净化蜕变工序，这三个工序紧紧地与取得再生铝的冶金质量联络在一起。要取得优质再生铝就有必要围绕着这三个中心环节，把握住影响冶金质量的基本要素。现在来看，我国的出产厂商首要是中小型厂商，跟着人们质量知道的增强，这三个环节也越来越多地得到人们的重视，当然还应看到还有适当部分厂商对此知道尚肤浅，为此，咱们将首要从这三个中心环节着手逐一分析我国再生铝的冶金质量。　　四、我国再生铝硅冶金质量现状分析　　1．预处理　　预处理的意图是使废铝按合金成分分类、去水、去油污油漆、去其他金属杂质。一般的工艺进程是：(一)大件和切片，按成分分类→去除其它金属及嵌件→烘烧去油污油漆；(二)粉状物与废碎料，分类→枯燥去水→磁选、风选、抛物分选[5]→焙烧；(三)易拉罐，切碎(→焙烧除漆) →压块。发达国家在分选废料时运用专用设备，如选用重力分选和磁选等。我国绝大多数厂商基本上选用人工分选，先把易分选已知成分的大件和切片独自堆积，然后再将碎废铝进行人工分选。能够看到，有些小型厂商在分选时，并没有考虑到收回废铝的合金成分组成，这样实践上就没有把好冶金质量的榜首关，不只会下降再生铝的档次，并且也浪费了资源。细小粉块状的废铝，因为不能很好的进行分选，成分组成杂乱，不加处理就会在必定程度上影响了制品的化学成分，乃至导致整炉作废，因而在一般的情况下慎重运用，最好是在并块并化验成分后运用。    废铝原材料的表面处理尤其是对含有油污和油漆的废铝(如易拉罐)的除污，是改进再生铝冶金质量的有用办法之一。我国大型厂商在处理油污与油漆经常选用预热烘炉中完成除漆、除油及除水，而大多数再生小厂商因为遭到本身条件的约束，并没有除掉废件表面的油污油漆的处理工序，大都是直接投炉，这既严峻污染环境，又简单带氢和杂质进入熔池影响铝锭冶金质量。    预处理工序是再生铝出产流程的榜首环节，把住这个入门榜首关的质量对再生铝的档次及冶金质量至关重要。预处理时严控水分，防止砂土、氧化搀杂、有机物质的带入，把握住废料的归类分选，并加大投入，进步预处理水平，完成预处理的规范化是当时我国再生铝出产所需处理的问题之一。[next]　　2．配料熔化　　2．1配料    配料指按出产产品的成分要求，制作炉料。配料直接关系到能否出产出合格的产品。配料应遵从以下准则：以出产合格的产品为动身点，密切联络本厂的废铝和质料的存货，在已知库存质料及废料成分的条件下优化制作材料的份额。对合金成分规模要求窄的产品，我国厂商一般的做法是纯铝锭+合金化质料(中间合金)+成分已知的废铝；对成分规模要求宽的产品，一般选用成分已知的废铝+合金化质料(中间合金)，在成分呈现误差时加适量的纯铝锭及中间合金。因为不同的合金元素合金化的办法有所不同，合金化硅时直接向合金中参加结晶硅；合金化铁和铜时，为了削减本钱一般直接加铁片、铁丝或紫铜丝，他们来历广泛本钱低价，但它们的熔入时刻长，熔入温度高，添加了能耗和铝液的烧损。并因为吸收率和加工工艺相关，往往会导致Fe、Cu含量的动摇，因而在对成分操控较严的合金锭出产中往往选用参加A1-Fe和A1-Cu中间合金的办法。实践上，不管是选用中间合金合金化，仍是直接运用金属质料，不该只重视眼前利益，要根据本钱效益比来归纳点评，断定制作什么料。总归，配料时，防止配料过错、把住原材料质量、清晰废铝成分，就确保了再生铝化学成分的榜首关。　　2．2熔化    熔化是废铝和质料从固态向液态的改动进程，熔化时熔体与炉内气氛、炉体壁和其它固体相触摸，会导致某些物质的熔入或进入熔体，改动熔体的成分，进而影响再生铝的冶金质量。我国再生铝厂商绝大多数运用熔化本钱低的反射炉熔炼，少量大中型厂商因特殊需求也装备一些电炉和感应炉。反射炉用燃油或煤气作为燃料，本钱比电炉低，但在冶金质量的操控方面不如电炉。    在熔化工序中，熔体二次污染是影响再生铝合金冶金质量的首要原因，因而在出产操作进程中应留意以下几点：首要，枯燥炉料、精粹剂、精变剂和一切操作东西，防止带入水。其次，炉料尽可能除掉砂子、泥土和其他有害物，出产用的铁东西要涂涂料，防止直接与铝液触摸，导致渗铁(铁是严峻影响再生铝冶金质量的元素之一)。最终，挑选最佳的熔炼温度、浇注温度和浇注时刻，尽量防止铝液升温过高，保温时刻过长。必要时，在加料前(如在换金属种类和牌号时)还运用纯铝或相应合金洗炉，我国有些厂商并没有留意到洗炉对冶金质量影响的重要性。    在确保了冶金质量的条件后，另一个需求留意的问题是熔炼本钱问题，熔化燃油的耗费和铝液的烧损均直接影响本钱。在实践出产进程中，经过对炉料预热，可有用下降能耗10％-15％，选用非熔剂类精粹蜕变剂(如稀土复合精变剂)能够下降烧损[4]。经过以上的办法能够使再出产本钱下降，一起也能比较好的确保冶金质量。　　3．净化与蜕变　　3．1净化    再生铝锭的含气量及杂质含量直接影响合金铝的力学功能以及工艺功能。净化工序的首要任务是确保再生铝锭的含气量和杂质含量到达用户标准，确保再生铝锭的运用功能。精粹净化常选用咱们熟知的浮游法[6]。现在我国厂商运用的除渣剂、精粹剂一般以氯盐、硝酸盐为主的精粹剂，这类精粹剂在处理进程中与铝发作反响而发作比如AlCl3、Cl2等有害气体，这类气体对环境设备及人身健康均带来危害。在当时国家大力提倡可持续开展特别强调环保的局势下，怎么寻觅绿色无毒无污染的替代品已是我国铝合金熔炼厂商迫切需求处理的问题。选用N2或Ar精粹虽无环境问题，但作用欠佳。国外一些厂商选用动态真空除气法、SNIF法、Alpur法、MINT法[7]虽均可取得成效，但这些办法一般适用于大型接连铸造的熔炉而不适用于我国90％以上用反射炉出产再生铝的厂商。上海大学近年创造的复合精变办法就是针对我国铝出产厂商用炉特色而研制的无公害绿色精粹蜕变办法[4]，它不只处理了再生铝冶金质量问题，并且还确保周边环境质量，是一种值得推行运用的技能。浇注时，在铝锭浇注口前安顿过滤网或陶瓷过滤片过虑铝液，进一步净化铝液削减渣和氧化皮带来的产品质量和皱皮问题，该法在我国再生厂商中运用的适当广泛。[next]　　3．2蜕变　　铝硅合金的蜕变处理是为了改进合金中硅的形状，然后改进铝合金力学功能的工序。现在我国常用的蜕变剂有以下几种：(一)钠盐蜕变剂，归于短效蜕变剂，蜕变作用好蜕变失效也快。尽管钠盐能起到蜕变作用，但因为它破坏了熔液表面细密的氧化膜，导致铝液从头吸气氧化，恶化冶金质量，尤其是对ZLl02。因而出产这类共晶铝合金锭时不建议运用短效蜕变剂[8]。(二)普通长效蜕变剂，(1)(Sr)，常用A1-10％Sr和A1-14％Si-10％Sr中间合金。蜕变作用可坚持6～8小时，它的孕育其较长，孕育时刻为40分钟，并且相对报价高，来历困难，约束了它在铝再生中的运用[6]。别的，也会使熔液表面氧化膜疏松，使针孔度加剧，为了确保冶金质量中针孔度到达标准要求，一般要选用必要的除气办法，不独自运用该类蜕变剂。(2)、碲、锑、虽对共晶型Al-Si合金具有长效蜕变作用，但不少实验证明，这些元素的蜕变作用遭到冷却速率的很大影响，并且精粹剂、除渣剂会激烈下降等元素的蜕变作用[6]。因而在再生铝出产中很少运用。(3)稀土类蜕变剂，稀土不只能对硅相有蜕变作用，并且还在细化a—A1方面有显着的作用，实践还标明经稀土蜕变后具有蜕变作用的遗传性[4／9]。能够看出，就以上三类蜕变剂比较而言，稀土蜕变剂蜕变作用好，并有必定的净化作用，还有利于环保，作用安稳，本钱合算，是再生铝出产优先选用的蜕变剂。　　3．3炉前冶金质量操控    炉前冶金质量操控是确保出产合格铝锭的极为重要的一个环节。经过炉前分析能够防止发作严重的冶金质量事故，拯救一些丢失，下降本钱。炉前质量检测和操控一般选用两种手法：化学分析法，光谱分析法。前者分析精度高，但其分析时刻长，往往跟不上流水线出产的节拍，并且还遭到操作者的水平缓分析环境的影响。后者，分析速度方便，运用方便，虽然设备报价昂贵些，但仍运用广泛。在检测产品成分超支和不合格时，有必要进行成分调整。在浇注前，除了要确保化学成分外，还有查看针孔度，一般选用微观腐蚀剂腐蚀后金相计算，有些合资厂商装备了熔铝分析仪进行炉前质量操控。当含气量超支时，通入N2、Ar除气直至合格。　　五、结束语　　废铝再生是一个利国利民的工作，也会给厂商带来丰盛的赢利，但是有必要看到，现在我国再生铝厂商出产中存在的冶金质量问题正在直接影响着我国再生铝向纵深方向开展。作者对我国再生铝出产工艺流程作了具体调研，具体分析了铝再生进程中的预处理、配料熔化、净化蜕变三个首要出产环节对我国再生铝合金冶金质量的影响，提出了改进冶金质量的相关建议和计划。值得提及的是在三个首要出产环节中，净化蜕变环节很大程度上约束了我国厂商出产高附加值产品。因而，咱们应加大技改和新工艺的投入，打破技能上的颈瓶，筛选落后工艺和设备，促进我国再生铝职业由现在的数量扩张型向质量效益型改动。信任在不久的将来我国的再生铝职业将会呈现环保与效益双赢的局势。    参考文献：    [1]成越  对我国再生铝出产的几点观点  我国物质再生，1999，(1)：12-13    [2]王祝堂  我国的再生铝工业  有色金属再生与运用年会，2002：38-53    [3]钱翰城，吴奇峰，赵建化等  铸造亚共晶铝硅合金绿色化评论  特种铸造及有色合金,2002(6)：1-4    [4]毛协民，唐多光，张金龙等  绿色铝合金稀土复合精粹蜕变处理工艺的环境负荷点评  我国有色金属学报，2002(3)：4347    [5]方圆  废杂铝预处理技能现状及评论冲国资源归纳运用，2000，(5)：11-13    [6]陆树荪，顾开道，郑来苏  有色铸造合金及熔炼  西安：国防工业出版社，1983    [7]高荫恒  铝及铝合金熔液处理技能  轻合金加工技能，1989，(1)：1-11    [8]潘冶，孙国雄，陈健生  第三届我国青年材料科学研讨会论文集，1991，(9)    [9]唐多光  铸造合金精粹蜕变的好材料—稀土合金特种铸造及有色金属，1999，(5)：42-43

一、钛醇盐气相热解法     该工艺以钛醇盐为质料，将其加热气化，用氮气、氦气或氧气作载气，把钛醇盐蒸气预热分化炉，进行热分化反响。其反响式如下：                      nTi(OC4H9)4(g)===nTiO2(s)+2nH2O(g)+4nC4H8(g)      日本出光兴产株式会社使用钛醇盐气相热解法出产球形非晶型的TiO2，这种纳米TiO2能够用作吸附剂、光催化剂、催化剂载体和化状品等。据称，为进步分化反响速率，载气中最好含有水蒸气，分化温度以250~350℃为适宜，钛醇盐蒸气在热分化炉中的停留时间为0.1~10s，其流速为10~1000mm/s，体积分数为0.1%~10%；为进步所生成纳米TiO2的耐候性，可向热分化炉中一起导入易挥发的金属化合物(如铝、锆的醇盐)蒸气，使纳米TiO2粉体制备和无机表面处理一起进行，该工艺的最大缺陷是质料本钱较高，产品中残炭含量高，难以组成纯金红石型的纳米TiO2。    二、钛醇盐气相氧化法     将钛醇盐蒸气导入反响器与氧气反响，因为饱满蒸气压的原因，反响前体一般选用钛酸民丙醇酯(TTIP).     Arabi-Katbi等以TTIP为质料，研讨了火焰的方位和结构对组成纳米TiO2的影响。预混合反响器的方位首要影响停留时间，对晶型组成、颗粒尺度有必定影响，但对粒子的描摹影响不大。在层流分散焰反就器中组成纳米TiO2反响器的混合办法和火焰结构能够有用操控产品的均匀原始粒径(10~50mm)和晶型组成(金红石型的质量分数为6%~50%)。为增大粒径和进步产品的金红石型含量，能够经过添加气体的流量而进步反响温度来完结。     气相组成纳米TiO2的办法，除上述几种以外，还有低温等离子体化学法、激光化学反响法、金属有机化合物气相堆积法、强光离子束蒸法、乳液焚烧法等，尽管这些气相法制得的纳米TiO2粉体纯度高，粒径散布窄，分散性好，聚会少，表面活性大，反响速率快，能完结接连化出产。可是气相法反响在高温下瞬间完结，要求反响物在极短的时间内到达微观上的均匀混合，对反响器的型式、设备的原料、加热办法、进料办法均有很高的要求，加之出产本钱高。因而使用价值不大。在上述各种办法中，TiCl4气相氧化法因为经济、环保和出产工艺的柔性而最具竞争力。