高純鋁偏析提純工藝及其性能的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、高純鋁與原鋁相比具有更好的延展性、導(dǎo)電性、光反射性以及耐蝕性,在現(xiàn)代電子信息、航空航天、超導(dǎo)體、天文研究等領(lǐng)域得到了大規(guī)模的應(yīng)用,并推動了這些行業(yè)的發(fā)展。我國是一個鋁業(yè)大國,但關(guān)于高純鋁的提純凈化以及性能研究等方面與發(fā)達國家還存在著一定的差距,特別是利用定向凝固工藝制備高純鋁的研究開展較少,還需要進行深入的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。本論文通過對國內(nèi)外相關(guān)研究的綜述,深入分析了偏析提純的機理,在成功制備了上引法和下引法兩類提純設(shè)備的基礎(chǔ)上,分別探討了

2、不同的工藝參數(shù)對提純效果和組織的影響,并對高純鋁的導(dǎo)電率、熱導(dǎo)率、延伸率等物理性能進行檢測及分析,取得了以下研究結(jié)論。
  (1)當晶粒以平界面方式生長時能夠得到較好的提純效果,在本試驗條件下,根據(jù)成分過冷公式可以計算出鋁熔體在定向凝固過程中保持平界面生長的臨界速度,當上引法中牽引速率低于973.4mm/h、下引法中牽引速率低于964.2mm/h時能保證晶粒以平界面生長,通過相圖分析確定加熱溫度為750℃。
  (2)利用上

3、引法制備高純鋁時,凝固過程的初期和末期形成的組織雜質(zhì)含量比較高,主要雜質(zhì)元素的含量隨著凝固過程的進行存在著先降后升的總體趨勢。
  (3)利用上引法制備時,優(yōu)化后的工藝參數(shù)為:攪拌頻率30Hz、牽引頻率為15Hz。經(jīng)過兩次提純操作,成功制備出5N級的高純鋁。
  (4)通過對上引法所得試樣進行組織分析可知,凝固初期形成的晶粒相對較細小,隨著凝固過程的進行晶粒逐漸長大,在此過程中存在著晶粒的競爭生長與淘汰。
  (5)下

4、引法制備過程中,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,溶質(zhì)邊界層的厚度降低。在徑向方向上,k0<1的元素成分隨著距離中心位置的增加而逐漸減少,而k0>1的元素從中心到邊緣其含量呈上升趨勢。
  (6)下引法中,熔體中施加旋轉(zhuǎn)磁場后晶粒的尺寸減小,磁場電流增加導(dǎo)致晶粒尺寸的進一步減小。旋轉(zhuǎn)磁場的存在提高了提純效果,但是過大的攪拌電流反而會抑制提純效果,經(jīng)過試驗驗證,選擇50A的攪拌電流能產(chǎn)生較為理想的效果。
  (7)通過對鋁的物理性能進行測試

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