鋁-鎵合金的生產(chǎn)工藝

2009,Vol.37,N4輕合金加工技術(shù)LAFT鋁-鎵合金的生產(chǎn)工藝張五勛(洛陽(yáng)鎂鑫合金制品有限公司,河南洛陽(yáng)471311)摘要:氫氣是干凈的新能源,鋁和水反應制取氧的成本低廉。但是,鋁和水反應制取氡的過(guò)程中,反應生成物A2O在鋁表面形成致密的保護膜,使反應不能持續進(jìn)行。鎵可以破壞鋁表面的保護膜,使鋁和水制取氫反應得以持續進(jìn)行。鎵分兩次和鋁熔體混合,制成鋁鎵合金。關(guān)鍵詞:鋁;鎵;氫氣;污染;能源中圖分類(lèi)號:TG146.2;TG292文獻標識碼:A文章編號:100-7235(2009)04-0011-02Production Technology for Al-Ga AlloyZHANG Wu-xunLuoyang Meixin Hejin Zhipin Co, Ltd, Luoyang 471311, China)Abstract: Hydrogen is a kind of new energy. Production of the hydrogen costs low by the reaction of aluminum and water. Howev-er,in the process of producing hydrogen by the reaction of aluminum and water, the reaction product A O, forms the compact pro-tective film on the surface of aluminum to stop the reaction. Gallium can damage the protective film on the surface of aluminum tocontinuance of the reaction of aluminum and water. Gallium mixes with aluminum melt for separate two times to produceKey words: aluminum; gallium; hydrogen: pollution; energy的接觸,致使反應不能繼續進(jìn)行。1氫氣是一種新能源氫氣是一種干凈的新能源有廣闊的應用前景。3鋁-鎵合金與水反應制取氫氣現在已經(jīng)研制出以氫氣為燃料的汽車(chē)。但是,傳統現在研究證明,鎵(Ga)可以破壞Al2O3保護膜方法生產(chǎn)氫氣成本高,而且氫氣的生產(chǎn)和作為燃料使鋁和水的反應得以持續進(jìn)行?？梢哉J為鎵是鋁和使用這兩個(gè)過(guò)程之間還有一個(gè)儲存問(wèn)題,在制取和水反應制取氫氣的催化劑。鎵作為催化劑的回收利儲仔氫氣的工藝上也存在一定的難度。用率為75%。2鋁和水反應制取氫氣存在的困難如果簡(jiǎn)單地把鎵放進(jìn)水里,然后把鋁也放進(jìn)水里,這樣是不行的。首先應該把鋁和鎵制成合金用鋁和水反應生產(chǎn)氫氣成本就會(huì )降低而且可4鋁-鎵合金生產(chǎn)工藝以直接在汽車(chē)上生產(chǎn)氫氣,省略了儲存環(huán)節,簡(jiǎn)化了工藝。鋁鎵合金的成分是:u(Ga)=19%~2%,鋁和水反應生產(chǎn)氫氣的化學(xué)方程式是2A+(Si)=0.015%,w(Fe)=0.015%,w(Cu)=0.005%3HO—A203+3H。但是,反應剛一進(jìn)行,生成物余量為ALAl2O3就在鋁表面形成致密的保護膜隔絕了鋁和水TYH中國煤化工戶(hù)中熔化為液體,CNMHG收稿日期:作者簡(jiǎn)介:張五勛(1976-),男,河南洛陽(yáng)人,工程師。LAFT輕合金加工技術(shù)2009,Vol.37,M4升溫到710℃C。求,所以要采取第二次補加純鎵的方法才可以滿(mǎn)足(2)將鋁屑與鎵(30℃左右為液態(tài))混合放入澆設計要求的合金成分。在第二次加鎵時(shí)采用在攪排包,澆包中(Ca)占60%、u(A屑)占40%。將澆包機中的攪管中加入方法,這樣邊加料邊攪拌,可確保浸沒(méi)入爐內鋁液中(浸沒(méi)可與空氣隔絕,以防氧化),合金成分均勻。使澆包中的混合物從澆包底部小孔逐漸漏入鋁液電機內,澆包在鋁液聞下要來(lái)回運動(dòng)。傳動(dòng)鏈(3)當澆包中的鋁、鎵混合物熔化完,讓合金熔體溫度快速降至60℃,此時(shí),熔體變得黏稠,接近凝擋熱板固狀態(tài)。4)再將一定量的純鎵加入合金熔體內,加鎵的數量要滿(mǎn)足鋁-鎵合金中t(Ga)=19%~22%的要求;加鎵的同時(shí)用攪拌器攪拌熔體,確保其均勻。確定滑塊上下電機(5)澆注成鋁-鎵合金塊,使用時(shí)還需將其磨成傳動(dòng)鏈80日的粉末?；瑒?dòng)輪(6)澆包的有關(guān)參數:材質(zhì)為16號錳鋼板,厚度傳動(dòng)裝置示意圖10mm;制成茶杯狀,容量約20kg,底部有直徑10mm投料口的小孔10個(gè),以保證澆包中的鋁、鎵混合物緩緩傳動(dòng)輪流出疏導摔(7)攪拌機有關(guān)參數:電機輸出功率100W,轉速45 r/min,攪輪半徑50mm,攪輪距爐底距離不大于(8)向合金熔體中補加純鎵用的裝置的示意圖如圖1所示。稀有金屬Ga(9)鋁鎵合金存放應注意與空氣隔絕,可以用稀有金屬出口真空塑料袋包裝,環(huán)境穩定在小于25℃。5結束語(yǔ)b-加料用管示意圖由于生產(chǎn)鋁鎵合金時(shí)鎵的含量難滿(mǎn)足設計要圖1補加純鎵用的裝置示意圖阿爾斯通鋁密集列車(chē)—世界超高速列車(chē)領(lǐng)跑者法囯阿爾斯通( Alstom)集團公司的軌道車(chē)輛公司位于法國拉羅謝爾艾特爾鎮( Ayre in La rochelle),該公司1981年研發(fā)的第一代TGV( Train a grande vitesse)到最新的一代ACV( Automotrice a grandeⅶise)型超高速列車(chē),跑遍歐洲、美洲與亞洲。當前全球營(yíng)運的旅客超高速列車(chē)約有70%是阿爾斯通公司生產(chǎn)的,以300km/的速度跑過(guò)的里程達20億km,自2003年起該公司開(kāi)始推出ACⅤ型列車(chē),它的速度比TV型列車(chē)的快30kmh,每節車(chē)輛的自重為6t-7t。TUV型車(chē)幾乎是全鋁的,而ACV型車(chē)除了大量用鋁外,還用了一些復合材料。所用的鋁材及鋁制零部件主要是薩帕鋁業(yè)公司(SAPA)與美國鋁業(yè)公司提供中國煤化工CNMHG