Is cornaí alúmanaim ard-íonachta tionsclaíocha iad na hamhábhair a úsáidtear le haghaidh cornaí alúmanaim brataithe, agus caithfidh an íonacht a bheith os cionn 99.93% (maischodán). Ina measc, is gá go mbeadh an codán mais de Al sna cornaí alúmanaim brataithe os cionn 99.99%. I measc na n-eilimintí eisíontais in alúmanam ard-íonachta tionsclaíoch tá Fe, Si, Cu, Mg, Zn, Mn, Ni, Ti, etc., ina measc is iad Fe, Si, agus Cu na príomhchinn. Is féidir le íonacht alúmanam ard-íonachta difear a dhéanamh ar a theocht aisghabhála. Le linn an phróisis annealaithe, déantar na hadaimh réitigh soladach dá n-eilimintí eisíontais a dháileadh ag teorainneacha fo-gráin, rud a d'fhéadfadh bac a chur ar imirce teorann gráin, rud a chuireann isteach ar fhás grán ciúbach-dhírithe, rud a chuireann isteach ar fheidhmíocht toilleoirí leictrealaíoch. Is é an treocht idirnáisiúnta atá ann faoi láthair ná ábhar níos ísle Fe, Si, agus Cu a cheangal i gcornaí alúmanaim le haghaidh toilleoirí leictrealaíoch, agus ábhar na n-eilimintí neamhíonachta eile á rialú go docht.
(1) Tionchar Fe.
Is é Fe an eilimint eisíontais is díobhálaí in alúmanam ard-íonachta. Féadfaidh a ábhar agus a cruth dáileadh difear a dhéanamh ar fheidhmíocht cornaí alúmanaim brataithe. Go ginearálta bíonn Fe i bhfoirm réitigh soladach i gcornaí alúmanaim ard-íonachta. Laghdóidh ábhar méadaithe Fe an t-ábhar struchtúr ciúbach; beidh dáileadh míchothrom Fe mar thoradh ar ghráin garbh, creimeadh míchothrom, agus meath ar airíonna leictreacha cornaí alúmanaim. I gcomparáid lena ábhar, tá tionchar níos mó ag láithreacht agus dáileadh Fe ar fheidhmíocht cornaí alúmanaim brataithe. Tá tuaslagthacht Fe in Al thar a bheith beag. Ag teochtaí éagsúla, tá Fe intuaslagtha in Al agus is féidir é a scaradh nó deascadh freisin i bhfoirm cáithníní mar FeAl₃ agus FeAl6.
Nuair a bhíonn níos mó Fe tuaslagtha soladach sa mhaitrís AI, cuirfidh sé bac ar imirce teorainneacha gráin mór-uillinn le linn an phróisis annealaithe, bac ar fhoirmiú agus fás an struchtúir chiúbaigh, agus an teocht athchriostalaithe a mhéadú, rud a fhágann go dtiocfaidh an fhoirmiú de. an uigeacht R, a dhéanamh ar an ábhar struchtúr ciúbach uigeacht laghdaithe. Nuair a deascann Fe i bhfoirm FeAl₂ agus FeAl6comhdhúile, déanfaidh sé meath ar fheidhmíocht an choil alúmanaim creimthe.
Is féidir a fheiceáil, is cuma cén staid atá ag Fe in alúmanam ard-íonachta, nach bhfuil sé a chabhródh le foirmiú agus fás struchtúr ciúbach le linn phróiseas annealaithe cornaí alúmanaim agus creimeadh cornaí alúmanaim. Dá bhrí sin, déanann cuideachtaí déantúsaíochta an t-ábhar Fe a rialú go docht le linn phróiseas táirgthe cornaí alúmanaim brataithe.
(2) Tionchar Si.
Is é príomhfhoinse na n-eisíontais Si in alúmanam ard-íonachta éilliú ó ábhair teasfhulangacha. Tá sé níos deacra neamhíonachtaí Si a rialú ná neamhíonachtaí Fe. Cuirfidh ábhar iomarcach Si isteach ar fhás uigeacht ciúbach, seans maith go ró-dhíscaoileadh, agus cuirfidh sé faoi deara freisin gráin garbh le linn athchriostalú alúmanaim. I gcomparáid le Fe, tá tuaslagthacht níos mó ag Si in Al agus tá sé ann go príomha i bhfoirm tuaslagáin soladach. Tá a chumas deascadh tuaslagáin soladach níos laige ná cumas Fe, agus níl an drochthionchar atá aige ar phróiseas foirmithe uigeacht chiúbach i bhfad níos lú ná mar atá ag Fe.
Is féidir le Si agus Fe tionchar a imirt ar staid a chéile nuair a bhíonn alúmanam ard-íonachta acu. Tar éis Si a chur le alúmanam ard-íonachta, méadaíonn an ráta idirleathadh mórchóir Fe, rud a d'fhéadfadh staid réitigh soladach sár-sháithithe Fe agus staid scaipthe FeAl3 a athrú, rud a chabhródh le foirmiú agus fás struchtúir chiúbacha. Tá baint ag tionchar Si ar fheidhmíocht cornaí alúmanaim freisin le cóimheas ábhar Si agus Fe.
Nuair a bhíonn an t-ábhar Fe íseal agus go bhfuil an t-ábhar Si agus Fe sách mór, méadaíonn toilleas leictreastatach an choil alúmanaim. Nuair a bhíonn an t-ábhar Fe laistigh de (10~20) x10-6, tá tionchar níos suntasaí ag cóimheas ábhar Si agus Fe ar chumas leictreastatach an choil alúmanaim. Nuair a sháraíonn an t-ábhar Fe 30x10-6, níl aon éifeacht soiléir aige ar an toilleas leictreastatach.
Nuair a bhíonn an t-ábhar Si ró-ard, tá cumas níos airde ná AI ag an cumaisc ternary AI-Fe-Si atá déanta ag barrachas Si, rud nach bhfuil a chabhródh le díscaoileadh an maitrís Al le linn foirmiú creimeadh. Nuair a sháraíonn an t-ábhar Si 500x10-6, déanfar am foirmiú an choil alúmanaim a fhadú, agus laghdóidh a mhéadú leanúnach toilleas sonrach an choil alúmanaim. Dá bhrí sin, is gá go ginearálta an t-ábhar Si i gcornaí alúmanaim brataithe a rialú faoi bhun 30x10-6.
(3) Tionchar Cu.
D'aimsigh taighde, má tá an t-ábhar Cu ró-íseal, go bhfuil droch-fhriotaíocht creimeadh ag cornaí alúmanaim, agus má tá an t-ábhar Cu ró-ard, beidh sé ina chúis le creimeadh iomarcach go héasca. Nuair a mhéadaíonn ábhar Cu in alúmanam ard-íonachta, is féidir toilleas leictreastatach an choil alúmanaim a mhéadú. Nuair a shroicheann an t-ábhar Cu (27~30)x10-6, laghdóidh an méadú ar ábhar Cu toilleas sonrach an choil alúmanaim. Tá Umezawa Atsushi et al. staidéar ar éabhlóid uigeacht athchriostalú in alúmanam ard-íonachta agus fuarthas amach, nuair a bhíonn an t-ábhar Cu i cornaí alúmanam ard-íonachta 50x10-6, tá an t-ábhar uigeachta ciúbach san uigeacht athchriostalú tar éis annealing Cu-saor in aisce. dhá uair, agus ní {123}<634>Fuarthas R uigeacht. Tá ábhar Cu níos ísle agus teocht fáis gráin níos airde a chabhródh le hábhar uigeachta ciúbach cornaí alúmanaim ard-íonachta a mhéadú. Is féidir le méid áirithe Cu an porosity a mhéadú le linn phróiseas foirmithe creimeadh cornaí alúmanaim agus toilleas sonrach cornaí alúmanaim a mhéadú. Dá bhrí sin, go ginearálta cuireann monaróirí intíre agus eachtrannacha méid áirithe Cu le alúmanam ard-íonachta chun toilleas sonrach cornaí alúmanaim a mhéadú. Nuair a bhíonn an t-ábhar Cu i gcornaí alúmanaim ard-íonachta ard, déantar micrea-chadhnraí a fhoirmiú go héasca i leictrilít oibre na gcornaí alúmanaim brataithe, rud a scriosfaidh scannán ocsaíd an tréleictreach agus a laghdóidh feidhmíocht an toilleora. Dá bhrí sin, ba cheart go ginearálta rialú a dhéanamh ar ábhar Cu i gcornaí alúmanaim ard-íonachta faoi bhun 60x10-6.
(4) Tionchar riandúile eile.
I measc na bpríomhrianta eile i gcornaí alúmanaim tá Mg, Be, Pb, Sn, Ni, Ti, etc. Tá na riandúile réitigh soladacha seo éasca a dheighilt in aice le dílonnú alúmanaim, rud a chuirfidh isteach ar chriostalú an choil alúmanaim sa rolladh ina dhiaidh sin. agus próisis análaithe. Tá tionchar tábhachtach aige ar fhoirmiú laitíse, méid gráin, foirmiú uigeacht ciúbach, sruth sceitheadh agus próiseas creimeadh, rud a chuireann isteach ar fheidhmíocht an toilleora ar deireadh, agus mar sin ní mór a ábhar a rialú go docht.
Laghdóidh an iomarca Mg ráta núiclithe agus luas núiclithe alúmanaim, rud nach bhfuil a chabhródh le foirmiú agus forbairt uigeacht ciúbach. Ní bheidh na riandúile seo ann i gcónaí i bhfoirm monaiméirí i gcornaí alúmanaim. De réir mar a athraíonn coinníollacha, foirmeoidh siad cineálacha éagsúla comhdhúile le riandúile eile agus AI chun tuaslagáin sholadach a fhoirmiú nó deascadh. Trí staidéar a dhéanamh ar láithreacht riandúile i bhfoirmeacha éagsúla cornaí alúmanaim, is féidir a n-ábhar sna cornaí alúmanaim a rialú go héifeachtach. Cuirfidh láithreacht Mg faoi deara forbairt cliathánach tollán creimeadh an choil alúmanaim, agus féadann sé feannadh an fhíocháin chreimthe a chur chun cinn ar dhromchla an choil alúmanaim, rud nach gcuidíonn le feabhas a chur ar a toilleas sonrach. Ag an am céanna, trí mhéid iomchuí de thalamh neamhchoitianta agus Be a chur leis, is féidir leis an éifeacht bac ar Fe ar fhoirmiú uigeachta ciúbach i gcornaí alúmanaim ard-íonachta a laghdú, foirmiú agus fás uigeachta ciúbach a chur chun cinn, rud a mhéadaíonn an t-ábhar uigeachta ciúbach.
Faoi láthair, is iad na modhanna is fearr chun ábhar riandúile a rialú ná: trí rianmhéideanna de chré annamh (Y) a chur le alúmanam ard-íonachta is féidir neart coibhneasta na gcomhpháirteanna uigeachta dífhoirmithe sa chorna alúmanaim a athrú; ag cur níos lú Be is féidir uigeacht chiúbach an scragall críochnaithe a mhéadú. neart struchtúrach. Tá tuaslagthacht créanna tearca agus Be in Al thar a bheith beag, agus is féidir leo sraith comhdhúile a dhéanamh le rian-eisíontais mar Fe. Tar éis deascadh, is féidir an maitrís a íonú, laghdaítear an tiúchan Fe sa mhaitrís, agus cuirtear deireadh le héifeachtaí díobhálacha neamhíonachtaí ar uigeacht ciúbach an choil alúmanaim. De réir mar a mhéadaíonn an t-ábhar tearc-chré, méadóidh dlús treoshuímh an phráis, laghdaítear an chomhpháirt uigeachta S, agus laghdaítear an t-ábhar uigeachta ciúbach sa scragall críochnaithe annealed dá réir sin. Nuair is é 0.003% an t-ábhar tearc-chré, tá poitéinseal caighdeánach leictreoid Pb2+ i bhfad níos airde ná AI+3. Is féidir le Pb a chur le cornaí alúmanaim ard-íonachta méadú go héifeachtach ar líon na ngrán agus na claiseanna creimthe, rud atá tairbheach don chreimeadh ar dhromchla an choil alúmanaim, rud a mhéadaíonn achar dromchla éifeachtach an choil alúmanaim. De réir mar a mhéadaíonn an t-ábhar Pb, laghdaítear an t-ábhar uigeachta ciúbach sa choil alúmanaim críochnaithe de réir a chéile. Nuair a shroicheann an t-ábhar Pb 0.3x10-6, is féidir leis an coil alúmanaim ard-íonachta an toilleas uasta sonrach a fháil. Díreofar méideanna rian Pb sa chorna alúmanaim ar dhromchla an choil alúmanaim, rud a fhágann creimeadh ar an dromchla, rud a mhéadóidh an toilleas sonrach, agus ní dhéanfaidh sé difear d'uigeacht láidir ciúbach an choil alúmanaim. Dá bhrí sin, trí rianmhéideanna Pb a chur leis is féidir feabhas a chur ar fheidhmíocht cornaí alúmanaim traidisiúnta saor ó luaidhe. modhanna teicniúla tábhachtacha. Mar sin féin, is carcanaigin é Pb. Rinne Mao Weimin agus daoine eile staidéar ag baint úsáide as Sn chun Pb a athsholáthar agus bhain siad torthaí maithe amach.
Nuair a bhíonn an t-ábhar Sn i gcornaí alúmanaim ard-íonachta faoi bhun 20x10-6, is féidir leis an ábhar uigeachta ciúbach sna cornaí alúmanaim annealed teacht ar níos mó ná 95%, agus nuair a bhíonn an t-ábhar Sn níos mó ná 20x10-6, laghdófar an t-ábhar uigeachta ciúbach sna cornaí alúmanaim. . Tá éifeacht ábhar Sn ar toilleas sonrach cornaí alúmanaim cosúil le Pb, agus mar sin is féidir é a athsholáthar chun truailliú comhshaoil a laghdú.
I bpróiseas táirgthe cornaí alúmanaim brataithe, ní hamháin go bhfuil ábhar na riandúile aonair teoranta, ach freisin tá gá le méid iomlán na riandúile eile a rialú go docht. D'fhonn drochthionchar a sheachaint ar fheidhmíocht iomlán cornaí alúmanaim brataithe, ba cheart go ginearálta rialú a dhéanamh ar ábhar riandúile eile i gcornaí alúmanaim brataithe laistigh de 10x10.-6.
