壓鑄小知識

鋁液的吸氫原理及除氫原理

要消除熔體中的氣體缺陷，主要是降低其內(nèi)部的含氫量。鋁熔體的除氫原理是除氣—吸氣的動態(tài)過程，由鋁液內(nèi)部除氫過程和鋁液表面氧化吸氫過程組成。除氫效果是由這兩個方向相反過程的動態(tài)平衡所決定的。如果只重視除氫凈化過程而忽視吸氫過程，即使采用好的除氫劑和除氫設(shè)備也達(dá)不到理想的除氫效果。

鋁液除氫的動力學(xué)過程，是指溶于鋁液中的原子態(tài)氫自鋁液中析出、逸出的過程。這個過程包括：在鋁液中形成氣泡；鋁液中的氫向氣泡核及熔池表面遷移；氣泡透過相界面逸出。氫從鋁液中被去除有兩種形式，即以氣泡形式和擴(kuò)散形式析出。以氣泡形式析出是除氫過程的初期階段，鋁液中析出的這種微小氣泡稱為氣泡核。

采用向鋁液中通入惰性氣體的方法，通過降低鋁液中氫氣的分壓，從而降低

氫氣在鋁液中溶解的量，達(dá)到凈化的目的。

    如果向鋁液中加入惰性氣泡或不溶于鋁液的活性氣體氣泡。則溶于鋁液中的氫由于其化學(xué)位較高，可直接向這些初始無氫的氣泡中遷移。然后進(jìn)入凈化氣泡中的氫便隨氣泡在鋁液中向上浮游而溢出鋁液

上述鋁液中的氫向外來初始無氫的氣泡遷移的除氫動力學(xué)過程可分解成如下五個步驟：

① 通過對流和擴(kuò)散，鋁液中的氫原子遷移到鋁液與氣泡的氣-液界面；

② 氫原子由溶解狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲綘顟B(tài)；

③ 氣-液界面吸附的氫原子彼此相互作用締結(jié)為氫分子，即 2[H]→；

④ 氫分子從氣-液界面脫附；

⑤ 氫分子擴(kuò)散進(jìn)入氣相，并隨氣泡上浮而逸出鋁液。

隨著遷移過程的進(jìn)行，初始無氫的氣泡變成了有氫的氣泡，氣泡內(nèi)氫氣分壓PH2隨之增大，直至與鋁液中氫相平衡，遷移過程才停止。

 

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