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(yīng)制取氧的成本低廉。但是,鋁和水反應(yīng)制取氡的過(guò)程中,反應(yīng)生成物A2O在鋁表面形成致密的保護(hù)膜,使反應(yīng)不能持續(xù)進(jìn)行。鎵可以破壞鋁表面的保護(hù)膜,使鋁和水制取氫反應(yīng)得以持續(xù)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;能源中圖分類號(hào):TG146.2;TG292文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(yīng)不能繼續(xù)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(yīng)用前景。3鋁-鎵合金與水反應(yīng)制取氫氣現(xiàn)在已經(jīng)研制出以氫氣為燃料的汽車。但是,傳統(tǒng)現(xiàn)在研究證明,鎵(Ga)可以破壞Al2O3保護(hù)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(yīng)得以持續(xù)進(jìn)行。可以認(rèn)為鎵是鋁和使用這兩個(gè)過(guò)程之間還有一個(gè)儲(chǔ)存問(wèn)題,在制取和水反應(yīng)制取氫氣的催化劑。鎵作為催化劑的回收利儲(chǔ)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(yīng)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(yīng)該把鋁和鎵制成合金用鋁和水反應(yīng)生產(chǎn)氫氣成本就會(huì)降低而且可4鋁-鎵合金生產(chǎn)工藝以直接在汽車上生產(chǎn)氫氣,省略了儲(chǔ)存環(huán)節(jié),簡(jiǎn)化了工藝。鋁鎵合金的成分是:u(Ga)=19%~2%,鋁和水反應(yīng)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(yīng)剛一進(jìn)行,生成物余量為ALAl2O3就在鋁表面形成致密的保護(hù)膜隔絕了鋁和水TYH中國(guó)煤化工戶中熔化為液體,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(bǔ)加純鎵的方法才可以滿足(2)將鋁屑與鎵(30℃左右為液態(tài))混合放入澆設(shè)計(jì)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(jī)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(nèi)鋁液中(浸沒(méi)可與空氣隔絕,以防氧化),合金成分均勻。使?jié)舶械幕旌衔飶臐舶撞啃】字饾u漏入鋁液電機(jī)內(nèi),澆包在鋁液聞下要來(lái)回運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)鏈(3)當(dāng)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(nèi),加鎵的數(shù)量要滿足鋁-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(jī)(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。滑動(dòng)輪(6)澆包的有關(guān)參數(shù):材質(zhì)為16號(hào)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(dǎo)摔(7)攪拌機(jī)有關(guān)參數(shù):電機(jī)輸出功率100W,轉(zhuǎn)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(bǔ)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(yīng)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(wěn)定在小于25℃。5結(jié)束語(yǔ)b-加料用管示意圖由于生產(chǎn)鋁鎵合金時(shí)鎵的含量難滿足設(shè)計(jì)要圖1補(bǔ)加純鎵用的裝置示意圖阿爾斯通鋁密集列車—世界超高速列車領(lǐng)跑者法囯阿爾斯通( Alstom)集團(tuán)公司的軌道車輛公司位于法國(guó)拉羅謝爾艾特爾鎮(zhèn)( 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,跑遍歐洲、美洲與亞洲。當(dāng)前全球營(yíng)運(yùn)的旅客超高速列車約有70%是阿爾斯通公司生產(chǎn)的,以300km/的速度跑過(guò)的里程達(dá)20億km,自2003年起該公司開(kāi)始推出ACⅤ型列車,它的速度比TV型列車的快30kmh,每節(jié)車輛的自重為6t-7t。TUV型車幾乎是全鋁的,而ACV型車除了大量用鋁外,還用了一些復(fù)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(guó)鋁業(yè)公司提供中國(guó)煤化工CNMHG