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压铸小知识

铝液的吸氢原理及除氢原理

要消除熔体中的气体缺陷，主要是降低其内部的含氢量。铝熔体的除氢原理是除气—吸气的动态过程，由铝液内部除氢过程和铝液表面氧化吸氢过程组成。除氢效果是由这两个方向相反过程的动态平衡所决定的。如果只重视除氢净化过程而忽视吸氢过程，即使采用好的除氢剂和除氢设备也达不到理想的除氢效果。

铝液除氢的动力学过程，是指溶于铝液中的原子态氢自铝液中析出、逸出的过程。这个过程包括：在铝液中形成气泡；铝液中的氢向气泡核及熔池表面迁移；气泡透过相界面逸出。氢从铝液中被去除有两种形式，即以气泡形式和扩散形式析出。以气泡形式析出是除氢过程的初期阶段，铝液中析出的这种微小气泡称为气泡核。

采用向铝液中通入惰性气体的方法，通过降低铝液中氢气的分压，从而降低

氢气在铝液中溶解的量，达到净化的目的。

    如果向铝液中加入惰性气泡或不溶于铝液的活性气体气泡。则溶于铝液中的氢由于其化学位较高，可直接向这些初始无氢的气泡中迁移。然后进入净化气泡中的氢便随气泡在铝液中向上浮游而溢出铝液

上述铝液中的氢向外来初始无氢的气泡迁移的除氢动力学过程可分解成如下五个步骤：

① 通过对流和扩散，铝液中的氢原子迁移到铝液与气泡的气-液界面；

② 氢原子由溶解状态转变为吸附状态；

③ 气-液界面吸附的氢原子彼此相互作用缔结为氢分子，即 2[H]→；

④ 氢分子从气-液界面脱附；

⑤ 氢分子扩散进入气相，并随气泡上浮而逸出铝液。

随着迁移过程的进行，初始无氢的气泡变成了有氢的气泡，气泡内氢气分压PH2随之增大，直至与铝液中氢相平衡，迁移过程才停止。

 

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