Yüksek saflıkta alüminyum

Bir ons

Alüminyum, metaller ve% 99 ile% 99,9999 arasında (ACS dereceli, ultra yüksek saflığa kadar) filmler, püskürtme hedefleri ve nanopowders formunda saflığı olan bileşikler halinde mevcuttur.

Elemental veya metalik formlar buharlaşma amaçlı topaklar, çubuklar, teller ve granülleri içerir. Yüksek saflıkta (% 99,999) alümina (Al2O3) tozu, optik kaplamalar ve ince filmler gibi uygulamalar için tozlar ve yoğun topaklar formunda mevcuttur.

Yüksek saflıkta (% 99,9999) alüminyum (Al) püskürtme hedefleri, kloritler, nitratlar ve asetatlar dahil çözünür formlarda mevcuttur. Bu bileşikler ayrıca belirli stokiyometrelerde çözeltiler olarak hazırlanır.

Alüminyum, laboratuvar standartları için ultra saflıkta (99,999 +%), püskürtme hedefleri ve buharlaştırma malzemeleri, metalurjik ve optik malzemeler ve diğer yüksek teknoloji uygulamaları kullanılarak gelişmiş elektronik ince film birikimi ile sentezlenebilir.

Organometalik alüminyum bileşikleri organik veya susuz çözücülerde çözünür.

Alüminyum külçe

>% 99,999 saflığa sahip en saf alüminyum, üç katmanlı elektroliz kullanılarak üretilir. Teknik çabayı açıklığa kavuşturmak için, DE4329732C1 patentinin orijinal açıklamasını aşağıya ekledik. Bu işlem hem külçe hem de ince tel ürünleri için kullanılacaktır.

Buluş, üç katmanlı bir eriyik akışlı elektroliz hücresinde alüminyumun rafine edilmesi için bir yöntem ve aparat ile ilgilidir, burada rafine edilecek metal ilavesi sıvı bir anot alaşımı içeren bir alın ile gerçekleşir.

Genellikle, üç tabakalı elektrolizde, alın kısmı olan bir fırın kullanılır. Bu, rafine edilecek olan saf alüminyum beslemesinin, sifon olarak oluşturulmuş preform üzerinde sıvı formda elektrolitik metalin alt tabakasına, sözde anot metali olarak meydana geldiği elektroliz hücresini doldurmaya yarar. Yoğunluğu arttırmak için anot metaline yaklaşık% 30 bakır ilave edilir ve taze alüminyum malzemenin sabit beslenmesi nedeniyle, elektrolitik fırında eşit olmayan bir alaşım dağılımı gözlenir.

Anot metaline ek olarak, üç katmanlı elektroliz, bir erimiş elektrolitin orta katmanından ve bunun üzerinde grafit katotlarla temas halinde olan en üst katman olan "saf alüminyum" ürününden oluşur.

Elektroliz, fırının dibindeki anodik güç kaynağı ve grafit elektrotlar vasıtasıyla katodik kaynağı ile doğru akımla çalıştırılır. Elektrokimyasal Potentionalverhältnisse nedeniyle, esasen sadece alüminyum anodik olarak çözülür veya katodik olarak biriktirilir. Düşük difüzyon hızı nedeniyle, tedarik edilen sıvı saf alüminyumun anot alaşımı ile otomatik bir karışımı yoktur, bu nedenle anot metalinin çeşitli bileşenleri arasında bir konsantrasyon dengesi elde etmek için mekanik olarak pompalanmıştır.

Bir manuel veya mekanik pompalama ile, üç katın arabirimlerinde dalgaların oluşması riski vardır, aşırı durumlarda yerel kısa devreler tarafından katodun anot metaliyle kirlenmesine neden olur. Ayrıca, şimdiye kadar, karışabilirliği arttırmak için rafine edilecek saf alüminyumun ayrı bir fırında eritilmesi ve daha sonra anot metaliyle alın yoluyla karıştırılması dezavantajlıdır. Bilinen prosedür, sadece aralıklı olarak da gerçekleştirilebilir, çünkü her zaman eklenen saf alüminyumun ön kısımdaki mekanik pompalama ile dağıtılmasını beklemek zorunda kalmıştır.

Bu buluşun amacı, bahsedilen dezavantajlardan kaçınmak ve Elektrolysemetall'da partikül formunda sürekli bir şekilde saf alüminyum tedarikine izin veren bir yöntem ve aparat sağlamak, şortlardan kaçınılmakta ve safsızlıklar sürekli olarak uzaklaştırılmaktadır.

Bu amaca ana istemde belirtilen özellikler ile ulaşılmaktadır. Buluşun diğer tercih edilen uygulamaları, istem 2 ila 15'in özelliklerinden alınabilir.

Buluşun temel fikri, elektrolizin bir kısmının anot metalindeki önden geçmesidir. Bu, akımın fırının manyetik alanıyla birleşmesiyle sonuçlanır; bu, alın içerisinde metal bir harekete yol açan bir kuvvettir. Bu hareket, alın alüminyum saf alüminyumda erimeye ve karışmaya neden olmak için karşılık gelen bir akım akışı ile yeterlidir.

9 elektrotu ile alnın sağladığı akım% 1 ila% 20 arasındadır; elektrolitik hücrenin toplam akışının tercihen% 10 ila% 15. Çok sayıda deneyden, 1,5'ten 7,5 kA'ya kadar bir akımın, 9 elektrotu ile alın içine alınabileceği, tercihen 3'den 6 kA'nın alın içerisinde de topak aluminyumun iyi bir şekilde çözünmesine izin vermek için yeterli olduğu bulunmuştur.

Elektrot 9'ten geçen akımın ayarlanması, örneğin, aşağıdaki parametrelerle yapılabilir:

• 1. Meme malzemesinin, çarpma kütlesinin veya karbon elektrodunun iletkenliğinde değişiklik
• 2. 9 elektrotunun kesitinin veya anot metalinde aktif olan yüzeyin değiştirilmesi
• 3. Katod veya anot için bireysel güç kaynağını açın veya kapatın
• 4. Malzeme kombinasyonu grafit / bakır / sentetik reçine bağlayıcısının değiştirilmesi.
• 5. Sıkıştırma bileşiği 19'in kalınlığındaki değişiklik.

Deneyler temelinde, çift emdirilmiş elektrografitten yapılmış 9 elektrotunun malzemesinin kullanılmasının özellikle etkili olduğu kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, anot metaline yeterli güç vermek için grafit veya karbon ile de mümkündür.

9 elektrot üzerinden sağlanan akım için sınırlar, aşağıdaki sınır koşulları tarafından tanımlanmıştır:

% 1'in altında, anot metal etkili kuvveti, yeterli karışım elde etmek için yetersizdir. Toplam mevcut akım yoğunluğunun% 20'inden daha fazlası meydana gelir ve bu da, yeterli bir yaşam süresi bakımından sınırlandırılması gerekir.

Tercih edilen bir düzenlemede, 9 elektrotun yanmayı önleyen koruyucu bir kapağı vardır. Gaz sızdırmaz ve alüminyum-bakır-anot alaşımına dayanıklı seramik bir malzemeden oluşur; Örneğin, nitrit bağlı silisyum karbür kullanılabilir. Azot altında tavlanan bir silisyum karbür ve silisyum tozu karışımının özellikle elverişli olduğu kanıtlanmıştır.

Zaman zaman, 9 elektrodunun alt kısmının kömürleşmiş alüminyum parçalardan cüruf ile temizlenmesi önemlidir. Elektrot 9 bu nedenle koruyucu kapağın altından çıkıntı yapmalıdır, böylece koruyucu kapağa göre dikey bir ayar sıyırma veya temizlemeye izin verir. Ayrıca, elektrot 9'in iletkenliği, anot metalinde istenen karıştırmayı veya karışmayı etkilemek için ayarlanabilir olmalıdır.

Üç katmanlı elektrolizin buluş tasarımına bağlı olarak, topak formunda otomatik bir saf alüminyum ilavesi yapılması mümkündür, işlem basit kontrol mühendisliği önlemleri ile tam otomatik olarak ilerleyebilir.

Daha önce gerekli olan mekanik karıştırıcı atlanabilir; Kullanılan malzemeler ve 9 elektrodunun yapısal tasarımı nedeniyle, uzun servis ömrü garanti edilir. Sonuç olarak, buluşa göre elektrotun çalışma süresi önemli ölçüde uzatılmıştır.

10 elektrolitik hücresinde, manyezit 1 astarı ve karbon 2'in bir anot tabanı görülebilir. Güç kaynağı, karşılık gelen bir katot rayından asılan 3 çelik anot rayı ve katodik grafit katot 7 vasıtasıyla anodiktir. Elektroliz hücresinin içinde, tepesinde erimiş bir elektrolit 4 ile kaplanmış rafine alüminyum veya 5 anot metal bulunur.

Anot metali 4, akış koşullarını elektrolitik fırına eğik şekilde iyileştirmek için tutturulmuş olan ön 8 içine uzanır.

3 anotu, 11 anotlarına ve 9 elektroduna bağlanır. 9 yönünde yanal alüminyum, 12 elektrodunun yanına eklenebilir.

Saf alüminyum, elektrolit / katot arayüzünde ultra saf alüminyum olarak yerleşir. Katot bölmesinden bilinen bir şekilde geri çekilebilir.

Buluşa göre olan usul ile avantajlı bir şekilde sabit tutulabilir, üç katmanlı elektroliz hücresindeki banyo seviyesi, o kadar büyük bir kesinliğe sahiptir ki, saf partikül formunda sürekli olarak ilave edilen küçük dalgalanmaların bile telafi edilebileceği kesindir. Bu, buluşa uygun yöntemdeki saflık derecesinin, elektrolitik hücrenin kaplaması tarafından hiçbir safsızlığın emilmemesi nedeniyle, büyük ölçüde geliştirilebileceği şaşırtıcı bir avantaja sahiptir. Üç katmanlı elektroliz durumunda, bu özellikle önemlidir, çünkü ilgili katmanın safsızlıkları hücrenin duvarlarında biriktirilir, böylece banyo seviyesi dalgalandığında, safsızlığın önceden temizlenmiş alüminyum katmanlarına tekrar emilme riski vardır.

Şekil 2'te, bir elektrot 9'in buluş yapısı daha ayrıntılı olarak gösterilmektedir. Bir tanesi elektrot materyali 13 ve elektrot materyali 14'ten elektrot materyali 17'ten ayrılan bir kaplama 13'i tanımaktadır.

9 elektrot ayrıca, elektrot nipeli 18 ve kovan şeklindeki elektrotun içindeki elektrot nipeli 19'i çevreleyen ince bir tokmak tabakası 18'tan oluşur.

Elektrot nipelinde, 18 kaplamasının üst kısmındaki 14 kaplaması, vidalı bir 20 üzerine vidalanmış ve 21 halka şeklindeki bir diske karşı bir kapak 22 üzerine bastırılır. Zarf 14 ve meme 18 arasında sızdırmazlık malzemesi 23 vardır, böylece elektrotun gaz sızdırmaz bir şekilde sonlandırılması ortam havasına sabitlenir. Yıkayıcı 22, 24 nipelinin 18 durdurma bloklarına karşı bastırır.

Alın 8 üzerindeki yatak yüzeyini iyileştirmek için bir duvar desteği 25 sağlanır. Aynı zamanda, sızdırmazlık fonksiyonlarını da yerine getirir ve 21 kapağının kaplaması için bir bağlayıcı görevi görür.

9 elektrotundaki direnci en aza indirmek için, 15 elektrodun düşük noktası 9 ile 16 kaplamanın alt kenarı 14 arasındaki mesafe belirli sınırlar içinde tutulmalıdır. 18 nipelinin nipelinin 26, 27, 28 vidalarının 29 elektrot çubuğuyla mekanik olarak bağlanması ile ilgili bir ayarlama imkanı verilmiştir. Tercihen, alt kenar 16 ve düşük nokta 15 arasındaki mesafe, 20 ve 30 cm arasındadır.