SMM7月20日讯：在上海有色网（SMM）主办的SMM第十七届国际铝业峰会-铝熔铸技术论坛上，中铝工业服务有限公司总工程师李磊做了关于液态铝的合金化及净化机理的讲解，他表示液态铝具有液态物质基本特性，即表面张力、粘性和流动性，在液态铝的合金化过程中通常使用中间合金或者金属添加剂来配制。此外，他还通过三组对比实验，清晰明了的解释了不同金属熔剂存在的共性与不同。
液态铝及合金化过程 常用的加速溶解方法
液态铝是由大小不一的原子集团构成，原子团内原子间仍保持较强的结合能，同时保持着固体的排列特征。液态金属（铝）具有液态物质基本特性，即表面张力、粘性和流动性，这些特性是固态所不具备的。
液态铝的合金化过程是合金元素溶解于液态铝中，与该元素原子与铝原子的结合力有关，其难易程度大体与该元素与铝的二元相图确定，合金元素在液态铝的扩散取决于液态铝原子对该金属的破坏能力，合金化元素在铝液的扩散速度，遵守菲克第一扩散定律表示。合金化元素是溶解于液态铝中而非熔化。
在添加合金化元素时，为了使合金元素能够快速溶解于液态铝中，现阶段采用中间合金和金属添加剂来配制。
铝中间合金主要分两类。第一类称之为功能材料，比如铝钛硼、铝硼、铝铍合金等，其主要的目的不是为母合金的成分。第二类主要目的是配制母合金的成分，制造这一类中间合金的目的为：降低中间合金的熔点，同时加快合金化元素在液态铝的快速溶解。
目前国内中间合金的主要问题是标准的问题。以传统标准的含铁量为10%的铝合金为例，合金化元素的含量越做越高是否合适，其次，合金要作低倍检查，FeAl3的熔点在900°左右，FeAl3在液态铝中同样遵循溶解的基本逻辑。FeAl3的尺寸大小很重要，对铝铁中间合金中的FeAl3是有尺寸要求。与此同时，国标中要求用双零铝来作原料，大家可以对比一下双零铝锭的杂质含量和中间合金的杂质含量的相差倍数关系，真的有必须用双零铝锭来作中间合金吗？
金属添加实际上是金属直接加入的另一种变异形式，将纯金属进行粉末化（颗粒）处理，从而增加单位质量的体表面积来加快元素的溶解速度。助熔剂应该具备两个最基本的特性，首先是要帮助金属粉末快速熔化溶解；其次，助熔剂的成分不能具有丝毫的遗传性，同时又要协助反应过程中产生的氧化物带到铝水表面，使得物化反应的反应物不能有丝毫的残留。
现在市场的助熔剂主要是铝钛和铝钛硼合金生产中产生的附产品-氟铝酸钾，其中含有大量的金属和非金属杂质，是有遗传性，金属反应后的部分氧化物是无法带出铝水表面，会沉入炉底，并与氧化铝等形成包底。当前国外主要的金属添加剂是铝基类产品，是75~80%金属粉末+铝粉是特定规格的金属型粉末和特定规格铝粉通过压制而成。
液态铝的熔剂净化的功能特性及当前存在的问题
表面张力是液态物质的基础特性之一，其系数由σ表示。液态物质与固态或其他液态物质，其接触面会产生表面张力，称为界面张力，界面张力的变化，导致一系列表面现象——润湿现象，毛细现象，内吸附现象的发生。液体对固体（或液体）的润湿现象就是液体在固体（或液体）表面铺张性，如果液体能在固体（或液体）表面铺开，这种情况叫润湿，如果液体呈球型，不能铺开，有收缩的趋势，则称不润湿。
液体是否润湿固体（或液体），通常可按润湿角θ的大小来决定。如果θ<90°，表示能润湿，且θ角越小，润湿程度越大。如果θ>90°，表示不能润湿。
铝用熔剂应具备以下功能特性，首先熔剂在铝液中必须为液态，只有液态才有表面张力，界面张力，润湿功能之说。其次，液体熔剂与铝液的润湿角θ<90°，熔剂主要是覆盖的作用，但同时熔剂与氧化物（氧化铝）的润湿角是接近于0°，也就是说具有吸附功能。通常称之为覆盖剂，液体熔剂与铝液的润湿θ>90°时，说明熔剂与铝液具有较好的分离性。但同样熔剂与氧化物的润湿角是接近0°的，具体吸附功能。
李磊通过三组不同的基本面示意图展示了不同熔剂在铝液表面的状态，并针对每一种状态做了详细额的解读，包括其共性及不同点等方面。通过三组实验，李磊提出了在当前金属熔剂使用过程中及市场上存在的几个问题，比如标准的划分、效果的判定等等。
