① 铝合金中SI、MG、TI、PE含量发生变化之后它的性能会怎样
硅 粉 的 加 工
介绍：安全、低耗、高效、优质的硅粉加工技术
常 森
一、对硅的了解与认识：
硅在地壳中分布很广，约占地壳总量的四分之一。硅的用途很广泛，日常生活中离不开它，现代高科技尖端领域也离不开它，将来科学技术不断发展，硅的适用价值就更加显得神通广大，如将粗硅提炼出高纯度的单晶硅是等量黄金价格的数倍，硅的适用性与经济性是可想而知的。
硅是由硅石SiO2+2C→Si+2CO2↑，这样制得的硅是含少量杂质的粗硅，也叫金属硅，其中Si约占98%，Fe、Al、Ca、Zn、Cu、Ni、Sn、Pb、Mn、Ti等约占2%，金属硅的外观是灰褐色而具有金属光泽、硬而脆的硅块，硅元素符号Si，原子序数14，原子量：28.0355，硅的原子半径是1.17μm，主要化合价：+2、+4，硅原子外层电子的结构为382，3P2，硅晶体的每个硅原子跟另外4个硅原子形成4个共介健，晶体硅的键长是2.35×10-10μm，Si—Si的键能是42.5千米/摩尔，硅的密度是2.32~2.34g/cm3或2.32~2.4g/cm3，熔点是1410℃，沸点是2355℃；硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，硅是良好的半导体；在常温下，硅的化学性质不活泼；在加热条件下，硅能跟许多非金属起反应；硅不溶于水；如：硅粉的热燃烧生成二氧化硅，同时放出大量的热。
Si+O2→SiO2
二、成品硅粉的用途：
将硅块进行工业加工制成的成品硅粉，分级为粗粉、细粉、微细粉、超微细粉，可用于高温耐火材料、铁、铝合金、硅溶胶、有机硅等主要原料。目前有机硅新型材料制品发展前景看好，市场空间大，获得利润可观，如美国道康宁、GE公司，德国瓦克公司，法国罗地亚，日本信越公司和泰国有机硅公司近些年来，企业发展速度较快，产品越做越多。我国有机硅事业也在迅速发展。有机硅企业生产甲基混合粗单体，以Si粉作为主要原料，其主反应为：
Si+2CH3Cl→（CH3）2SiCl2
付反应为：
Si+3CH3Cl→（CH3）SiCl3+2CH3+
Si+CH3Cl+2CH3→（CH3）SiCl
自从我国加入WTO国际商贸组织以来，国内的硅业对外贸易份额也逐渐增长，并在快速做大、做强、做优。据有关消息报道：浙江元通硅业有限公司正在兴建全国最大的硅粉生产厂（5万吨/年）；美国道康宁与瓦克化学公司今年计划在上海合资组建数亿美元的微硅粉产品生产园区。于是硅粉的生产技术也成为相关方面的注视重点，本文就是针对有机硅行业制取硅粉的技术，作一番评论，提供大家参考。
三、硅粉生产方法简介：
以硅块为原料生产成品硅粉，有多种方法。效果较好，应用较多的是：球磨法、辊磨法、冲旋法，其主要设备：球磨机、辊磨机、冲旋机在制粉中对达到质量技术要求是有区别的。前两种是在重力下挤压辗磨粉碎，后一种是冲击细碎。各种磨机对非易燃易爆，莫氏硬度低于7.0级的矿物均可加工粉碎。成品粒度通过工艺调节，控制在30目（0.613mm）至425目（0.033mm）范围内。
表1：硅粉各种生产方法比较：
序号 项 目 制粉法
球磨法 辊磨法 盘磨法 冲旋法
1 产品质量 比表面积m3/g 0.26 0.36 0.42 0.57
粒
度 范围mm 0~0.35 0~0.35 0.015 0~0.4
<0.05粉量% <30% <18% <20% <25%
颗粒形貌 扁平光面少裂纹 扁平光面少裂纹 扁平光面少裂纹 峰窝表面多裂纹
2 成品产量 t/h 1.5 1.0 2.5 2
3 单机能耗 kWh/t 25/85 44/120 44/108 22.5/35
4 加工成本 元/t 180 270 300 120
5 工艺设备使用可靠性 可靠性较好控制较困难 可靠性较好 可靠性较好检修工作量大 可靠性好检修方便
6 环 保 噪音大超标劳动条件差 粉尘大噪音大需要隔音 噪音大
粉尘较大 环保达标噪音小粉尘少
注：①各制粉法使用设备主机为：φ500mm球磨机（22kW/60kW），辊磨机（37kW/170kW），中径1250盘磨机（132Kw/270kW），ZYF430型冲旋式粉碎机（45Kw/70kW）。
②形貌：根据电子扫描显微照片。
③能耗和加工成本等属一个确定的制粉机组，从原料硅块投入至排出成品粉料。
④加工成本计算包括电耗，人工，折旧，大、中、小修4项费用。电价：0.7元/度，折旧率7%。操作定员（两班总数）5人。
四、硅粉生产技术及要求：
①物料平衡图：
1吨包袋装硅块→破碎→磨机制粉→分筛出粉
1000kg 收率>98%
→布袋除尘→尾气放空（每立方米小于100毫克）
细粉收率<2%
②产品技术规格：
表2：硅粉技术指标：
名称 规 格 分析方法 国家标准 含水量 堆积比 平均粒径μm
硅粉 100%通过60目筛 干筛分法 CB/T1480-1995 <200PPM 1.34~1.42 50~100
注：粒度组成按工艺确定。
表3：硅粉主要物性参数：
名
称 分
子
量 熔
点
℃ 沸
点
℃ 闪
点
℃ 自燃
点
℃ 在空气中爆炸极限(V%) 国家环保标准
下限
硅粉 28 1420 2355 <7%02
表4：硅粉的化学成份：
Si Fe Al Ca Zn Ca Ni Sn Db Mh Ti
798.5 <0.4 <0.2% 0.1 微量 微量 微量 微量 微量 微量 微量
注：总杂质<1.5%（一级品），其中Fe<0.3，Al<0.15，Ca<0.1
五、硅粉生产工艺流程简述：
①袋装硅块→行吊或叉车吊卸→颚式破碎机→斗式提升机→≤15mm硅块贮仓→电磁振动给料机→磨制粉机→旋风分离器→集粉仓→筛分机→成品硅粉→布袋过滤器→收尘罐→尾气放空抽风机。
②硅块→破碎→皮带→斗提→制粉机→气固分离→分筛→成品仓
放空←抽风机←布袋过滤←鼓风机← →粗粉回制粉机
↑进N2
→细粉回收
③原料硅块仓→皮带称→一级破碎→分筛→二级破碎
冲旋式粉碎←给料机电磁振动←斗提←
↑
→筛分→粗粉回斗提
中粉贮存→二级筛分→细粉仓→布袋过滤→抽风机→尾气放空
包装微细粉←
六、硅粉设备组成：
根据工艺条件与技术要求，匹配以ZYF430型冲旋式制粉机组为核心，前后系统配置的定型设备及非标设备见表5。
表5：
序号 设备名称 型号规格 数量 材质
1 原料仓 L2非标 1 A3碳钢
2 振动给料机 GZ2F定型 1 碳钢
3 颚式破碎机 PE-400-250定型 1 铸钢
4 冲旋式粉碎机 GCF430定型 1 铸钢 高温锰钢
5 斗式提升机 D200 1m/s定型 1 A3碳钢
6 振动筛 φ400×1200 1 外克碳钢 白钢网
7 离心风机 9-19No.6.3A 1 外壳碳钢
8 布袋式收尘器 FGM64-6 1 外壳碳钢 防静电材料
七、活性好的硅粉：
不同的制粉方法得到的硅粉活性是有区别的，判定活性的因素为：粉粒的微观结构，比表面积、粒径级配、表面保护和设备钢耗等。
①微观结构：
化学成份符合要求指标的硅，炼制中已获得最佳微观结构，保证其拥有参与反应的最佳活性，即其天性或自然性能，制粉时一定要尽量降低对其天然微观结构的劣化作用，减少其晶粒及晶粒群间的变形，使绝大部分硅粉（99.8%以上）仍保持住原有的天然微观结构。表1中列举四法中，以冲旋法为最佳。因为它利用凌空打碎硅块的方式，让其自身循着体内最薄弱环节碎裂，没有挤、压、碾引起的结构变形。
②比表面积：
粉粒的表面积是单位质量所占有的表面积以m2/g为单位。它是参与化学反应能力的重要指标。硅粉比表面积大，参与反应速度加快，反应更完善，硅的利用率高，反应区域流化态更理想，硅耗率最低，从而显示其活性高。因此表面积已成为硅粉活性的一个重要指标。表1中列出各类粉的比表面积，其中以冲旋粉为最佳。
③粒度级配：
直接合成法是流化态中分步完成的，物料粒度逐步变化，其表面不断进行更新，反应完全，硅的单耗也明显下降。所以，硅粉粒径粗细搭配成粒级，以便获得最佳效果，来制定相应的最适宜的粒度级配。因此制粉方法必须保证粒度组成可调，而且得率更高。如制取1t硅粉的粒级0.1mm~0.4mm约占85%以上是最适宜合成反应的，这是国外某家10万t/a有机硅粗单体流化床使用的Si粉原料指标。
④表面保护：
生产出符合质、粒指标要求的合格成品硅粉，表面需要活性保护，其原则有三：1、有利于化学反应；2、有利于预防燃烧；3、有利于保持松散干燥。硅的氧化性能较强，尤其是微细粉状态，在空气中遇到明火能燃烧，生成二氧化硅同时放出大量的热：Si+O2→SiO2。
由此可以采取两种制粉保护方法：1、氮气保护，在制粉过程中进行氮气循环和不断地补充新鲜N2，控制循环N2含量≥93%，O2的含量≤7%。2、大气条件下，封闭系统，比较干燥的空气同原料硅块同时进入制粉系统，定量给料，空气和碎硅块在机内形成微负压运行，随后制取硅粉，排放空气不循环使用。如：冲旋机制取硅粉。
在成品硅粉贮存和运输、输送中，一般都采用封闭、N2封和N2输送，这也是保护Si粉活性的有效措施。硅粉表面活性高低的最终判定还是生产实践，参与化学反应后的效果如何以及在市场竞争中的能力表现。当然，为获得高活性，还有一个掌握制粉方法的问题，需要一个认识过程，要经得起时间的检验。
辊磨法在制粉过程中，需要高能耗N2保护，其保持制粉系统内N2≤93%，每吨产品需要耗N2量>300m3，由于循环N2在制粉系统温度升高，达到60℃~70℃，其中还含有7%氧气，微硅粉表面N2、O2化也就难免了。而且制粉过程中，钢耗也较高，大约在0.15kg/t，钢耗（铁粉）及易沾附在细硅粉的表面，辊磨法制得的硅粉，外观呈暗黑色。无保护N2气的冲旋法制得的硅粉，外观却是亮晶晶的。就其冲旋机制粉系统内温度一般<40℃，钢耗主要在刀片上，每吨粉耗钢约0.1kg~0.05kg以下。从中可以看出：两种生产方法得出两种差距较大的制造成本与获得不同的硅粉表面活性。
八、结论：
1、硅制粉应选择硅粉质量（活性、粒径、化学成份等）最适宜的条件。
2、硅制粉应选择制粉方法、安全稳定可靠、环保的的国家标准等条件。
3、硅制粉应选择单机加工能力大、成本低的条件。
② 铸造铝合金ZL101A中Si元素低，Mg元素高于标准要求对性能有什么影响
ZA101A属于Al-si合金，加入镁有较好的热处理强化效果，合金中加入少量的镁就能大大提高强度和屈服极限；镁急剧增加，强化效果以不断增强，强化度急剧升高，而延伸率不断下降。si元素主要影响铝液流动性，伸缩性，耐热性等铸造性能，说经验主要是影响流动性
③ Al-Si合金中Si的强化机理是什么
Al-Si-Cu-Mg合金的铸造性能优良,通过热处理可以大幅度提高其力学性能。本文分析了Zn、Cr、Zr微量元素对合金微观组织和力学性能的影响,研究了其强化机理。 在铸造Al-Si-Cu-Mg合金中分别添加微量元素Zn、Cr、Zr以考察它们对微观组织、力学性能的影响。实验发现:0.60%Zn的加入形成了一种含有Cu、Mg、Al的新的粒状化合物,其弥散分布对合金起到了时效强化的作用,同时时效过程中析出的富Zn相可作为θ″非均匀形成位置而诱发其成核,并且这种θ″相的数量也不少,可以对合金起到一定的第二相强化作用。微量元素Cr容易与Mn、Fe等形成弥散相代替其他有害含Fe相,大大减少了不能溶解的含Fe相对基体的割裂作用,同时形成的含Cr相能在固溶阶段溶解在α(Al)中,时效时弥散析出,起到弥散强化作用。加入0.20%Zr的合金中,Zr与Al形成的稳定的β′(Al_3Zr)时效析出相对合金起到了时效强化的作用。
④ 碳化硅加入到铝合金溶液中有什么作用
碳化硅加入到铝合金溶液中有什么作用
一、铝合金的性能：在有色金属材料中铝合金是使用较普通的材料。它的磨削加工性、机械、物理性能不同于钢类和铸铁等金属材料，它具有以下特点：
1、硬度强度低：铝合金的最高硬度为HB110～120，最大抗拉强度一般为20～30kg/cm2 。由于硬度低，材料抵抗塑性变形或划痕的能力差，磨削加工时容易划伤和碰伤工件表面。
2、塑性延展性大，在磨削过程中产生塑性粘附，阻塞砂轮表面；同时铝合金的熔点低（660～780℃），在磨削区的高温下，表面的金属熔化，粘附砂轮表面，产生热熔粘附而增加了砂轮的阻塞。
3、线膨胀系数大：在磨削热的作用下，容易引起铝合金工件变形，从而影响工件表面的磨削加工精度。
4、磨削效率低：为了克服铝合金工件在磨削加工中产生的热变形，减少砂轮表面的粘附堵塞，保证加工表面的质量，必须增加修整次数，大概是普通钢材的3倍，因而降低了磨削生产率。
二、磨铝合金砂轮的选择：铝合金磨削过程中最大的问题就是“粘” “堵塞”
A、铝合金超精磨、镜面磨：使用“PVA”砂轮，等同于日本的“UB”砂轮。可以达到镜面的效果。这种砂轮也同样与陶瓷砂轮的结构类似（见下）。
B、铝合金粗磨与半精磨：
1、磨料：采用脆性大而锋利的黑碳化硅。
2、结合剂：使用具有较高强度的陶瓷结合剂，并且耐油、耐酸、耐碱、耐腐蚀。
3、粒度：在满足要求的情况下使用粗号。粗磨：选用36～46#；精磨：采用60-80；粗粒度号相对参加磨削的磨粒数量少，磨削热也少，减少工件的变形和砂轮堵塞；
4、硬度：应选用较低的硬度，使砂轮保持良好的自锐性。一般选用H～J级硬度。
5、组织：应采用较松的组织容纳磨屑，以便使冷却液进入磨削区，增强冷却效果，降低磨削区温度。应选用松组织的大气孔砂轮，具有较好的磨削效果。
三、磨削液：
采用具有良好清洗性能、良好润滑性能、冷却性能的磨削液。并且磨削液供应要充分、保证具有良好的清洗与冷却作用。推荐使用厂家生产的铝合磨磨削专用磨削液，如嘉实多公司的ALUSOL系列。如果条件不允许可以采用柴油做为磨削液，实践效果还比较理想。但柴油使用过程中容易产生油雾、并且易挥发。鉴此：可以在柴油中加入少量机油或四氯化碳等。
四、磨削技巧：
1、磨削过程中进给速度要均匀，特别是横向进给。
2、铝的磨削过程中砂轮很容易堵塞，钝化，所以加工表面很容易出现砂轮划痕和烧伤痕迹，故砂轮表面加工时需要润滑：可以适当增加外涂润滑液、油、膏。可以选用砂轮上面涂柴油，但是较脏。可以在上面涂蜡烛、工业蜡、润滑剂、润滑膏等。可以减少堵塞造成烧伤、划伤等。
3、砂轮上面粘的铝屑，可以使用油石或者使用一种利的刀片。刮一下粘屑。
4、砂轮必须及时修整，修整的粗糙些、但必须要锋利，防止堵塞。
5、砂轮边角可以使用砂轮刀倒下角。以利铝屑的及时排出。
⑤ 5052铝合金含量中的Si含量会影响阳极氧化的颜色么
肯定影响啊！！
硅含量会影响氧化的。
硅会氧化成二氧化硅
铝会氧化成三氧化二铝。
所以会有影响的。。
⑥ 铝合金中各元素对铝合金性能的影响有哪些
如果是要改变你所指的Al-Cu系合金的切削性能，可向合金里加适量的Fe，Pb，Si，Zn，Bi这些元素。都能改变铝屑的形状（有些是降低切削阻力）
⑦ 砂型铸造时，铝内的其它金属含量对产品有什么影响
我不知道你用的是什么牌号的铝合金，不同牌号的铝合金对不同的金属要求也不同，含量也不同，举个例子，A356.2
SI的含量6.5%-7.5%，Mg的含量要在0.25-0.4%，铁的含量要求管制在0.15%下，高含量的Fe会在在组织内形成鱼骨状的金属化合物，对合金的力学性能有很影响，而Si，Mg的作用是在热处理过程中，形成Mg2Si，增加强度，同样过高的铜也会对A356.2合金力学性能产生不好的影响。
我不知道你说的是什么合金。
⑧ 哪些金属元素可以影响铝合金型材的性能
1、金属元素：铜元素的影响
铜是重要的合金元素，有一定的固溶强化效果，此外时效析出的CuAl2有着显著的时效强化效果。铝板中铜含量通常在2.5%-5%，铜含量在4%——6.8%时强化效果较好，所以大部门硬铝合金的含铜量处于这范围。
2、金属元素：硅元素的影响
Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部门Mg2Si在铝中的较大溶解度为1.85%，且随温度的降低而减速小，变形铝合金中，硅单独加入铝板中只限于焊接材料，硅加入铝中亦有一定的强化作用。
3、金属元素：镁元素的影响
镁对铝的强化是显著的，每增加1%镁，抗拉强度大约升高瞻远34MPa。假如加入1%以下的锰，可能增补强化作用。因此加锰后可降低镁含量，同时可降低热裂倾向，另外锰还可以使Mg5Al8化合物平均沉淀，改善抗蚀性和焊接机能。
4、金属元素：锰元素的影响
锰在固溶体中的较大溶解度为1.82%。合金强度随溶解度增加不断增加，锰含量为0.8%时，延伸率达较大值。Al-Mn合金长短时效硬化合金，即不可热处理强化。
5、金属元素：锌元素的影响
Al-Zn合金系平衡相图富铝部门275时锌在铝中的溶解度为31.6%，而在125时其溶解度则下降到5.6%。锌单独加入铝中，在变形前提下对铝合金强度的进步十分有限，同时存在应力侵蚀开裂、倾向，因而限制了它的应用。
6、金属元素：铁和硅的影响
铁在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系锻铝合金中，硅在Al-Mg-Si系锻铝中和在Al-Si系焊条及铝硅锻造合金中，均作为合金元素加的，在基它铝合金中，硅和铁是常见的杂质元素，对合金机能有显著的影响。它们主要以FeCl3和游离硅存在。在硅大于铁时，形成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相，而铁大于硅时，形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。当铁和硅比例不当时，会引起铸件产生裂纹，铸铝中铁含量过高时会使铸件产生脆性。
7、金属元素：钛和硼的影响
钛是铝合金中常用的添加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中间合金形式加入。钛与铝形成TiAl2相，成为结晶时的非自发核心，起细化锻造组织和焊缝组织的作用。Al-Ti系合金产生包反应时，钛的临界含量约为0.15%，假如有硼存在则减速小到0.01%。
8、金属元素：铬和锶的影响
铬在铝板中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低应力侵蚀开裂敏感性。但会场增加淬火敏感性，使阳极氧化膜呈黄色，铬在铝合金中的添加量一般不超过0.35%，并随合金中过渡元素的增加而降低，锶对挤压用铝合金中加入0.015%——0.03%锶，使铸锭中β-AlFeSi相变成汉字形α-AlFeSi相，减少了铸锭平均化时间60%——70%，进步材料力学机能和塑性加工性;改善制品表面粗拙度。对于高硅(10%——13%)变形铝合金中加入0.02%——0.07%锶元素，可使初晶减少至较低限度，力学机能也明显进步，抗拉强度бb由233MPa进步到236MPa，屈服强度б0.2由204MPa提高到210MPa，延伸率б5由9%增至12%。在过共晶Al-Si合金中加入锶，能减小初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工机能，可顺利地热轧和冷轧。
⑨ 请问铸造铝合金各种元素的作用及特点
这个只能简单说一下了，si主要是增加铝液流动性的；镁和铜是强化元素，用来增加产品的强度；铁、锌是杂质元素，尽量要少些，但是有些合金可以增加这两种元素含量用来优化产品的加工性能，因为他们会让合金变脆；钛有细化晶粒的作用，但一般是后加的，其他的就很少了，一般不做太多要求
⑩ 6061铝中的Si含量偏高对它的延展性影响大吗
有影响，铝合金中间的si本来就是起到一个硬化的作用，时效更加是在晶粒中间增加一些析出物，会使延伸率下降很多，一般国产的从15下降到8左右，所以6061t6的材料不适合折弯。[email protected]