المذيب المستخدم في صهر الألومنيوم هو مادة صلبة تُستخدم في مسابك الألومنيوم (وعادةً ما يكون خليطًا من أملاح الكلوريد والفلورايد)، والغرض منه هو الحد من أكسدة المادة المصهورة، وتقليل تغلغل الهيدروجين الموجود في الغلاف الجوي إلى أدنى حد، وامتصاص الشوائب غير المعدنية العالقة في المادة المصهورة، وإبقاء جدران الفرن/الوعاء خالية من الأكسيد المتراكم، وتقليل كمية الألومنيوم المتبقية في الرغوة، وإزالة الهيدروجين المذاب من المعدن المنصهر، واستخراج حبيبات الألومنيوم أثناء التصلب، وتعديل السبائك المحتوية على السيليكون؛ حيث تعمل الشوائب الموجودة في السيليكون على أكسدة المغنيسيوم الزائد.
مذيب لخليط الألومنيوم المنصهر
الممارسة الشائعة لإدخال مادة التلحيم هي التطبيق اليدوي.
يُضاف معظم مادة التذويب إلى سطح المادة المنصهرة ويُقلب فيها. أما بعض مادة التذويب (المستخدمة في إزالة الغازات وتصفيح الحبيبات) فيُغمر في قاع المادة المنصهرة عبر جرة زجاجية مسامية نظيفة ومسخنة مسبقًا.
الـ التدفقات كما يمكن إدخالها إلى المادة المنصهرة عن طريق حقنها في شكل مسحوق ضمن تيار من الغاز الخامل (الأرجون أو النيتروجين).
إن أبسط تقنية لحقن مادة التلحيم هي غمر مسدس الرش في المادة المنصهرة.
الطريقة الأكثر فعالية لإدخال مادة التذويب هي الحقن عبر جهاز إزالة الغازات الدوار.
تصنيف مواد الصهر المصنوعة من الألومنيوم
عامل التغطية
مذيب الصهر
تنظيف مادة التلحيم
عامل إزالة الغازات
عامل التغطية
نقطة انصهار تغطية التدفق أقل من درجة انصهار الألومنيوم. يُطبق مادة التغطية على سطح الألومنيوم المنصهر، مكونةً طبقة متصلة على سطحه، مما يحمي المعدن السائل من الأكسدة وامتصاص الهيدروجين الموجود في الغلاف الجوي. يتكون مادة التغطية من خليط من كلوريد الصوديوم (NaCl) وكلوريد البوتاسيوم (KCl)، وقد تحتوي أيضًا على بعض الإضافات من كلوريد الكالسيوم (CaCl₂) أو فلوريد الكالسيوم (CaF₂) أو فلوريد البوتاسيوم (KF). يعمل الفلوريد (CaF₂، KF) على خفض درجة انصهار مادة التغطية بشكل أكبر وتحسين قدرتها على التنظيف. وتتمثل عيوب مادة التغطية المحتوية على الفلور في أنها تطلق أبخرة ضارة عند درجة حرارة التشغيل. تُستخدم مادة التغطية الواقية الخالية من الصوديوم لصهر سبائك الألومنيوم-السيليكون فوق الإيوتكتية (السبائك التي يتجاوز محتوى السيليكون فيها 12.6%). يتم تعديل السبيكة فوق الإيوتكتية بالفوسفور، وتؤدي إضافة الفوسفور إلى تنقية البلورة الأولية للسيليكون. ويقلل الصوديوم من تأثير تنقية الفوسفور في مثل هذه السبائك.
مذيب الصهر
الـ مذيب الصهر يعزز فصل الألومنيوم المنصهر المتبقي في عملية فصل الخبث (قد يصل أحيانًا إلى 80%). بالإضافة إلى الكلوريدات والفلوريدات، تحتوي مواد التذويب أيضًا على مكونات مؤكسدة (KNO3)، والتي تتفاعل تفاعلًا طاردًا للحرارة مع الألومنيوم عند تسخينها. تعمل الحرارة الناتجة عن مادة التذويب على تحسين قابلية التبلل والسيولة للألومنيوم المحبوس، وتتجمع قطرات الألومنيوم وتتدفق إلى أسفل نحو المادة المنصهرة. يكون الخبث المعالج بواسطة مزيل الخبث مسحوقيًا وجافًا. ويمكن إزالته بسهولة من الفرن. تساعد مادة التذويب على تقليل فقدان الألومنيوم، مما يجعلها فعالة جدًا من الناحية الاقتصادية، خاصةً في إعادة صهر رقائق الألومنيوم (الرقائق، ومواد الخراطة، وما إلى ذلك).
تنظيف مادة التلحيم
الـ تدفق التنظيف تزيل أكاسيد الألومنيوم العالقة في المادة المنصهرة. وعلى غرار مادة التذويب، تتكون مواد المساعدة في التنظيف من خليط من الكلوريد والفلورايد ومواد مؤكسدة. تولد مادة التذويب المستخدمة في التنظيف حرارة أقل، لذا فإن تأثيرها في فصل الألومنيوم يكون أقل. ومع ذلك، فإنها تتمتع بقدرة أفضل على امتصاص شوائب الأكاسيد الموجودة في المادة المنصهرة.
عامل إزالة الغازات
تُستخدم مواد التذويب المكونة من أملاح تحتوي على الكلور والفلور لإزالة الغازات من سبائك الألومنيوم المنصهرة. وعادةً ما تُصنع مادة التذويب المُزيلت الغازات على شكل أقراص. وعندما تُغمر أقراص التذويب في قاع الفرن المزود بـ«جرس» مثقوب نظيف ومسخن مسبقًا، تبدأ عملية إزالة الغازات. تتفاعل مكونات المادة المساعدة مع الألومنيوم لتكوين مركبات غازية (كلوريد الألومنيوم، فلوريد الألومنيوم). يتشكل الغاز على شكل فقاعات ويصعد داخل المادة المنصهرة. ويكون الضغط الجزئي للهيدروجين في الفقاعة المتكونة منخفضًا جدًّا، لذا ينتشر الهيدروجين من الألومنيوم المنصهر إلى داخل الفقاعة. تخرج الفقاعات من المادة المنصهرة ثم يتم إزالة الغاز عبر نظام العادم. تستمر هذه العملية حتى يتوقف تكوّن الفقاعات. يمكن أيضًا إدخال عوامل إزالة الغازات بطرق الحقن. في هذه الحالة، يعمل الغاز الخامل كحامل للمذيب الحبيبي. بالإضافة إلى تأثير إزالة الغازات، يمكن لمعالجة إزالة الغازات أيضًا إزالة الشوائب غير المعدنية العالقة في المادة المنصهرة (تأثير التنظيف).
