Menü Kapat

Hidrojenin Gazdan Arındırılması

Hidrojenin Gazdan Arındırılması

Alüminyum alaşımlarında hidrojenin sıvı haldeki gazdan arındırılması işleminde, rafine edici maddenin adsorpsiyon etkisi kullanılarak oksitlenmiş safsızlıkların ve gazın giderilmesi sağlanabilir. İnert gaz, erimiş alüminyum ve erimiş hidrojenle reaksiyona girmeyen ve erimiş alüminyumda çözünmeyen bir gazı ifade eder; genellikle azot ve argonu kapsar.

Alüminyum alaşımı sıvı adsorpsiyonu ve cüruf giderme ilkesine göre, alüminyum sıvısına azot üflendikten sonra çok sayıda küçük kabarcık oluşur. Bu kabarcıklar, erimiş alüminyumdaki oksit kalıntılarıyla karşılaşır; kalıntılar kabarcıkların yüzeyine adsorbe olur ve kabarcıklarla birlikte erimiş alüminyumun yüzeyine yükselir. Erimiş alüminyumun yüzeyine taşınan oksitler, oksijenden kendiliğinden kopup sıvı içinde yeniden çözünemezler; bu nedenle erimiş alüminyumun yüzeyinde kalarak birikirler ve daha sonra uzaklaştırılırlar.

Hidrojenin Gazdan Arındırılması

İnert gazla temizleme işlemi, kabarcıklar ile erimiş alüminyum arasındaki arayüzde gerçekleştiğinden, sadece sınırlı miktarda eriyikle temas kurulabilir ve cüruf giderme Erimiş alüminyumun etkisi sınırlıdır. Arıtma etkisini artırmak için, arıtılmış gazın üflenmesiyle ne kadar çok kabarcık oluşursa, kabarcık yarıçapı ne kadar küçük olursa, dağılım ne kadar homojen olursa ve üfleme süresi ne kadar uzun olursa, gaz giderme etkisi o kadar iyi olur.

Hidrojenin gazdan arındırılması, kısmi basınç farkına dayalı gazdan arındırma ilkesine dayanır. Azot kabarcığı içindeki kabarcık ile sıvı alüminyum arasında denge kısmi basınç farkı bulunduğundan, metale çözünmüş hidrojen sürekli olarak kabarcığa yayılır. Bu süreç, kabarcık içindeki hidrojenin kısmi basıncı, erimiş alüminyumdaki hidrojenin denge kısmi basıncına eşit olana kadar durmaz. Kabarcıklar yüzeye çıktıktan sonra, kabarcıklar içindeki hidrojen de atmosfere kaçar. Bu nedenle, kabarcıkların yüzeye çıkışı sırasında hem oksitlenmiş kalıntılar hem de argon dışarı atılır. Hidrojen ile erimiş alüminyumun reaksiyonu sonucu alüminyum nitrür oluşumunu önlemek için argon gazının sıcaklığı 710-720 ℃ arasında tutulmalıdır.