Metallic Silicon (SI) er mikilvægt aukefni í álframleiðslu álfelgur, efla vélrænni eiginleika, steypu og afköst. Hér að neðan eru lykilhlutverk þess og forrit:
1. Alloying Element in Aluminum-Silicon (Al-Si) málmblöndur
Aðalaðgerð:
Kísil dregur úr bræðslumark áls og bætirvökviVið steypu, sem gerir kleift flókin form.
Myndir aEutectic uppbygging(Al-Si eutectic við ~ 12,6% Si), jafnvægi styrkleika og sveigjanleika.
Algeng álasería:
A3XX (td A356, A380):Víðlega notað í bifreiðarhlutum (vélarblokkir, hjól) með 5–12% SI.
4xxx (td, 4043, 4047):High-Silicon málmblöndur (5–12% Si) fyrir suðuvír og lóðablöð.
2. Bæta steypu
Fluttisþanskur:
Kísil lækkar seigju bráðnu áls og fyllir flókin mót á skilvirkan hátt.
Heitt rífa mótspyrna:
Dregur úr hitauppstreymissprungum við storknun, mikilvæg fyrir háþrýstingssteypu (HPDC).
3. Vélrænni eiginleika
Styrkur og hörku:
Kísil myndast erfittAðal kísilagnir in hypereutectic alloys (Si >12%), bæta slitþol (td stimpla, strokka fóður).
Aðlögun að sveigjanleika:
Stýrt kísilinnihald (7–12%) kemur jafnvægi á styrk og lengingu fyrir burðarvirki.
4. Hitauppstreymi og rafleiðni
Hitadreifing:
Al-Si málmblöndur (td A390 með 17% SI) eru notaðar í hitavask og rafræn hús.
Rafmagnsforrit:
Lítil kísilblöndur (td 1xxx röð) halda mikilli leiðni áls fyrir rafspennulínur.
5. Tæringarþol
Oxunarþol:
Kísil myndar verndandi sio₂ lag, eykur ónæmi gegn oxun og súru umhverfi.
Notkun sjávar og bifreiða:
Málmblöndur eins og A413 (11–13% SI) eru notaðar í sjávaríhlutum og vélarhlutum sem verða fyrir ætandi vökva.
6. Léttvigt í bifreiðageiranum
Vélarhlutar:
AL-Si málmblöndur (td A390) draga úr þyngd vélarinnar meðan hann standast hátt hitastig.
Líkamspjöld:
Lítil kísilblöndur (td 6xxx röð) sameina styrk og formleika fyrir léttar ökutækisgrindir.
7. High-Silicon sérblöndur
Kísil-ál (Si-Al) samsett:
Málmblöndur með 15–30% Si (td ALSI30) fyrir rafrænar umbúðir og hitauppstreymi.
Aukefnaframleiðsla:
Duftformi Al-Si málmblöndur (td ALSI10MG) eru notaðar í 3D prentun fyrir geim- og lækningatæki.
8. Hreinleika kröfur
Metallurgical-gráðu kísill (Mg-Si):
98–99% hreinleiki (Fe<0.5%, Al <0.5%) suffices for most casting alloys.
Háhærni sílikon:
99,5% hreinleiki fyrir geimferðir eða rafrænan málmblöndur til að lágmarka óhreinindi sem ekið er.
Lykilatriði iðnaðar
| Umsókn | Ál | Si innihald | Ávinningur |
|---|---|---|---|
| Vélarblokkir | A356 | 6.5–7.5% | Léttur, mikill styrk-til-þyngd |
| Pistons | A390 | 16–18% | Klæðast viðnám, hitauppstreymi |
| Lóðablöð | 4043 | 4.5–6.0% | Lágur bræðslumark, tæringarþolinn |
| Hitaskipti | A383 | 9.5–11.5% | Skilvirk hitauppstreymi |
Sameining framleiðsluferla
Undirbúningur álfelgis:
Kísil er bætt við bráðið ál í framköllun eða endurómum.
Korn betrumbætur:
Saman við strontíum (SR) eða natríum (Na) til að breyta kísilformgerð (td kúlulaga).
Steypu/myndun:
Die Casting, Sand Casting eða Extrusion byggð á endanlegum kröfum um vöru.
Áskoranir:
Aðgreining kísils:Ójöfn dreifing í ofnæmisblöndur krefst stjórnaðs kælingarhlutfalls.
Valni: High-silicon alloys (>12% si) eru svarfandi, krefjandi verkfæri demants.
Nýjungar:
Nano-silicon aukefni:Bæta vélrænni eiginleika án þess að skerða sveigjanleika.
Endurunnið sílikon:Notkun aukasvæðis frá sólarplötu til að draga úr kostnaði og umhverfisáhrifum.
