① 找一種金屬助熔劑
哇,很難耶,和空氣反應的要不?不過好象我也找不到。
翻遍了元素周期表。熔點700左右以上的排除,不容於水的排除,不升華的排除,剩下的似乎容於水都是酸……
② 助熔劑的主要作用
1、是與礦物中的雜質結合成渣而與金屬分離,以達到熔煉或精煉的目的。
2、是使不溶性物質變為可溶性物質,以便於進行分析。例如碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈉與硝酸鉀的混合物等。
③ 請問哪位兄弟知道鋁合金用除鎂劑,精煉劑等的助熔劑的配比
估計是您的清渣劑不好,您可以和我們聯系,我們技術人員可以告訴您。0516-83248898.
④ 請問助熔劑的助熔原理急用!謝謝
一般指能降低其物質的軟化、熔化或液化溫度的物質。在冶金學中,其主要作用是與礦物中的雜質結合成渣而與金屬分離,以達到熔煉或精煉的目的。按化學性質可分為:(1)以氧化鈣、氧化鎂為主要組分的鹼性助熔劑;(2)以二氧化硅為主要組分的酸性助熔劑;(3)以螢石、氧化鋁為主要組分的中心助熔劑。
⑤ 助熔劑原理
助熔劑泛指各種可以降低物質熔點的物質。助熔劑最常運用於冶金術上,可使金屬在較低的溫度也能進行冶煉、焊接等工作。在冶金學中,其主要作用是與礦物中的雜質結合成渣而與金屬分離,以達到熔煉或精煉的目的。
⑥ 助熔劑法生長寶石晶體
助熔劑法又稱高溫熔體溶液法,它是將晶體的原成分在高溫下溶解於低熔點助熔劑熔體中,形成飽和的溶液,然後通過緩慢地降溫或在恆定溫度下蒸發熔劑等方式,形成過飽和的溶液而析出晶體。這種過程類似於自然界中礦物晶體從岩漿中結晶的過程,因此在寶石晶體合成中佔有重要的地位。
利用助熔劑法生長晶體已有很久的歷史,19世紀中期,西歐就曾有人用此法合成金紅石和合成祖母綠,由於焰熔法合成紅寶石的興起,該法曾一度被人忽視,但近幾十年來,由於科技的發展又開始在寶石生長中大量應用。助熔劑法不僅可以合成紅寶石,還可合成祖母綠和尖晶石等。
助熔劑法生長寶石晶體有許多優點,與其他方法相比,它適用性很強,幾乎對所有的寶石材料都能找到合適的助熔劑。助熔劑法要求溫度低,許多難熔化合物、在熔點處易揮發或變價的化合物,或非同成分熔化的化合物,都能從熔體溶液中生長出來。另外,由於它與礦物在岩漿中結晶類似,合成寶石晶體的包體很像天然寶石包體,所以頗受寶石合成者的重視。助熔劑法由於溫度要求相對較低,所以設備也相對簡單,從發熱體到測量溫度的元件都容易配置。這種方法的缺點是生長周期長,且有些助熔劑有腐蝕性和毒性,容易污染環境。
一、助熔劑法生長晶體的原理
助熔劑法,顧名思義,一定有助熔劑。作為助熔劑,一個基本的要求就是它熔化後能溶解待生長的晶體,且不易分解揮發。PbF2、PbO、Bi2O3等極性化合物是最好的材料,它們熔點低,溶解能力強,此外B2O3和Ba O-B2O3也很常用。還有一些復雜的化合物如鎢酸鹽、鉬酸鹽、冰晶石等有時也被選做助熔劑。
助熔劑的選擇要依據幾個原則:
1)它對擬生長的晶體有極好的溶解性,隨溫度的變化,溶解度變化也較大,這樣晶體容易生長。
2)在較寬的溫度范圍內,所生長的晶體是惟一的穩定相,也就是助熔劑與晶體成分不能形成中間化合物。
3)助熔劑具有較低的黏度和較高的沸點。
4)揮發性小,毒性小,容易清除。
常用的助熔劑及其性質見表4-1-8。
表4-1-8 常用助熔劑及其性質
助熔劑法生長寶石晶體的基本原理可用二元組分的共晶型相圖來說明,如圖4-1-6所示。假設寶石組分A的熔點為TA,助熔劑作為低熔點組分B的熔點為TB。將A組分和B組分進行混合,混合比為X。受熱熔化後,A、B組分均熔融成熔液。此時,作為混合組分X的熔點處於P。當溫度下降時,A組分在Q點,相當於TQ的溫度時結晶析出。再降低溫度,熔融液的成分比沿TAQE變化,最後達到E點的組分,E點稱為低共熔點。在這個過程中,A組分不斷析出或生長成晶體。從圖中還可看出,B組分的加入,使TQ點的A組分結晶溫度明顯地低於TA,即A組分中加入低熔點的B組分後,A組分的熔點和結晶點由TA下降到TQ,這樣,就可以在較低溫度下生長出高熔點的寶石晶體。由於B組分起到了降低熔點的作用,所以稱為助熔劑。又因為B組分通常為無機鹽類,因此助熔劑法也被稱為鹽熔法或熔劑法。
圖4-1-6 二元組分的共晶型相圖
從相圖中還可以看出,相圖下部為固相A和B的脫溶區,這種脫溶體脫溶現象在寶石晶體中很常見,在紅、藍寶石的改色過程中有TiO2、Fe2O3、Cr2O3等脫溶,合成立方氧化鋯晶體中的立方相中有四方脫溶,在退火時各自成為單獨的晶體。
二、助熔劑法生長合成紅寶石晶體
焰熔法合成紅寶石產量大,結晶好,顏色全,但是與天然紅寶石相比,極易鑒別。為了生長出接近於天然紅寶石的合成紅寶石,人們把精力集中到助熔劑法上。由於助熔劑法合成紅寶石的包體、生長習性與在岩漿中形成的天然紅寶石有相似的結晶條件,所以合成紅寶石幾乎達到以假亂真的地步,這也是助熔劑法合成紅寶石長久不衰的原因。
助熔劑法合成紅寶石過程中常見的問題是:
1)成核的控制問題,特別是在緩冷法中,有時成核失控,晶體長不大。
2)不希望的生長習性,由於紅寶石(0001)面生長慢,所以長成(0001)薄片,導致使用率低且結晶不完整。
3)內部含助熔劑包體過多,破壞了結晶完整性。
下面以Na3AlF6做助熔劑為例說明助熔劑籽晶旋轉法合成紅寶石的生長工藝。
(一)合成紅寶石晶體生長工藝
上面已經講過,助熔劑法生長原理可據二元相圖來說明,根據Na3Al F6-Al2O3的二元相圖可以確定配比,Na3Al F6和Al2O3配比可選擇在Al2O3質量分數為13%~20%范圍內。生長溫度980~1050℃之間。
將Na3Al F6和Al2O3(用AP級)混合,加Cr2O〔3w(Cr2O3)=1%~3%〕,混合、壓塊並均勻熔化,生長爐如圖4-1-7所示,其發熱元件為高溫電爐絲,溫場可以用爐絲的分布來調整,也可以用改變坩堝上下位置來調整,溫場TQ=980~1050℃左右,T1-T2=20℃左右。
圖4-1-7 助熔劑法合成紅寶石生長爐
坩堝85mm(d)×85mm(h),裝料重1000g,熔化後用籽晶下試法來測試溶液的飽和溫度,在高於飽和溫度20℃左右保持4~5h,確保熔質被充分熔化,然後慢慢下降籽晶,並且以0.5~1℃/h的速度降低溫度,籽晶桿以10~30r/min的速度轉動,使晶體慢慢長大,生長出的晶體與天然紅寶石有近似的外形和結晶特性。
(二)熔體揮發對晶體生長的影響
由於晶體生長是在開放系統下進行的,熔劑Na3AlF6在熔融狀態下,每次生長中有6%的熔劑揮發。熔體中大量的F、Na離子及它們的化合物相當活潑,很容易從表面溢出,導致熔體揮發過快;另外由於表面揮發造成熔液表面具有更大的飽和度,表面成核幾率大,使長出來的晶體質量不好,所以用籽晶生長時,將籽晶放在液面下一點,以使晶體發育完整,同時還要增加助熔劑比例,以補充揮發造成的損失。
(三)助熔劑法合成紅寶石的主要品種和鑒別特徵
目前國際珠寶市場上出現的助熔劑法合成紅寶石主要有查塔姆(Chatham)、拉姆拉(Ramaura)、克尼什卡(Knischka)、卡桑(Kasha)、多羅斯(Douros)等幾個品種。
1.查塔姆(Chatham)合成紅寶石
Chatham合成紅寶石於1960年面市,是最早的助熔劑法合成紅寶石,其特點如下。
1)晶體特點Chatham合成紅寶石是一種含天然籽晶的合成紅寶石,早期生長的單晶體以有大塊天然種晶為特點。
2)熒光紫外燈下有強紅色熒光及白堊狀紅色熒光。
3)內部特徵:①可見助熔劑包體,Chatham合成紅寶石中常可見粗大的助熔劑殘余,它們常呈撕裂狀、精細的網狀、羽裂狀;②鉑金屬片,目前大多數助熔劑合成紅寶石內部已見不到鉑金屬片,而Chatham合成紅寶石中卻仍可見鉑金屬片,這些鉑金屬片與助熔劑殘余共生,形成一些類似天然的景觀,構成了Chatham合成紅寶石的鑒定依據,鉑金屬片呈六邊形、三角形,其邊緣為鋸齒狀;③籽晶,在顯微鏡下觀察,常可看到Chatham合成紅寶石中藍色幻影般的籽晶,其邊緣可見到一些淡藍—紅紫色的邊界線;④透明晶體,Chatham合成紅寶石中偶爾可見到一種顆粒狀無色透明晶體,經分析證實(Kerre,1982),這類晶體為金綠寶石。
2.克尼什卡(Knischka)合成紅寶石
Knischka合成紅寶石是由澳大利亞一位工程師生產的具有天然籽晶的助熔劑法合成紅寶石,其特點如下。
1)晶體特點 K nischka合成紅寶石表現出一種紡錘狀的晶體形態(見圖4-1-8),在晶體中除了底軸面c{0001}、菱面體面
圖4-1-8 克尼什卡合成紅寶石晶體
系統寶石學(第2版)
2)熒光Knischka合成紅寶石在長波紫外燈下表現一種強紅色熒光,短波紫外熒光特點與長波相同。
3)吸收光譜紫外-可見光吸收譜的400~700nm范圍內Knischka合成紅寶石存在明顯的468.5nm、475nm、476.5nm鐵吸收峰和659.2nm、668nm、692.8nm、694.2nm的吸收峰,這一特徵與天然紅寶石吸收相同,而在250~400nm之間出現的270nm的吸收峰卻是天然紅寶石所缺失的,這一吸收峰的存在可作為Knischka合成紅寶石與天然紅寶石的鑒別依據(見圖4-1-9)。
圖4-1-9 天然紅寶石與助熔劑法合成紅寶石紫外-可見光吸收光譜
4)內部特徵:①助熔劑包體,Knischka合成紅寶石中殘余的助熔劑常形成一些奇異的雲翳狀、面紗狀的形態,還可有不規則的管狀,管內有明顯的收縮泡和高折射率的固化助熔劑玻璃;②負晶,Knischka合成紅寶石的另一個特點是存在著大量的體積粗大、形態各異的負晶,這些負晶分散或成群聚集,成群出現的雙錐狀負晶分布於長晶管的末端,被看成是Knischka合成紅寶石的鑒定依據;③鉑金薄片,與其他助熔劑合成紅寶石相比,Knischka合成紅寶石的鉑金薄片多呈扭曲的六邊形、三角形狀;④籽晶,Knischka合成紅寶石籽晶采自印度等地的天然紅寶石,因此在顯微鏡下觀察時可以發現天然包體和助熔劑包體共存的現象;⑤化學成分,其微量元素主要為Cr、Fe,並有少量的Ti和Cu。
3.拉姆拉(Ramaura)合成紅寶石
Ramaura合成紅寶石是1983年面市的自發成核的合成紅寶石,其特點如下。
c{0001};r{1011}d{0112}
1)晶體特點 R am aura合成紅寶石常出現一種等向的菱面體狀晶體,其上發育三種晶面,即底軸面c{0001}、菱面體面r{1011}、負菱面體面;底軸面c面相對較小,穿插雙晶發育;與D ouros合成紅寶石不同的是,其穿插雙晶常發育於菱面體狀晶體中(見圖4-1-10)。
圖4-1-10 拉姆拉合成紅寶石晶體
2)熒光Ramaura合成紅寶石由於加入了某些稀土元素,在長波紫外燈下有明顯的橘紅色-紅色熒光,短波紫外熒光與長波紫外熒光相同,但熒光強度稍低,少數樣品可有藍白色熒光。
3)內部特徵:①助熔劑包體,Ramaura合成紅寶石中助熔劑殘余常呈明顯的橘黃色、黃色,少數呈無色或白色,殘余的助熔劑沿晶體的某些方向分布,形成一些規則的平行排列或六邊形網狀圖案,有些細小的助熔劑集合體呈階梯狀排列,其內部具明顯的「龜裂紋」;②鉑金薄片,Ranaura合成紅寶石很少含鉑金薄片;③顏色與色帶,Ramaura合成紅寶石主要呈現紫紅色、玫瑰紅色、紅色,顏色的不均一性幾乎表現在每一粒寶石中,這種不均一性通常表現為紡錘形、三角形圖案的色塊,在轉動寶石時,色塊的褐色色調明顯增加,這些可與天然緬甸紅寶石「蜜糖狀」結構相區別;④生長線,在油浸顯微鏡下Ramaura合成紅寶石的生長線所構成的豐富的圖案,成為該寶石的一個重要的鑒定依據,其生長線大致有兩種形式,包括近於平直的平行排列的生長線、略為彎曲的大致平行排列的生長線,幾種不同形式的生長線以一定角度相交共生形成不規則的生長現象;⑤化學成分,Ramaura合成紅寶石的化學成分中除含元素Cr、Fe、Ti外,尚有少量的K和Ca,在能譜分析中有Pb的存在,這是因為其所用助熔劑主要是氧化鉛(PbO)、氟化鉛(PbF2)、氧化鉍(Bi2O3)或氧化鑭(La2O3)。
4.多羅斯(Douros)合成紅寶石
Douros合成紅寶石是1993年面市的一種自發成核無種晶的助熔劑合成紅寶石,其主要特點如下。
1)晶體特點 常見的晶形有兩種,即近等向發育的菱面體狀和板狀,在兩種形狀的晶體上只能見三種晶面,底軸面c{0001}、正菱面體
圖4-1-11 菱面體狀多羅斯合成紅寶石晶體
2)熒光未切磨的Douros合成紅寶石可有多種熒光,在其邊緣部分由於Cr含量很低,可表現為無熒光或很弱的熒光,某些外層在長波紫外線下呈黃—黃橙色熒光,短波紫外線下呈現中—強藍白色熒光,而成品寶石則多表現出比天然紅寶石強的紅色熒光。
3)內部特徵:①助熔劑包體,Douros合成紅寶石內部較純凈,少量殘余助熔劑主要呈兩種形態,即分散的粗大的圓形、長條形或由細小的助熔劑熔滴聚合成的面紗形,助熔劑多呈現明亮的黃色,隨著溫度的降低助熔劑收縮中心多留下空洞,邊緣則呈現一種「馬賽克」狀結構;②顏色和色帶,Douros合成紅寶石可有深紅、紫紅、紅紫等顏色,顏色分布不均勻,在板狀晶體的邊部、雙晶結合面處都可出現淺紅—無色色帶,在菱面體晶形和板狀晶體中可見到紫或藍紫色的銳角三角形色塊;③生長線,在油浸顯微鏡下,菱面形晶體的d晶面上有明顯的彎曲傘狀輪廓,構成Douros合成紅寶石的一種鑒定依據(見圖4-1-12);④化學成分,Douros合成紅寶石除含Cr外,還有Ti、Fe、Ni、V等元素,其助熔劑成分為Pb(NO3)2,所以在檢測中有Pb的出現,Douros合成紅寶石不同晶面的化學成分略有差異,以至其不同晶面上的折射率值也略有變化,成品寶石可測到大於天然紅寶石的折射率和雙折射率,no=1.772~1.774,ne=1.762~1.764,雙折射率為0.010~0.012。
圖4-1-12 多羅斯合成紅寶石菱面形晶體的
d面上傘狀生長區示意圖(油浸、正交偏光下)1—晶體邊緣橙黃色生長帶;2—紅色生長區;3—深紅色傘狀生長區
三、助熔劑法生長祖母綠晶體
關於助熔劑法合成祖母綠的歷史可以追述到1848年,J.J.Ebelmen用熔化的H2BO3作助熔劑,用天然祖母綠粉末為原料,溶解後降溫而獲得小片狀晶體。但是一般都以1888年和1900年P.Heufefeuille和H.Perry公開報道的助熔劑法生長的祖母綠作為合成祖母綠的開端,這種方法一直為後人採用。所用的助熔劑為Li2Mo2O7(或Li2O+Mo O3+X2O5),加入祖母綠粉末,在800℃下加熱熔融,經14天後長出1mm大的祖母綠晶體(加Fe是淺黃綠色,加Cr為綠色),如超過800℃則為硅鈹石(Be2SiO4)。
後來德國的Espig進行了助熔劑法合成祖母綠的研究,但真正把合成祖母綠推向商業化生產的是查塔姆(C.Chatham)和吉爾森(P.Gilson)。
1.Espig助熔劑法合成祖母綠晶體
Espig的合成祖母綠如圖4-1-13所示。
Pt坩堝180mm(d)×85mm(h),裝料2.8kg,用Pt管在Pt柵上加料SiO2。上部SiO22~4周加一次,下部原料2天補充一次。
圖4-1-13 Espig合成祖母綠的生長原理圖
原料配方SiO2兩份,BeO 兩份,Al2O3四份,Li2CrO4少量。加料後加熱到800℃,原料熔化後,由於底部熱,Al2O3、BeO、Li2CrO4向上擴散,SiO2向下擴散,在柵下與祖母綠籽晶相遇,若此處是過飽和狀態,則沉積在晶核上長大,12個月可長出20mm大的晶體。可以放籽晶,也可以自發成核。
Espig生長法屬早期的研究成果,生長出的晶體不大且包體多,完整性不好,很難磨出1ct 1ct(克拉)=0.2g。
2.Chatham合成祖母綠
Chatham是在助熔劑法合成寶石方面極有成就的科學家,他對合成紅寶石和合成祖母綠做出了很大的貢獻。Chatham在合成紅寶石和合成祖母綠時也是使用Li2O+2MoO3做助熔劑,使用緩冷法,不過爐子和坩堝都比較大,典型生長周期為12個月。由於生長過程保密,沒有公布詳細的工藝過程,但從生長的晶簇片來看是緩冷降溫法自發成核生長的。
3.Gilson助熔劑法合成祖母綠
法國的Gilson是世界上用助熔劑法合成祖母綠並推向市場的另一個公司。
Gilson助熔劑法合成祖母綠分兩步,首先是優化籽晶,如圖4-1-14所示,先選用無色的綠柱石切片做籽晶,在兩面上生長合成祖母綠,再把合成祖母綠切下來做籽晶。
如圖4-1-15所示,中間柵網把Pt坩堝分為兩個區,熱區內放入做原料的綠柱石塊,助熔劑為Li2Mo2O7,在較熱區,綠柱石被熔解到助熔劑中,在冷區綠柱石分子又在過飽和的條件下析出長在種晶上,兩區的溫差很小,主要是保持低一些的過飽和度,防止硅鈹石和自發核的形成。兩區流體對流可用機械來驅動。典型生長工藝每月長1mm,14mm×20mm大的晶體可切割出18ct重的寶石。
圖4-1-14 晶種優化示意圖
圖4-1-15 Gilson法合成祖母綠示意圖
助熔劑法還可以用於生長YAG、SrTiO4等晶體,但由於這些晶體近幾年來在寶石商業中較少使用,故不再介紹,其原理與合成紅寶石類似。
四、助熔劑法合成寶石的鑒別
1.包體特徵
1)固態包體助熔劑法生長的晶體內常包含的固態包體有結晶相包體、助熔劑包體、未熔化熔質包體和坩堝金屬材料包體等。結晶相包體如合成祖母綠晶體內的硅鈹石包體。助熔劑包體通常較多,不透明,形態多樣,有時和天然寶石中的包體也很相似。助熔劑法生長的晶體或多或少都要受到坩堝材料的污染,並存在一些未被熔化的熔質原料包體。
2)氣態包體助熔劑法生長晶體內的氣態包體是由於助熔劑具揮發性而造成的,有時氣態和固態包體會同時存在,可構成氣、固二相包體。
2.生長條紋
助熔劑法生長的晶體有時可觀察到平直的生長紋,它是由組成成分的相對濃度變化或雜質濃度的周期性變化引起的。生長紋的出現也與晶體中存在著很細的包體有關。
3.位錯
助熔劑生長的晶體多含有螺旋位錯。螺旋位錯在晶面上終止時,表面會形成生長丘或卷線,生長丘的下面常聯結著小的包體中心。一般來講,助熔劑法合成的寶石晶體位錯密度較低,在穩定生長條件下,晶面上生長丘很少,有時只有一個。
⑦ 助熔劑的助熔劑法
用助熔劑生長的晶體類型很多?從金屬到硫族及鹵族化合物,從半導體材料、激光晶體、光學材料到磁性材料、聲學晶體,也用於生長寶石晶體,如助熔劑法紅寶石和祖母綠。
⑧ 大家在有色金屬熔煉過程中都使用什麼助熔劑
我們銅冶煉簡單工藝,閃速熔煉----轉爐吹煉-----陽極爐精煉------電解精煉閃速爐和轉爐都用到石英砂做熔劑,只不過閃速爐用的很細,轉爐用的比較粗。
⑨ 魔獸世界,部落,絕秘配方,秘密設計圖:熾熱助熔劑具體位置
在大熔爐的洞里,很多黑鐵矮人的地方.有一個類似陽台的地方,那裡有3個精英黑鐵矮人,其中一個叫工頭托馬留斯,他們背後有一個長椅,圖紙就在那上面.右鍵點擊拾取就可以了.
⑩ 金屬鈦粉在鋁合金里助熔劑是什麼
為了提高鋁的性能,需要添加各種金屬元素,製成不同牌號的鋁合金。鋁合金添加劑已被廣泛的應用於鋁合金的熔煉生產中,用來取代鋁中間合金。鋁合金添加劑是由75%的純金屬粉末(鐵、錳、銅、鉻,鎳,鈦)和25%的助熔劑和鋁壓製成塊,在鋁熔液中可以自沉。通過調整添加劑的投入量,可以准確控制鋁合金中各種金屬的含量,金屬實收率高達95%,而且熔化溫度低,720。C以上即可投爐熔化,減少了鋁液的燒損。因此,鋁合金添加劑具有使用方便,配料准確和經濟實用等優點。 1 ,鐵劑75%的鐵粉+ 25%的助熔劑或25%的助熔劑與鋁粉2,錳劑75%的錳粉+ 25%的助熔劑或25%的助熔劑與鋁粉3 ,銅劑75%的銅粉+ 25%的助熔劑或25%的助熔劑與鋁粉4 ,鉻劑75%的鉻粉+ 25%的助熔劑或25%的助熔劑與鋁粉5 , 鈦劑75%的鈦粉+ 25%的助熔劑或25%的助熔劑與鋁粉