Химический состав флюса для литья алюминия в основном состоит из галогенных солей, которые представляют собой гетерогенные включения по отношению к расплаву алюминия. После завершения очистки расплава его необходимо оставить на некоторое время для всплытия или осаждения включений, а затем отделить их от жидкого алюминия.
Если взять в качестве примеров Na₃AlF₆ и Na₂SiF₆, то Na₃AlF₆ вступает в следующие реакции в расплаве алюминия:
2Al₂O₃ + 2Na₃AlF₆ = 3Na₂O·Al₂O₃ + 4AlF₃
Na₃AlF₆ отличается относительно высокой температурой плавления и низкой гигроскопичностью. Продукты его разложения снижают смачиваемость границы раздела между твердым оксидом алюминия и расплавом алюминия, что облегчает отделение от алюминия и способствует высушиванию шлака. Однако избыток фторида вызовет бурную экзотермическую реакцию и приведёт к образованию большого количества токсичного газа. Na₃AlF₆ способен адсорбировать и растворять Al₂O₃, а также повышать поверхностное натяжение при контакте с расплавом алюминия и способствовать отделению от него.
AlF₃, образующийся в результате реакции, способен удалять из алюминиевого расплава элементы щелочноземельных металлов, такие как Ca и Na (формула реакции приведена ниже).
AlF₃ + 3Na = Al + 3NaF
2AlF₃ + 3Ca = 2Al + 3CaF₂
Реакция разложения Na₂SiF₆ в расплаве алюминия протекает следующим образом:
Na₂SiF₆ → SiF₄ + 2NaF
Натрия фторид (NaF), образующийся в результате реакции, может вызывать коррозию металлического корпуса на границе раздела Al₂O₃–Al, механически отрывать оксидную пленку и растворять её в флюсе, тем самым очищая его, а также выделять небольшое количество натрия, что приводит к ухудшению качества. Образующийся SiF₄ улетучивается в виде газа и частично удаляется.
Na₂SiF₆ и Al₂O₃ вступают в следующие реакции:
3Na₂SiF₆ + 2Al₂O₃ = 2Na₃AlF₆ + 3SiO₂ + AlF₃
Полученный Na₃AlF₆ обладает способностью адсорбировать Al₂O₃, а также может вступать в реакцию с SiO₂, образуя плотный шлак, который легко удаляется.
С развитием технологий обработки алюминиевых сплавов и развитием флюс на основе алюминиевого сплава В рамках технологий очистки были представлены некоторые новые характеристики, касающиеся приготовления флюса и требований к его эксплуатационным показателям, что не только предъявляет более высокие требования к эффективности очистки, но и предъявляет более высокие требования к самому флюсу.
В настоящее время к процессам очистки алюминиевого расплава предъявляются все более высокие требования, а сложный состав флюсов повышает вероятность вторичного загрязнения алюминиевого расплава и окружающей среды самим флюсом. Максимально упростить состав флюса — это единственный способ устранить побочные эффекты, связанные с его использованием.
