Erimiş Metal Gaz Giderme ve Arıtma, Kısmi Basınç Farkı Yöntemiyle Gaz Giderme

Farklı gaz giderme mekanizmalarına göre, alüminyum alaşımı eriyiğinin erimiş metal gaz giderme arıtma yöntemi, kısmi basınç farkı ile gaz giderme, bileşik gaz giderme, elektrolitik gaz giderme vb. olarak sınıflandırılabilir.

Erimiş Metalin Gazdan Arındırılması ve Arıtılması

Erimiş metalin kısmi basınç farkı gaz giderme ve arıtma Bu yöntem, gazda çözünmüş metali düşük hidrojen kısmi basıncına sahip bir vakum ortamına yerleştirmek ya da dehidrojenasyon için itici güç sağlamak üzere eriyik içine bir inert gaz eklemektir. Endüstriyel üretimde genellikle N2, Ar ve diğer inert gazlar eriyik içine verilir veya gaz üreten akı eriyik içine basılır. Kabarcığın içinde hiç hidrojen bulunmadığından, yani hidrojen kısmi basıncı sıfır olduğundan ve kabarcığın çevresindeki eriyikteki hidrojen kısmi basıncı sıfırdan büyük veya sıfıra eşit olduğundan. Kabarcığın içi ve dışı arasındaki hidrojen kısmi basınç farkının etkisiyle, çözünmüş hidrojen atomları eriyik-kabarcık arayüzüne yayılır; burada yeniden birleşerek kabarcık içinde hidrojen molekülleri oluştururlar ve ardından hidrojen molekülleri kabarcıkla birlikte eriyik yüzeyine yükselir ve dışarı çıkar. Bu süreç, kabarcığın içi ve dışındaki hidrojen kısmi basınçları eşit olana kadar devam eder.

Bileşik erimiş metal gaz giderme ve arıtma yöntemi, akışkan maddeye gazla hidritler ve nitrürler oluşturabilen belirli bir maddenin eklenmesinden ibarettir; örneğin, Li, Ca, Ti, Zn ve diğer aktif metallerin eklenmesi yoluyla LiH, CaH, TiN, ZnN ve diğer bileşikleri oluşturmak amacıyla metal eriyiğinden gazı gidermek için kullanılan bir yöntemdir. Oluşan bu bileşikler düşük yoğunluğa sahiptir ve çoğunlukla erimiş metalde çözünmezler; bu nedenle cüruf giderme ve arıtma işlemleriyle kolayca uzaklaştırılabilirler. Erimiş metalde çözünmüş hidrojen ve oksijen bazen birbirleriyle etkileşime girerek nötr su buharı oluşturur; bu da gaz giderme amacına ulaşılmasını sağlar.

Elektrolitik erimiş metal gaz giderme arıtma yöntemi, erimiş metale yerleştirilen bir çift elektrot kullanır ve yüzey, kaplama akısı ile kaplanır. Ya da erimiş metal bir elektrot olarak kullanılır, diğeri ise akıya daldırılır ve ardından elektroliz için doğru akım uygulanır. Elektrik alanının etkisiyle, metaldeki H anot yönünde hareket eder, yükü nötralize eder ve hidrojen moleküllerine polimerize olur, ardından dışarı çıkar. Metaldeki diğer negatif iyonlar katotta yüklerini serbest bırakır, ardından toplanarak yukarı doğru yükselir ve akı içinde kalır; daha sonra cüruf haline gelerek uzaklaştırılır. Uygulamalarda görüldüğü üzere, bu yöntem sadece gazı değil, cürufu da giderebilir ve alüminyum ile alüminyum alaşımlarının arıtılması, gazdan arındırılması ve cüruf giderimi için kullanılabilir.