Alüminyumdan Azot Giderme ve Alüminyumun Akı ile Arıtılması

Alüminyumun azotla gazdan arındırılması, gaz üfleme arıtma işleminde kullanılır; bu yöntem, kullanım kolaylığı, çevre dostu olması, güvenlik ve düşük maliyet gibi özelliklere sahiptir; ancak arıtma etkisi, inert gazın kendisinin saflığıyla sınırlıdır. Genel olarak, inert gazlar, sıkı arıtma önlemleri alınsa bile her zaman belirli miktarda nem ve oksijen içerir. Bu gaz erimiş alüminyumun içine üflendikten sonra, üflenen kabarcığın yüzeyinde ince ve yoğun bir oksit tabakası oluşur; bu tabaka, eriyikteki hidrojenin kabarcığın içine girmesini engeller ve böylece gaz salınım hızını büyük ölçüde azaltır. Belirli bir miktar alüminyum gaz giderici akı Alüminyumun azotla gazdan arındırılması sırasında kabarcığın yüzeyi erimiş akı tabakasıyla çevrelenir; bu durum, kabarcık içindeki nem ve oksijenin erimiş alüminyumla temas etmesini engellemekle kalmaz, aynı zamanda bir oksit tabakasının oluşmasını da önler. Dahası, oksitler oluşsa bile bunlar eriyik tarafından adsorbe edilecek ve böylece arıtma etkisi etkili bir şekilde artırılacaktır.

Alüminyumdan Azotun Giderilmesi

Çeşitli deneyler, hidrojen giderme yeteneğinin kabarcığın yüzeyi, etkin sınır tabakasının kalınlığı, kabarcık içindeki hidrojenin kısmi basıncı ve erimiş alüminyum ile kabarcık arasındaki hidrojen difüzyon katsayısı ile doğrudan ilişkili olduğunu kanıtlamıştır. Erimiş alüminyum kuvvetli bir şekilde çalkalandığında, sınır tabakasının kalınlığı azalır ve kabarcık dağılımının yüzey alanı artar; bu da difüzyona elverişli bir ortam yaratır ve hidrojen giderme etkisi iyi olur. Ayrıca, gazdaki su buharı içeriği ne kadar düşükse, kabarcık içindeki hidrojen kısmi basıncı o kadar düşük olur ve hidrojen giderme etkisi o kadar iyi olur.

Bir araştırmacı, alüminyumda saf azotla gaz giderme ile saf azot-akışkan karışımı üfleme arıtma yöntemlerinin etkileri üzerine karşılaştırmalı bir deney gerçekleştirmiştir. Arıtma süresi her iki durumda da 12 dakikadır. Arıtma öncesinde alüminyum eriyikindeki hidrojen içeriği 0,41 mL/100 g metaldir. Saf azotla arıtma işleminden sonra eriyikteki hidrojen içeriği 0,29 mL/100 g metal iken, azot ve akı ile karıştırıldıktan sonra eriyikteki hidrojen içeriği sadece 0,06 mL/100 g metal'dir. İlkinin hidrojen giderim oranı sadece 29% iken, ikincisinin 85%'dir.