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1基本信息

通常把純度(鋁含量)大於99.8%的純鋁叫做高純鋁(highpurity aluminium).它是以優質精鋁為原料,採用定向凝固提煉法生產的。高純鋁又可細分為次超高純鋁(鋁含量99.5%~99.95%)、超高純度鋁(鋁含量99.996%~99。999%)和極高純度鋁(鋁含量99.999%以上)。高純鋁呈銀白色,表面光潔,具有清晰結晶紋,不含有夾雜物。高純鋁具有低的變形抗力、高的電導率及良好的塑性等性能,主要被應用於科學研究、電子工業、化學工業及製造高純合金、激光材料及一些其他特殊用途。產品一般以半圓錠或長板錠供貨,每個半圓錠質量不小於45kg.每個長板錠質量不大於25kg,長板錠斷面尺寸一般為200mm*65mm,長度不大於600mm.
高純鋁具有良好的延展性,通常可以碾壓成極薄的鋁箔或極細的鋁絲,目前使用機械碾壓可以製作達到厚度為0.4微米的獨立鋁箔,而電沉積則可製作厚度達到7.5納米的鋁膜,但該鋁膜必須依附在塑料基膜上。

2簡述

鋁工業出現了新一輪的投資熱潮,其投資的速度和力度前所未有。但與此同時,制約中國鋁工業發展的問題越來越突出。其主要問題如下:
1.產量逐年增加,預計2005年的產量為700萬噸,2010年將達到1000萬噸。隨著產量的增加,原鋁的供求狀況將由供求平衡逐漸轉變為供大於求,這勢必造成競爭加劇,主要表現在價格的競爭,企業利潤下降,甚至無利可圖。
2.資源短缺,主要表現在氧化鋁和電力上,氧化鋁及電價的提價,造成企業生產成本的上升。
3.單一鋁廠產量小,不成規模,不能發揮規模效應,成本較高,缺乏競爭力。
4.產業結構建設不合理,重複建設嚴重,資源大量浪費。原鋁生產紛紛上馬,而附加值高的鋁合金、高純鋁卻倍受冷落。
5.存在嚴重的環保問題,部分企業採用落後的自錇槽技術,不符合環保型鋁廠發展的要求,面臨停業整改。
6.中國鋁工業缺乏國際競爭力,成本高,競爭力小。
綜上所述,在目前市場競爭日益激烈的情況下,鋁工業必須尋找新的發展思路,規避風險,才能長久發展。而作為具有高科技、高附加值的純鋁正符合此要求,很多鋁廠已把上馬高純鋁項目提上日程。
相對於傳統的初級加工鋁錠而言,高純鋁的生產有著較高的產品附加值及利潤空間。高純鋁指的是Al含量≥99.999%(5N)的鋁。高純鋁具有許多優良性能,用途廣泛。它具有比原鋁更好的導電性、延展性、反射性和抗腐蝕性,在電子工業及航空航天等領域有著廣泛的用途。在電子工業中,用於製作高壓電容器鋁箔、高性能導線、集成電路用鍵合線;航空航天工業中,高純鋁用來開發製作等離子帆(推動航天器的最新動力);高速軌道交通中,高速軌道交通車輛除了需要用高純鋁配製高性能合金外,還由於高純鋁具有導磁率低、比重輕的特點,在磁懸浮體材料中得到大量應用;光學應用方面,汽車工業中的車燈反射罩,天文望遠鏡等大量使用鋁反射器,國外也在研究用高純鋁作為大型天文望遠鏡的反光面。隨著對高純鋁性能的進一步認識和開發,高純鋁的應用前景越來越廣闊。

3提純方法

國際上成熟的提純技術有三層液電解法和偏析法兩種。三層液法現在應用比較廣泛,但與偏析法比較起來,後者有著省電、低能耗、環保的優勢,平均每噸能省電6000度。而且偏析法利用物理的方法,整個過程中不涉及其他的任何添加物質,不需要特別額外施加能源促進凝固和偏析過程,除了鋁熔煉本身產生的氣體和粉塵外,在生產過程中不產生任何有毒有害物質,符合環保生產的要求。
  

4目前中國產量

目前中國高純鋁年產量不足10萬噸,產品供不應求。根據有關資料統計,國內每年高純鋁的缺口在十幾萬噸左右。國際上成熟的提純技術有兩種:三層液電解法和偏析法。三層液法現在應用比較廣泛,但與偏析法比較起來,後者有著省電、低能耗、環保的優勢,平均每噸能省電6000度。而且偏析法利用物理的方法,
整個過程中不涉及其他的任何添加物質,不需要特別額外施加能源促進凝固和偏析過程,除了鋁熔煉本身產生的氣體和粉塵外,在生產過程中不會產生任何有毒有害物質,符合當前環保生產的要求。新疆眾河鋁廠以及貴州鋁廠已經運用偏析法生產,有消息稱,國內其他鋁廠也已開始考慮投產,並與相關科研機構展開了合作。相信隨著國內生產工藝的發展,產品質量的提高,高純鋁將是鋁工業發展的新方向。

5電化拋光

電化學拋光是金屬陽極溶解的獨特電解過程,它受眾多可
變因素的影響。根據陽極金屬的性質、電解液組成、濃度及工藝條件的不同,在陽極表面上可能發生下列一種或幾種反應:
1)金屬氧化成金屬離子溶入到電解液中,M = M2+ + 2e; 2)陽極表面生成鈍化膜,M +H2O =MO +2H+ + 2e;
3)氣態氧的析出, 2H2O=O2+4H+ +4e;
4)電解液中各組分在陽極表面的氧化。電化學拋光后的陽極表面狀態主要取決於上述4種反應的強弱程度。然而,由於電化學拋光過程的複雜性,至今提出的各種電化學拋光機制均存在一定的局限性。
鈍化膜理論
該理論認為,在電化學拋光過程中,陽極極化其表面生成鈍
化膜,只有緻密的鈍化膜才能抑製表面的結晶學腐蝕。由於陽極表面上凸起和凹陷部位的鈍化程度不同,其中凸起部位的化學活性較大,且開始形成的鈍化膜往往不完整呈多孔性,而凹陷部位處於更為穩定的鈍化狀態。因此,凸起部位鈍化膜的溶解破壞程度比凹處的大,其結果是凸起部位被腐蝕。如此反覆,直至獲得穩定緻密的鈍化膜層,這使電化學拋光效果可達極值。
該理論雖在微觀拋光上獲得了較完善的解釋,但又不能較好地說明電化學拋光的全過程。
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