Nhóm nghiên cứu Huỳnh Công Khanh, Trường đại học Bách khoa TP.HCM, Nguyễn Minh Hoàng Sơn, Công ty Tín Thành, đã nghiên cứu chế tạo hợp kim trung gian Al-B từ axit boric.
Trong số các tạp chất của nhôm, các nguyên tố chuyển tiếp khi hòa tan vào dung dịch rắn làm giảm rất nhiều độ dẫn điện, chúng còn ảnh hưởng xấu đến tính gia công nguội của nhôm. Để giảm tác hại này, nhiều công trình nghiên cứu đề nghị đưa Bo vào nhôm lỏng dưới dạng hợp kim trung gian Al-B. Khi vào nhôm lỏng, Bo sẽ kết hợp với các nguyên tố chuyển tiếp trên tạo thành các hợp chất borit không hòa tan trong nhôm lỏng, có tỷ trọng nặng hơn nhôm nên lắng xuống đáy nồi nấu, tách ra khỏi nhôm, hoặc nằm lại trong nhôm nhưng không hòa tan trong dung dịch rắn khi kết tinh, giảm xô lệch mạng tinh thể nên làm tăng độ dẫn điện của nhôm.
Phương pháp sản xuất hợp kim trung gian Al-B phổ biến hiện nay dựa vào phản ứng hóa học giữa KBF4 và nhôm lỏng. Tuy nhiên KBF4 có giá rất đắt, hơn nữa, nó phân hủy tạo thành hợp chất độc hại, dễ bay hơi gây tổn hao Bo và đòi hỏi trang bị thiết bị xử lý phức tạp, làm tăng giá thành sản phẩm. Để giảm giá thành của hợp kim trung gian Al-B, nhiều công trình nghiên cứu đã thử nghiệm thay thế KBF4 bằng các hợp chất chứa Bo rẻ hơn, ít độc hại hơn như Bo vô định hình, borac, oxit boric.
Trong công trình nghiên cứu này, hợp kim trung gian Al-B được chế tạo bằng cách đưa một hỗn hợp đã được sấy khô vào nhôm lỏng được che phủ dưới lớp trợ dung để ngăn ngừa sự oxi hóa của Al và Bo sau khi hoàn nguyên.
Để đánh giá khả năng cải thiện tổ chức hạt tinh thể, tính gia công, độ dẫn điện và cơ tính của hợp kim trung gian Al-B đối với nhôm, hợp kim trung gian Al – B được đưa vào nhôm lỏng, khuấy trộn đều để Bo phản ứng với các tạp chất, rồi đúc thỏi, sau đó cán nóng và kéo nguội thành dây nhôm có đường kính 4,5 mm. Thành phần hóa học, tổ chức tế vi, độ dẫn điện và cơ tính của nhôm trước và sau khi biến tính bằng hợp kim trung gian Al-B được kiểm tra trên các máy phân tích quang phổ phát xạ nguyên tử, kính hiển vi quang học, cầu đo điện trở và máy thử kéo. Kết quả cho thấy, hợp kim trung gian Al-B được chế tạo theo phương pháp này đã cải thiện khả năng gia công, độ dẫn điện và độ giãn dài của nhôm.
Hoahocngaynay.com
Nguồn khoahocphothong.com.vn
