本论文通过正交实验,完成了上百炉试样的熔炼和筛选,最终优化出几种最佳配方试样,经性能测试比较,其综合性能远优于国家标准。 论文结合热力学理论计算,分析了工业纯铝中硼和稀土的作用机理,并通过对电阻率的测量、对金相组织和扫描显微组织的观察、以及对能谱的分析,进一步完善了硼和稀土与工业纯铝中杂质元素相互作用的基本理论,弱化了硼和稀土在改善工业纯铝导电性机理方面存在的争议。论文主要从以下三个方面进行了研究: 1.考察了硼对工业纯铝导电性的影响。采用扫描电镜和能谱分析,并结合热力学计算,分析研究了工业纯铝中添加硼后的相组成和分布。研究结果表明:硼跟工业纯铝中的Ti、V、Cr、Mn等微量杂质元素作用,反应生成复杂硼化物,有效降低了这些杂质元素对导电性的有害影响。得出了硼最佳添加量的计算公式,采用该公式计算得出的硼最佳添加量与实验结果较吻合。硼还能有效细化晶粒。 2.考察了稀土对工业纯铝导电性的影响。采用扫描电镜和能谱分析,并结合热力学计算,分析研究了工业纯铝中添加稀土后的相组成和分布。研究结果表表明:稀土跟工业纯铝中的基本杂质元素Fe、Si作用,反应生成复杂稀土化合物,有效降低了Fe、Si对导电性的有害影响。得出了稀土最佳添加量的计算公式,采用该公式计算得出的单一稀土添加量与实验结果比较吻合。由于混合稀土由于成分复杂,其对工业纯铝导电性的影响与单一稀土差别较大,还没有混合稀土最佳添加量的计算公式,但实验分析证实混合稀土的晶粒细化效果较单一稀土强得多。 3.考察了稀土和硼复合处理对工业纯铝导电性的影响。采用扫描电镜和能谱分析,并结合热力学计算,分析研究了工业纯铝中添加土和硼后的相组成和分布。研究结果表明:稀土和硼复合加入工业纯铝中,反应生成物更加复杂,除生成稀土硼化合物外,还生成稀土硼与Fe、Si元素的复杂化合物和稀土硼与Ti、V、Fe、Cr、Zr等的复杂化合物(稀土硼化物),以及其它一些杂质元素化合物。同时也起到细化晶粒作用。 总括实验结果,最终得出“硼化处理”和“稀土处理”的实质是:各自降低相应的杂质元素对导电性的有害影响,生成复杂硼化物或稀土化