專利名稱：一種在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
鋁電解生產(chǎn)中，鋁液對(duì)陰極材料的濕潤(rùn)性非常重要，良好的鋁液濕潤(rùn)性可 以有效降低電解質(zhì)對(duì)陰極材料的腐蝕和滲透，降低陰極壓降，延長(zhǎng)槽壽命。研 究鋁液對(duì)陰極材料的濕潤(rùn)性對(duì)于陰極材料的選擇顯得尤為重要。
鋁基復(fù)合材料是一種非常有潛力的金屬基復(fù)合材料，在鋁基復(fù)合材料的制 備中，作為基體材料的鋁及其合金在其他材料上的潤(rùn)濕性就是衡量該體系復(fù)合 材料能否制備及怎樣制備的基本參數(shù)。因此液態(tài)鋁在固體材料表面的潤(rùn)濕性作 為材料的基本物理化學(xué)性質(zhì)始終得到重視和研究。
中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司在專利(申請(qǐng)?zhí)?00720149574.0)中，公開(kāi)了一種 在線測(cè)量鋁液和冰晶石熔鹽對(duì)各種材料的濕潤(rùn)性的測(cè)量裝置，提供了一種有效 的測(cè)量裝置，測(cè)試時(shí)將測(cè)試樣品放入裝置中熔化，進(jìn)行測(cè)試，效果良好。但在 實(shí)際操作中，由于鋁的活性很強(qiáng)，極易被氧化生成致密的氧化鋁膜，而氧化鋁 的熔點(diǎn)高達(dá)205(TC，常常會(huì)發(fā)生測(cè)試樣品熔化困難的現(xiàn)象，影響測(cè)試操作過(guò)程 和測(cè)試結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效克服測(cè)試樣 品熔化困難、影響測(cè)試過(guò)程和測(cè)試結(jié)果問(wèn)題的在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性
的方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的方法，其特征在于其測(cè)試過(guò)程是將 測(cè)試鋁樣品放入氫氧化鈉溶液和丙酮溶液中，進(jìn)行超聲波清洗，將測(cè)試鋁樣干
燥后，再放在底板樣品上送入測(cè)量裝置中；再對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行充惰性氣體、抽 真空；再進(jìn)行升溫，升溫過(guò)程中維持真空狀態(tài)；熔化后進(jìn)行測(cè)試。
本發(fā)明的一種在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的方法，其特征在于所述的 用氫氧化鈉溶液和丙酮溶液進(jìn)行超聲波清洗的過(guò)程，其氫氧化鈉溶液的重量百 分比濃度為20。％ 50%，清洗時(shí)間為5 10min;在丙酮中進(jìn)行清洗時(shí)間為10 20min。
本發(fā)明的一種在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的方法，其特征在于所述的 對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行充惰性氣體、抽真空、升溫過(guò)程中維持真空狀態(tài)的真空度為10 一4pa 10—5pa。
本發(fā)明的方法通過(guò)對(duì)鋁樣進(jìn)行預(yù)處理去除鋁樣表面的氧化鋁膜。在高溫情況 下能發(fā)生如下反應(yīng)4A1 a) +A1203 (S) =3A120 w 。通過(guò)實(shí)現(xiàn)高溫情況下高的真空 度，能使真空度接近A120的蒸汽壓，發(fā)生氧化物的蒸發(fā)。進(jìn)一步鋁液在高溫下 也發(fā)生揮發(fā)，使測(cè)試裝置內(nèi)真空度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，從而達(dá)到測(cè)試鋁液濕潤(rùn)性的 目的。
具體實(shí)施例方式
一種在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的方法，使用專利號(hào)為 200720149574. 0的一種在線測(cè)量鋁液和冰晶石熔鹽對(duì)各種材料的濕潤(rùn)性的測(cè)量 裝置，包括以下步驟 1)配制重量百分比濃度為20% 50°/。的氫氧化鈉溶液，將盛有氫氧化鈉溶液
的燒杯置于超聲波洗滌器中。將鋁樣放入氫氧化鈉溶液中，開(kāi)啟超聲波，
清洗5 10min。
2) 將鋁樣取出放入盛有丙酮溶液的燒杯中，后置于超聲波洗滌器中清洗10 20min。清洗完畢后取出，使用濾紙吸干。
3) 將鋁樣置于不同材料的樣品上，迅速放入石英密封玻璃管中央，將石英玻 璃管送入加熱裝置中，進(jìn)行密封。
4) 對(duì)密封石英玻璃管充入高純惰性氣體，達(dá)到一定壓力后，關(guān)閉進(jìn)氣閥門(mén)。 開(kāi)啟抽氣閥門(mén)對(duì)石英玻璃管抽真空，待真空度至真空度為10—4Pa 10—5Pa 后，關(guān)閉抽氣閥門(mén)。
開(kāi)啟進(jìn)氣閥門(mén)，充惰性氣體，后關(guān)閉進(jìn)氣閥門(mén)，開(kāi)啟抽氣閥門(mén)，對(duì)裝置進(jìn) 行抽真空。如此反復(fù)四次，真空度達(dá)到10—4Pa 10—5Pa。開(kāi)啟真空系統(tǒng)冷卻 水，同時(shí)開(kāi)啟加熱裝置，按100°C/h 200°C/h的升溫速率升溫至樣品熔化；
5) 加熱同時(shí)，開(kāi)啟攝像裝置，拍攝或錄制鋁樣熔化過(guò)程。處理圖像，得出接 觸角和濕潤(rùn)性。
實(shí)施例1
將測(cè)試鋁樣品放入重量百分比濃度為20%氫氧化鈉溶液進(jìn)行超聲波清洗 10min，，然后放入丙酮溶液中，進(jìn)行超聲波清洗10min。將測(cè)試鋁樣干燥后，再 放在底板樣品上送入測(cè)量裝置中；再對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行充惰性氣體、抽真空至真 空度為10—4Pa 10—5Pa;再進(jìn)行升溫，升溫過(guò)程中維持真空狀態(tài)真空度為IO一 4Pa 10—5Pa;熔化后進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試過(guò)程中鋁樣熔化良好。
實(shí)施例2
將測(cè)試鋁樣品放入重量百分比濃度為30%氫氧化鈉溶液進(jìn)行超聲波清洗8min，，然后放入丙酮溶液中，進(jìn)行超聲波清洗15min。將測(cè)試鋁樣干燥后，再 放在底板樣品上送入測(cè)量裝置中；再對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行充惰性氣體、抽真空至真 空度為10_4Pa 10—5Pa;再進(jìn)行升溫，升溫過(guò)程中維持真空狀態(tài)真空度為10— 4Pa 10—5Pa;熔化后進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試過(guò)程中鋁樣熔化良好。
將測(cè)試鋁樣品放入重量百分比濃度為50%氫氧化鈉溶液進(jìn)行超聲波清洗 5min，然后放入丙酮溶液中，進(jìn)行超聲波清洗20min。將測(cè)試鋁樣干燥后，再放 在底板樣品上送入測(cè)量裝置中；再對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行充惰性氣體、抽真空至真空 度為10—4Pa 10—5Pa;再進(jìn)行升溫，升溫過(guò)程中維持真空狀態(tài)真空度為l(T4Pa 10_5Pa;熔化后進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試過(guò)程中鋁樣熔化良好。
權(quán)利要求
1.一種在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的方法，其特征在于其測(cè)試過(guò)程將測(cè)試鋁樣品分別依次放入氫氧化鈉溶液、丙酮溶液中，進(jìn)行超聲波清洗，將測(cè)試鋁樣干燥后，再放在底板樣品上送入測(cè)量裝置中；再對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行充惰性氣體、抽真空；再進(jìn)行升溫，升溫過(guò)程中維持真空狀態(tài)；熔化后進(jìn)行測(cè)試。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的方法，其 特征在于所述的用氫氧化鈉溶液和丙酮溶液進(jìn)行超聲波清洗過(guò)程，其氫氧化鈉 溶液的重量百分比濃度為20% 50%，清洗時(shí)間為5 10min;在丙酮中進(jìn)行清 洗時(shí)間為10 20min。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的方法，其 特征在于所述的對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行充惰性氣體、抽真空、升溫過(guò)程中維持真空狀 態(tài)的真空度為10_4Pa 10—5pa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的測(cè)量方法，其特征在于其測(cè)試過(guò)程是將測(cè)試鋁樣品采用氫氧化鈉溶液和丙酮溶液，進(jìn)行超聲波清洗，將測(cè)試鋁樣干燥后，再放在底板樣品上送入測(cè)量裝置中；再對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行充惰性氣體、抽真空；再進(jìn)行升溫，升溫過(guò)程中維持真空狀態(tài)；熔化后進(jìn)行測(cè)試。本發(fā)明的方法，有效克服了測(cè)試樣品熔化困難現(xiàn)象，有效實(shí)現(xiàn)了在線測(cè)量鋁液對(duì)不同材料濕潤(rùn)性的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N13/00GK101183066SQ20071017964
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者侯光輝, 姜治安, 楊宏杰 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司