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1、第22卷第5期冶金分析Vol.22,No.52002年10月MetallurgicalAnalysisOctober,2002文章编号:1000-7571(2002)05-0015-02不同状态铝的酸分解行为研究3孙焱,王海舟(钢铁研究总院,北京100081)摘要:对于不同状态铝(金属铝、氧化铝、氮化铝)的酸分解行为进行了研究。结果表明,通常意义上的酸溶铝并非材料学及冶金学所要求的固溶铝,它包括金属铝、部分氧化铝及部分氮化铝。采用不同的酸分解条件,各种状态铝的溶解程度有所区别。关键词:金属铝;氧化铝;氮化铝;酸溶铝;固溶铝
2、中图分类号:O65214文献标识码:A钢中铝主要以金属铝、氮化铝以及氧化铝等体发射光谱法测定。其测定条件如下:状态存在,工艺和材料科学及冶金学要求得到固谱线:3961152nm;功率:1150W;载气流速:溶铝(即以金属键形式存在的铝)及其它各种不同0175L/min;辅助气流速:015L/min;蠕动泵速:状态铝的含量信息。目前,化学分析而言,钢中铝110r/min;积分时间:10s。绝大多数仍按照酸溶铝和酸不溶铝加以划分,即2结果与讨论在通常条件下溶解于无机酸中的那一部分,称为酸溶铝;未溶解的部分,称为酸不溶铝。目前的
3、国211标准方法前处理条件下不同状态铝的分解家标准(GB)、国际标准(ISO)及美国材料试验协分别采用了GB以及ISO,ASTM方法中酸会标准(ASTM)都沿用此种划分方法。但是从工溶铝测定的前处理条件进行了纯金属铝、纯氮化艺和材料科学的角度而言,这种划分方法远远不铝及纯氧化铝的溶解实验。能满足科研及生产的要求。材料及冶金工作者期试验结果表明,按标准分析方法(无论是国家望了解化学分析所得到的酸溶铝的组成是什么?标准、国际标准或美国材料试验协会标准)所采用它与材料学及冶金学要求的固溶铝的关系如何?的不同比例、不同浓度的盐酸和
4、硝酸组合的条件以及化学分析所提供的酸不溶铝与氧化铝及氮化下分解时,金属形态铝基本溶解,溶解率为铝间的关系。9916%～10014%;氮化铝和氧化铝的溶解程度在本文以金属铝、氧化铝和氮化铝为考察对象,不同的酸中有所不同,但都未能完全溶解,氮化铝研究了其各种不同前处理条件下的分解行为,以的溶解率为3514%～4716%;氧化铝的溶解率为期对上述问题作出回答。2513%～6019%(见表1)。212氢氟酸(HF)对不同状态铝溶解的影响1实验部分21211盐酸+硝酸+水(3+1+2)+氢氟酸条件111仪器和试剂下不同状态铝的分解:
5、以国际标准(ISO)及美国IRIS2ADV全谱直读电感耦合等离子体发射材料试验协会标准(ASTM)为基础,加入氢氟酸。光谱仪(美国热电公司)。即:试样中加入40mL溶样酸(HCl+HNO3+H2O盐酸、硝酸、氢氟酸(优级纯)。=3+1+2)后,缓慢加入HF,于电热板上加热至112实验方法样品不再反应。11211试样的分解:采用不同的酸解条件进行样试验发现,金属铝能够完全溶解,氮化铝溶解品的处理,样品溶解后,稀释定容。率为2216%,氧化铝的溶解率提高至9717%。11212试样测定:试样溶液采用电感耦合等离子收稿日期:20
6、01-08-14作者简介:孙焱(1977-),女(汉族),黑龙江哈尔滨人,工程师,硕士。—15—第22卷第5期冶金分析Vol.22,No.52002年10月MetallurgicalAnalysisOctober,2002表1铝的分析结果Table1Analysisresultsofaluminium溶解率(%)方法要点DissolutionrateMethodMainpoints金属铝氮化铝氧化铝向试样中加入40mL溶样酸(HCl+HNO3+H2O=3+1+2),加热[1]ISO至样品不再反应,煮沸以除去氮氧化物,而后冷
7、却。过滤后的滤液即为1001147162819[2]ASTM待测试液。向试样中加入20～30mL盐酸(1+1),于电热板上缓慢加热溶解(不易溶解的试样适当补加浓盐酸或硝酸助溶),滴加5mL硝酸氧化,加[3]991642176019GB/T22318-91入10～30mL硫酸(1+1),蒸发冒硫酸烟1min,稍冷,滴加50mL水,加热溶解盐类。向试样中加入6mL浓盐酸、1mL硝酸,于电热板上加热溶解(难溶[3]GB/T22319-89的试样,适当补加盐酸或硝酸溶解),于试液中加入2mL高氯酸,加热蒸1001435142513
8、[3]GB/T223110-91发至冒高氯酸烟,保留高氯酸1～115mL。21212盐酸(1+1)+硝酸+氢氟酸+硫酸冒烟3结论条件下不同状态铝的分解:以国家标准(GB/本文采用多种前处理条件,对于不同状态铝T22318-91)为基础,加入氢氟酸。即:试样中加(金属铝,氧化铝,氮化铝)的分解行为进行了研
