非铁金属之生产.ppt

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1、第4章非鐵金屬之生產機械製造ManufacturingProcessesandSystems9E目錄4.1材料性質4.2非鐵金屬4.3鋁的生產4.4鎂的生產4.5銅的生產4.6鉛的生產4.7非鐵金屬的鑄造4.8鍛合金4.9壓鑄合金4.10鋁的連續模鑄概論非鐵金屬被廣泛的使用在建築、運輸、化工和電機之運用一般常見的十二盎司飲料鋁罐幾近於純鋁、運用範圍的實例說明非鐵金屬的重要0674.1材料性質大多數非鐵金屬對於水份或濕氣都有較高的抵抗力，所以可用於戶外而無需油漆或塗層一般而言，密度高的非鐵合金較能抵抗腐蝕。但鋁則為例外，因鋁的表面在空氣中會很快的形成

2、不透水的氧化物薄膜，除了強鹼以外，可以防止或減緩大多數物質的侵蝕0674.2非鐵金屬冶煉礦砂在還原之前，必須從脈石(gangue)分離出來，此種程序稱為「選礦」，濃縮或「選礦」的方法和淘金相似將礦砂及脈石磨成細粉末，而與水混合，然後加入定量的特別油劑，並劇烈的攪動，即產生大量泡沫，金屬化合物就懸浮於泡沫上，取出後即可用於煉製0684.2非鐵金屬非鐵冶煉爐反射爐最常用於非鐵金屬的冶煉。若加入熔渣誘導劑(slaginducers)或助熔劑，則可以減少氧化除冶煉爐之外，非鐵金屬的精煉亦廣泛使用焙燒爐(roastingoven)，硫化物在此爐中氧化0694

3、.3鋁的生產鋁礬土(bauxite)是具有經濟價值的礦源，可以用來冶煉鋁金屬拜爾法(Bayerprocess)：由德國化學家卡爾約瑟夫拜爾而得名，是生產純鋁的最常用方法金屬鋁由電解法生產，將礬土還原為氧和鋁。在此過程中，純礬土在熔化的冰晶石池中溶解，此池為一大型電解爐，稱還原池(reductioncells)，或「還原槽」0694.3鋁的生產0704.4鎂的生產石灰和海水產生作用時，氫氧化鎂便沉入沉澱槽底部，形成一種稀泥漿，然後抽出，此約含12%氫氧化鎂。這些漿液經過過濾後可獲得濃度更濃的氫氧化物，再藉著加入鹽酸而使得這些濃的氫氧化物轉變成氯化鎂。

4、蒸發除去水份，經再過濾與特殊乾燥之後，可得68%濃度的氯化鎂0704.4鎂的生產0714.4鎂的生產石墨電極為陽極，而槽身為陰極。用60,000安培的直流電，使氯化鎂分解，鎂金屬浮於頂上。每日每一槽約生產鎂1200磅(540公斤)；並鑄成18磅(8.1kg)的鎂鑄錠0714.5銅的生產美國生產銅的產量約全世界的。礦砂是黃銅礦，主要含有和，通常位在地下很深之處部份礦砂焙燒成及CuS的混合物──稱為焙燒物，再與作助熔劑的石灰熔合在反射爐中泡銅純度在98%至99%之間，將進一步電解精煉，以達更高純度0714.5銅的生產0724.6鉛的生產0734.7非鐵

5、金屬的鑄造一般用在非鐵鑄造的元素是銅、鋁、鋅、錫及鉛兩種最常使用的銅合金是黃銅和青銅鎂合金的重量輕是使其成為有用金屬的主因之一，其重量是鋁的，鑄造鐵金屬的0734.7非鐵金屬的鑄造0744.7非鐵金屬的鑄造0754.8鍛合金鍛造材料是利用冷作或熱作(hotorcoldworking)，而可將其鍛造成所需要的形狀0754.8鍛合金鋁合金(aluminumalloys)銅合金(copperalloys)鎂合金(magnesiumalloys)0754.9壓鑄合金可壓鑄的非鐵合金範圍相當地廣，按商業重要性來分的話，主要的基本金屬是鋅、鋁、鎂、銅、鉛和錫會

6、影響合金選擇的因素有機械性質、重量、切削性、抗蝕性、表面光製，以及成本0764.9壓鑄合金鋅基合金壓鑄件的生產有75%以上是鋅基類採用純度最高的商業鋅為鋅，即所知的「特別高級」(SpecialHighGrade)0774.9壓鑄合金鋁基合金許多壓鑄件均由鋁合金做成，理由是它們很輕而且能夠抗腐蝕他們較鋅難壓鑄，因為熔化的鋁合金若持續和鋼接觸，便會損及鋼，所以通常需使用冷室處理鋁合金的熔化溫度大約在0774.9壓鑄合金銅基合金黃銅和青銅的壓鑄件是較難用壓鑄法者，此乃因它們的鑄造溫度相當高，介於，於是必須使用耐熱合金鋼做模子以避免其迅速毀損0784.9壓

7、鑄合金鎂基合金鎂主要和鋁合成合金，但是很多合金還含有少量矽、錳、鋅、銅與鎳鎂合金的抗蝕性遜於其它壓鑄合金ASTM規格B94，合金AZ91B是主要的壓鑄合金，其鑄造性能佳，且機械性質相當不錯鎂合金的鑄造方式大致和鋁合金相同，鑄造溫度需在冷室壓鑄機0784.9壓鑄合金鉛基合金純鉛在時會熔化，如果加入16%銻作成合金，則熔化溫度大約是銻是與鉛合用的主要元素，其百分比大約為9.25-16%0794.9壓鑄合金錫基合金抗蝕性強，並且其中部份非常適用於食物或飲料容器錫合金的承載性質佳，能夠在精密的尺寸公差內鑄造錫合金還可以用於廉價珠寶，有些等級被分類為錫器合金

8、0794.10鋁的連續模鑄從開放爐熔化的鋁可製成鋁錠或是進行連續模鑄的步驟連續鑄件是將冷卻的金屬連續鑄造成一個薄板的過程緊