ПОЛУЧЕНИЕ ЛИГАТУРЫ Al-B АЛЮМОТЕРМИЧЕСКИМ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ KBF_4 И B_2O_3 В СРЕДЕ РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЕВЫХ ФЛЮСОВ

摘要

Исследован процесс получения лигатуры Al-B методом алюмотермического восстановления KBF_4 и B_2O_3 с использованием фторидных флюсов КР-AlF_3 и КР-NoР-AlF_3 при температурах, соответственно, 983 и 1123 К и хлоридно-фторид-ных флюсов KCl-NaCl-KF при T= 1173÷1223 К. Все эксперименты проводили при одинаковых условиях: скорость перемешивания расплавленной смеси - 400 об/мин, длительность синтеза - 30 мин. Максимальное количество бора (1,5 %) в сплаве Al-B было получено в случае применения в качестве борсодержащего сырья KBF_4 (3 % в расчете на В) в среде КР-AlF_3 с мольным (криолитовым) отношением (КО) компонентов КР/AlF_3, равным 1,3, при Т= 983 К, при этом степень извлечения бора не превышала 75 %. Сравнимые результаты были получены в экспериментах с флюсом KF-NaF-AlF_3 (KO = 1,5) при T= 1123 К. Однако при увеличении концентрации задаваемого бора степень его извлечения существенно ?снижалась, что связано с разложением при более высокой температуре не только KBF_4, но и менее термически устойчивого NaBF_4, который образуется в результате обменной реакции в расплаве. Поэтому не рекомендуется использование солей натрия в качестве компонента флюса. Лигатуры Al-B, полученные восстановлением KBF_4 в среде фторидных флюсов, представляли собой твердые растворы бора в алюминии, содержащие интерметаллид AlB_2. Наименьшее количество бора в алюминии с минимальной степенью извлечения было получено в опытах с B_2O_3 в среде расплавленного КР-AlF_3 с КО = 1,5. Тем не менее результаты сканирующей электронной микроскопии свидетельствуют о равномерном распределении В в матрице А1 и отсутствии интерметаллидов, при этом найдено большое количество оксида Al_2O_3, который является продуктом реакций B_2O_3 как с жидким А1. так и с флюсом КР-AlF_3.