主题:【原创】【第二届网络原创大赛作品】高频熔融离心浇铸开发历程

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alexright
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原文由 shaweinan 发表:

  如果说灼烧的痕迹实际上还是Zr的话,那Zr是哪里来的,是镍中的吗?若带有锆涂层的坩埚熔融通用镍效果很好,那为什么不用它去试试铬铁呢?

每个坩埚之内都有一层氧化锆的保护层,也就是为了保证坩埚的材质不污染试样;随着坩埚的使用,氧化锆的保护层会掉,因此会造成坩埚影响测量的现象。所以目前要做的是,如何修复坩埚的保护层。
连同上一个问题,降低成本也就是说,如果坩埚使用的次数越多,那么成本肯定越低。
Al质坩埚是否贵,这个我不太清楚。因为没有购买,所以只能用Si-Al的坩埚试验。如果不重复使用,试验的成本相对来说比较高。
再连同上个问题:准确称量是可以到mg级别,这没有问题,如果每个块都是0.5g左右的熔剂,要准确到mg则有点困难,需要点运气。
这里说这个过程,表达的信息是,屑状的助熔剂更好混,对熔融及后续的分析是非常有利的。
alexright
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原文由 shaweinan 发表:
原文由 shaweinan 发表:
  既然是“所注明的陶瓷坩埚,当然也包括了铝质的坩埚,可能也有其它材质的坩埚。”那还要对坩埚的材质进行什么样的说明?“没有采用目前的这种坩埚”中目前的这种坩埚又是什么坩埚?

原文由 alexright 发表:
  这里没有说清楚,因为之前对坩埚的种类没有调查,同时由于其内部有Zr质涂层。在最初的几次熔融中,不会破坏涂层。//目前使用的坩埚是硅铝质。


原文由 alexright 发表:
  第二、熔融时间是固定值。显然,根据客观的条件,包括仪器设备的精度,磁感应的原理,我们可以说环境条件本身就有变化的因素存在,熔融的时间就不能完全固定。应该是一个范围。在一个时间段内允许,这个需要有一定的经验。
  注:这个可能是写文章时的限制。可以允许在小范围的时间内波动;但对分析C、S有较大影响。

原文由 shaweinan 发表:
  很多的实验都有环境变化的问题,因为这种变化是没有什么规律可遵循的,所以很难通过人为的主观意识来控制,同样也就不容易通过时间来进行认为地调整。时间对分析C、S有较大影响这也不难理解,你的试验不是在真空条件下做的吧,因为空气中存在C和S的氧化物气体,所以会产生比较大的影响。

原文由 alexright 发表:
  这里我是对时间的叙述,来说明写文章时可能是要有明确的表述,所以用一个点的时间来代替了一段时间;在试验中应该是一段时间的描述更好,同时也不会影响。
  你的意思是空气中存在氧气,所以C、S变化较大。实验中有较大影响,并且可以得到规律性的东西。


  那么熔融的这段时间,为了保证实验结果的重现性,一般也不大可能是根据人的经验来改变的。
  再有,我的意思并不是因为空气中存在氧气才会引起对C、S的影响,而是因为空气中含有CO、CO2、SO2和SO3才会造成这种影响。

这个不是因为空气中的氧化物影响,因为从试验的结果来说,S是明显系统偏低,而碳的结果随着熔融时间的延长(最长时间30s)有降低的趋势。没有试验过极限的情况,就是延长很长的时间,是否碳会在一定时间之后会稳定。
alexright
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原文由 shaweinan 发表:
原文由 alexright 发表:
  在最初,我们是试验了用纯铁丝来进行熔融,现在,在我看来是很大的一个失误,因为这导致了我们走了很多的弯路,做了很多无用功。
 一、不能准确称量。那么大的颗粒,要定量,实在是太困难了。
 二、同样是那么大的颗粒,而熔质是粉末状的,显然很大的一部分试样要从缝隙中掉到底部,根据熔融的原理,这实在不是个好办法;对均匀性影响也很大;同时对时间也不能控制,即使在一定的范围内也无法控制。后来不得不考虑压片之后再捣碎,以使两者能“混匀”。(如果要如此复杂的制样,还不如磨样来的快。)
  注:粉末压片的结果对于P还比较稳定,Si是最不稳定的元素,特别是对于不同厂家的样品。
 三、由于对时间不能控制,同时Si的数据不好,想当然的认为是由于坩埚的影响,又想办法试图用石墨坩埚内衬来解决,甚至在比例方面作了太多的复杂的工作,都以失败告终。

原文由 shaweinan 发表:
  在第一点中,“不能准确称量”应该是指不能准确称取到某一事先希望的数值吧?在第二点中说“Si是最不稳定的元素”,如果容器是用坩埚那显然Si的数据不会好,特别是在没有对坩埚内表面进行任何处理的情况下。

原文由 alexright 发表:
 1、是的,因为是使用的纯铁“块”(夸张一点,就是很大的颗粒,约直径3mm,长度4~5mm)。
 2、是的。因为想着降低成本,导致了坩埚的污染。而al质的坩埚没有购买。


  不管你用的是纯铁丝还是纯铁块,因为在称量中挥发和吸潮的过程基本上可以忽略,所以只要用的天平足够精确,那就可以很容易地称到mg数量级,为什么说称不准?
  如果只是为了降低成本而致使分析结果达不到要求,那你做的分析检测还能有多大的意义?如果说Al质的坩埚成本高,那白金的呢?

这个我非常同意你的看法:如果只是为了降低成本而致使分析结果达不到要求,那你做的分析检测还能有多大的意义?
shaweinan
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原文由 shaweinan 发表:
  化学分析容量法的允许差一般是0.2%。
  你重复7次标准偏差小于0.2,那相对标准偏差呢?

原文由 alexright 发表:
  相对标准偏差小于0.2/60*100%=0.33%。
  化学分析容量法的允许差是0.6%


  你做滴定时常量分析结果的相对平均偏差能允许到0.6%?
shaweinan
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原文由 shaweinan 发表:
  如果说灼烧的痕迹实际上还是Zr的话,那Zr是哪里来的,是镍中的吗?若带有锆涂层的坩埚熔融通用镍效果很好,那为什么不用它去试试铬铁呢?

原文由 alexright 发表:
  每个坩埚之内都有一层氧化锆的保护层,也就是为了保证坩埚的材质不污染试样;随着坩埚的使用,氧化锆的保护层会掉,因此会造成坩埚影响测量的  所以目前要做的是,如何修复坩埚的保护层。
  连同上一个问题,降低成本也就是说,如果坩埚使用的次数越多,那么成本肯定越低。
  Al质坩埚是否贵,这个我不太清楚。因为没有购买,所以只能用Si-Al的坩埚试验。如果不重复使用,试验的成本相对来说比较高。
  再连同上个问题:准确称量是可以到mg级别,这没有问题,如果每个块都是0.5g左右的熔剂,要准确到mg则有点困难,需要点运气。
  这里说这个过程,表达的信息是,屑状的助熔剂更好混,对熔融及后续的分析是非常有利的。


  那你前面说的用熔融机熔融通用镍时在坩埚的内部会形成了一层膜,这层膜是什么?应该很容易分析,既然多了一层保护膜了,为什么不去用它试试铬铁呢?修复坩埚氧化锆的保护层很难吗,试过用锆盐溶液处理后高温灼烧的效果吗?
  对于称样问题,看来你还是不只是想称出每块样品的重量,而是要每次都称0.5g左右的样品量呀!
shaweinan
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原文由 alexright 发表:
  这个不是因为空气中的氧化物影响,因为从试验的结果来说,S是明显系统偏低,而碳的结果随着熔融时间的延长(最长时间30s)有降低的趋势。没有试验过极限的情况,就是延长很长的时间,是否碳会在一定时间之后会稳定。


  那这明显是在熔融过程中样品中的S和C跑出来了,而且可以预计温度越高时间越长测出的S和C的结果就会越低。
alexright
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原文由 shaweinan 发表:

  修复坩埚氧化锆的保护层很难吗,试过用锆盐溶液处理后高温灼烧的效果吗?
  

非常感谢提出这个建议。有没有之类的应用介绍?
alexright
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原文由 shaweinan 发表:
原文由 alexright 发表:
  这个不是因为空气中的氧化物影响,因为从试验的结果来说,S是明显系统偏低,而碳的结果随着熔融时间的延长(最长时间30s)有降低的趋势。没有试验过极限的情况,就是延长很长的时间,是否碳会在一定时间之后会稳定。


  那这明显是在熔融过程中样品中的S和C跑出来了,而且可以预计温度越高时间越长测出的S和C的结果就会越低。

是的。
建议大家作条件试验的时候,要考虑的因素很多,用正交试验方案。
ljzllj
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加热前会预充氩气,否则熔融的金属至少表面也会被氧化吧。个人感觉空气中的气体杂质影响可以忽略不计。
另外,既然想到做校正的时候考虑碳,那怎么不考虑铁呢,铁的影响可是比碳要大的多哦。无论是吸收系数还是成分含量,铁都要远远大于碳。
如果熔融过程中由于烧失或挥发等原因导致碳有损失,且认为是“烧失量”吧,直接的曲线比对可能会有偏差,可以尝试下做烧失量校正。
因为没有做过,只是从理论上分析了一下。关键还是要实验,结果好才是真的好。
shaweinan
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原文由 ljzllj 发表:
  加热前会预充氩气,否则熔融的金属至少表面也会被氧化吧。个人感觉空气中的气体杂质影响可以忽略不计。


  它在分析前表面还要被处理。但我觉得用惰性气体保护可能会减少C和S的损失。
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