說到船用鋁板，大家*熟悉的要數5083鋁板了。船用鋁板是鋁板產品研發應用的新興領域，目前船板的生產能力已成為衡量鋁板廠家綜合實業的重要指標。那么，船舶制造廠家為何如此青睞5083鋁板?5083鋁板屬于Al-Mg系合金，中等強度，具有耐蝕性好、焊接性優良、冷加工性較好的優勢，廣泛用于制造飛機油箱、油管、交通車輛、船舶鈑金件、儀表、街燈支架、鉚釘、五金制品、電器外殼等。在船舶制造領域，多采用5083H116/H321/H112狀態的鋁板，應用于船舶甲板、發動機臺座、船側、船底外板等部位。5083鋁板滿足船用鋁板的選材要求：1、較高的比強度和比模量。船舶的結構強度和尺寸與材料的屈服強度和彈性模量密切相關，由于鋁合金的彈性模量和密度大體相同，合金元素的添加也影響甚，因此在一定范圍內提高屈服強度對減輕艦船結構有力。5083鋁板屬于中等強度，能同時具備優良的耐蝕性和可焊接性。2、焊接性優良。5083鋁板具有良好的焊接抗裂性，在焊接時不容易出現裂紋現象。3、耐蝕性優良。耐蝕性能是船用合金的主要標志之一，5083鋁板是典型的防銹鋁板，耐腐性好，能適應惡劣的海洋環境，經久耐用。4、密度小。鋁合金比重小，能減輕船板重量，節省能耗，增加載重。5、環保。鋁合金不燃燒，遇火，而且回收利用率高，可循環再利用，環保性好。
          通過溫度控制提高擠壓鋁型材產量，通常，如果沒有非預定的停機時間，那么*大產量主要決定于擠壓速度，而后者受制于四個因素，其中三個固定不變而另一個則是可變的。 個因素是擠壓機的擠壓力，擠壓力大的可在錠坯溫度較低時順利地擠壓；第二個因素是模具設計，擠壓時金屬與模壁的摩擦通?？墒雇ㄟ^的鋁合金的溫度上升35～62℃；第三個因素是被擠壓合金的特性，是限制擠壓速度的不可控制的因素，型材的出口溫度一般不可超過540℃，否則，材料表面質量會下降，模痕明顯加重，甚至出現粘鋁、凹印、裂縫、撕裂等。*后一個因素是溫度及其受控程度。如果鋁型材擠壓機的擠壓力不夠大，很難順利擠壓或甚至出現塞?，F象而擠不動時，就可提高錠坯溫度，但擠壓速度應低些，以防材料的出口溫度過高。每一個合金都有其特定的*優的擠壓(錠坯)溫度。生產實踐證明，錠坯溫度*好保持在430℃左右（擠壓速度≥16mm/s時）。6063合金型材的出模溫度不得超過500℃，6005合金的*高出口溫度為512℃，6061合金的*好不大于525℃。出模溫度的不大變化也會影響產品的產量與質量。擠壓筒溫度也是很重要的，特別應注意預熱階段的溫度升高，應避免各層之間產生過大的熱應力，*好是使擠壓筒與襯套同時升高到工作溫度。預熱升溫速度不得大于38℃/h。*好的預熱規范是：升高到235℃，保溫8h,繼續升溫到430℃，保溫4h后，才投入工作。這樣不但能保證內外溫度均勻一致，而且有足夠的時間一切內部熱應力。當然在爐內加熱擠壓筒是*佳的預熱方式。在擠壓過程中，擠壓筒溫度應比錠坯溫度低15～40℃。如果擠壓速度過快，以致擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度，就要設法使擠壓筒溫度下降，這不但是一件麻煩的工作，而且產量會下降。在生產速度上升過程中，有時受電偶控制的加熱元件會被切斷，可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃，擠壓廢品就會上升。應根據不同的合金確定理想的擠壓筒溫度。千萬不要認為預熱擠壓筒是在浪費時間、消耗能源。某工廠為趕生產任務，一方面用內部電阻元件加熱，另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種情況，溫度無法測量與控制，會產生巨大的熱應力，內襯溫度高，膨脹比外套的快，以致擠壓筒裂開，并聽到“炸裂”的聲音。擠壓軸在工作過程中會積蓄內應力，這種應力大到一定程度會產生疲勞裂紋，一旦受到非軸向的徑向力作用就會斷裂。因此，擠壓軸的累計工作時間達到4500h后，*好進行一次應力處理，在430～480℃保溫12h,然后隨爐冷卻到50℃以下。遺憾的是，我國很少有工廠照此處理。
生產優質表面建筑型材時，對擠壓墊溫度也應嚴格控制，以減少表面色調不一致廢品量。固定擠壓墊的質量比活動的好得多，能積聚更多的熱量，因而能降低錠坯端頭溫度，能減少雜質進入型材內，有助于提高產量。美國卡斯圖爾公司（Castool）采用壓縮空氣冷卻擠壓墊與擠壓軸，使其溫度降到50℃左右。模具溫度對于獲得高的產量起著重要的作用，一般不得低于430℃；另方面，也不得過高，否則，不但硬度可能下降，同時會產生氧化，主要在工作帶。在模具加熱過程中，應避免模具之間緊靠著，阻礙空氣流通。*好采用帶格的箱式加熱爐，每個模放于一個單獨的箱內。錠坯在擠壓過程中的溫度升高可達40℃左右或更高些，升高量主要決定于模具設計。為了獲得*大產量，對各項溫度決不可忽視，應記錄各個溫度并嚴加控制，以找出機臺的*大產量與各項溫度的關系。然后，鋁型材擠壓生產廠的員工都應牢記：溫度的精密控制，對提高產量是至關重要的。

        鋁灰的化學成分由于原料組成及工藝等不同，具有較明顯的差異性，主要由金屬鋁、氧化鋁及鹽熔劑等的混合物構成。具體是：Al10%~30%，Al?O320%~40%,Si，Mg，Fe氧化物7%~15%，K，Na，Ca，Mg氯化物和少量氟化物15%~30%。其中部分氧化物和氯化物附著于金屬鋁的表面。耐火材料屬資源型產業，化學成分及類型多種多樣，具有容納各種原材料的空間。鋁灰的化學成分與耐火材料的主要原料鋁礬土相近，可以考慮直接或經加工處理后成為耐火原料,為鋁灰的有效利用開辟一條新途徑，既保護環境，又降低耐火材料企業的生產成本，對企業可持續發展具有一定幫助。鋁灰加入耐火材料配料中的應用：1.1作為防爆劑：能改善不定形耐火材料襯體的透氣性，防止襯體在烘烤過程中由于產生的蒸氣壓過大而發生爆 裂的物質稱為防爆劑，也稱為快干劑(可快速烘烤的添加劑)。不定形耐火材料的防爆劑有活性金屬鋁粉，鋁粉與H?O反應生成Al(OH)?，并放出H?，在澆注料尚未凝固前，H?從澆注料逸出時會形成毛細排氣孔，從而提高其排氣性。王立旺[1]采用鋁灰替代鋁粉作防爆劑，用于鐵溝澆注料，其鋁灰的化學成分是：Al31.63%，Al?O?18.15%，AlN9.25%，MgO6.16%，SiO?12.21%，Fe?O?7.27%，CaO2.23%，Na?O2.15%，K?O1.03%，TiO?2.04%，Cr?O?0.58%，其他7.33%。其中的Al，AlN能水化放出氣體。試驗得出鐵溝澆注料中加入w(鋁灰)4%，能很好地起到防爆作用，鋁灰加入過多，會出現鼓脹開裂，鋁灰還能促進鐵溝料硬化，縮短施工時間。1.2加入高爐出鐵口炮泥中：黃朝暉等人發明在高爐出鐵口炮泥中添加鋁灰0.4%~40%替代鋁質和硅質原料。其他原料是：工業級剛玉、碳化硅、中溫瀝青顆粒粉、蘇州土細粉、焦炭粉等，以焦油及改性瀝青和酚醛樹脂為結合劑，混合攪拌均勻，過真空練泥機擠出后，即得到炮泥。其性能穩定，能滿足生產要求，并能降低生產成本。1.3代替煅燒鋁礬土：有人研究在澆注料、預制件和耐火粘土制品中加入鋁灰取代煅燒的鋁礬土，而鋁灰無需煅燒，可直接作原料，大約用量在5%。利用鋁灰加工配制耐火材料，眾所周知，原料是耐火材料的基礎，高質量的耐火原料才能生產好的產品。對耐火原料基本要求就是耐火性能，即耐火度1580℃以上的原材料才能作為耐火原料。鋁灰中除了Al?O?以外，還含有較多耐火性能較低的雜質成分，因此，一般不能用鋁灰直接配制耐火材料，需要進一步加工處理，除去雜質，提高Al?O?含量，才能考慮用作耐火材料。以下就鋁灰加工處理方法作簡要介紹。2.1鋁灰的浮選法提純：劉瑞瓊等采用油酸鈉為捕收劑，當pH值固定在8.6左右，捕收劑用量為1000g/t時，浮選后鋁灰w(Al?O?)含量由原來43.14%提高到86.41%,回收率68.89%?？梢蕴娲X礬土冶煉氧化鋁基電熔材料。2.2制取α-Al?O?：α-Al?O?是剛玉等高級耐火材料的主要原料。用鋁灰提取的基本原理是：在400~600℃的溫度下，鋁灰中的金屬鋁、氧化鋁與NaOH和NaNO?反應生成可溶于水的金屬鹽，并用水將其溶出，實現鋁與其他雜質分離之后，使用晶種分解法處理含鋁溶液，*終得到α-Al?O?。得出的制備條件是：堿灰比(mNaOH/m鋁灰)1.3，鹽灰比(mNaNO?/m鋁灰)0.7，按比例要求配合，混合均勻，在500℃下熔煉，熔煉時間60min;用去離子水在60℃恒溫水溶中浸出熔煉產物，浸出時間30min，固液比1∶4，鋁浸出率*高達92.71%，浸出后抽濾，固液分離，浸出液經過凈化，調整苛性比，晶種分解和煅燒獲得氧化鋁。謝剛等人采用加壓堿浸、波活化輔助的方法回收鋁灰中氧化鋁。首先將鋁灰破碎、篩分、水洗，與NaOH溶液按固液比1∶7混合攪拌均勻，然后在高壓釜內，于140℃，1.15MPa反應6h，經進一步固液分離、酸中和、水洗分離后，將產物置于輸出功率5W/g的波設備干燥活化7min，抽風速度為30m/min，*終可得Al?O?產品。還有人通過王水浸取法及添加氧化釔制備高硬度γ-Al?O?。首先鋁灰在室溫下溶解在王水中，然后在pH為9~10的條件下沉淀，加入0~20%氧化釔粒子，經壓實后于1550~1650℃煅燒可得高硬度γ-Al?O?。2.3制取納米氧化鋁：在剛玉耐火制品中引入α-Al?O?粉，降低燒結溫度，節約能源，提高其性能。例如：在用電熔剛玉(Al?O?99.5%)的配料中，加入4%~8%的α-Al?O?粉和1%~2%的α-Al?O?納米粉，制品的燒成溫度由1700~1800℃降至1400℃。劉曉紅等采用硫酸浸取鋁灰制備納米氧化鋁的工藝方法是：首先在80℃攪拌條件下，用硫酸溶液多次浸取鋁灰中的鋁離子，經過濾分離得到硫酸鋁溶液，然后將碳酸氫銨溶液加入到硫酸鋁溶液中，在40℃條件下攪拌反應60min，生成前驅體碳酸鋁銨沉淀和硫酸銨溶液，經陳化，真空抽濾分離，硫酸鋁銨沉淀洗滌干燥后于1200℃煅燒1h，得到粒徑約70nm的α-Al?O?粉。2.4利用鋁灰冶煉棕剛玉：耐火材料用棕剛玉一般是用特級鋁礬土冶煉而成，Al?O?含量94.5%~97%，是中、耐火材料的主要原料，尤其不定形耐火材料用量較多。近年來，為了節能環保，降低生產成本，有人在研究用鋁灰冶煉棕剛玉，其中劉瑞瓊等[5]試驗的低溫冶煉制備棕剛玉的效果較好。其生產過程是：將1份鋁灰(小于0.10mm)放入2~5份90~100℃熱水中，浸泡6~10h，將水排出，并加入排出等質量的90~100℃熱水浸泡2~14h，浸泡為放熱反應，不斷攪拌，保持水溫90~100℃，確保鋁灰不沉積，將浸泡后的鋁灰分離出來后用流動水漂洗，漂洗水流為3~6m/min，然后用真空過濾機過濾，再經80~110℃烘干至水分低于20%，即完成預處理。在電弧爐中熔煉：在鋁灰中加入0.5%~4%的沉淀劑鐵屑，在爐中1700~1800℃冶煉6~8h，熔融還原鋁灰中的SiO?，Fe?O?，TiO?等氧化物，冷卻后經粉碎，磁選和篩分得到棕剛玉產品。其試用的鋁灰及棕剛玉產品的化學成分見表2。2.5合成Sialon粉：Sialon陶瓷是20世紀70年代后迅速發展起來的一類高溫結構材料，Sialon材料以優越的力學性能、熱學性能和化學穩定性，被認為是*有希望的高溫陶瓷材料之一。Sialon為Si?N4-AlN-Al2O?-SiO?系固溶體，采用純化學原料制備，成本高。李家鏡等[6]采用鋁灰、炭黑和粉煤灰為原料，用碳熱鋁熱復合還原氮化工藝制備Sialon粉體。試用鋁灰及粉煤灰的化學成分如表3。稱好料，進行球磨12h(用Si?N4球，無水乙醇為介質)，然后進行干燥、過篩、壓成圓片，再進行煅燒，自然冷卻后磨成粉，研究了原料組成、合成溫度對生成物相的影響。結果表明：在原料中當Si/Al為1(鋁灰為33%，粉煤灰為50%)時，加入17%炭黑，合成溫度1450℃，得到的主要物相為Si?Al?O?N(5β-Sialon，Z=3)和SiAl4O?N(415R)的產物;在Si/Al為1.5時，加入80%粉煤灰，1450℃可制備較純的Si?Al?O?N5粉。2.6制備鎂鋁尖晶石：鎂鋁尖晶石是重要的耐火原料，以它為顆粒，鎂砂為細粉，制備與剛玉配制鋼包用澆注料。李曉娜[7]以鋁灰、鋁礬土和電熔鎂砂為原料，鐵屑為沉淀劑，焦炭為還原劑，采用高溫電熔法合成富鋁鎂鋁尖晶石。試驗表明：加入鋁灰20%，40%，60%生產的鎂鋁尖晶石，其綜合指標超過鋁礬土基鎂鋁尖晶石的技術指標;加入40%鋁灰時，綜合指標*好，其含Al?O?82.48%，SiO?0.35%，MgO14.10%，CaO1.12%，Fe?O?0.5%(質量分數)顯氣孔率0.9%，體積密度3.48g/cm3，耐火度>1800℃;鋁灰加入40%，60%生產的尖晶石中含有六鋁酸鈣(CA6)相。2.7制備TiN-Al?O?復相耐火原料：TiN-Al?O?復合材料具有優異的高溫穩定性，耐磨性及力學性能，是一種優異的耐火材料。劉海濤等[8]以金紅石和鋁灰為原料，以鋁灰中的金屬鋁為還原劑，采用鋁熱還原氮化法合成TiN-Al?O?復合粉體。試驗用鋁灰及金紅石的化學成分見表4。其原理是：根據反應式6TiO?+8Al+3N?=6TiN+4Al?O?計算鋁灰和金紅石理論質量比為16∶27。具體做法是：先稱好料，放入球磨機中，干磨12h，以40MPa壓力，干壓成型坯體，然后放入石墨坩堝，在流動氨氣中，600~1400℃，保溫5h煅燒。在1300℃煅燒的產品按理論用量合成的產物主要是TiN，α-Al?O?，少量倍長石和MgAl?O4。經計算，TiN為30.4%，α-Al?O?為45.8%，隨鋁灰增加α-Al?O?增多，TiN減少，當鋁灰過量50%時，TiN為26.4%，α-Al?O?為55.0%。TiN-Al?O?復合材料的抗折強度達520.2MPa。2.8電熔莫來石：陳海等[9]利用鋁灰電熔莫來石。具體步驟是： 步是鋁灰預處理過程，首先在1100℃下煅燒鋁灰，使金屬鋁部分轉變為Al?O?，然后將煅燒的鋁灰放入水槽中，加入鹽酸進行清洗，然后烘干;第二步是電熔，按鋁灰、鋁礬土與硅石的質量分數比為：30%~80%：0~50%：10%~20%的范圍內，混合均勻后加入電弧爐中，熔煉，倒出，冷卻，破粉碎，分選，得到莫來石。利用鋁灰制取耐火材料結合劑3.1合成聚合氯化鋁：聚合氯化鋁又稱堿式氯化鋁，簡稱PAC，是介于AlCe?和Al(OH)?之間的水解產物，其化學通式為(Al(2OH)nCe6-n)m，其中m<10，n=1~5。聚合氯化鋁分為固體和液體兩種，固體通常為黃色或無色的樹脂狀產品，Al?O?含量40%~50%;液體呈無色，黃褐色或黑色，Al?O?含量10%以上。聚合氯化鋁可作為定型耐火制品、耐火可塑料、搗打料和澆注料結合劑，對堿化度和密度有一定要求，一般要求堿化度為46%~72%，密度為1.17~1.23g/cm3。謝英惠等[10]研究以鋁灰為原料制取聚合氯化鋁。其中中和法是將燒堿和鹽酸分別與鋁灰反應，產生鋁酸鈉和三氯化鋁，然后以合適的配比合成聚合氯化鋁。而酸溶法是將鋁灰和鹽酸反應一次直接產出液體聚合氯化鋁。具體操作是：用水洗法除去水溶解的鹽類，處理后鋁灰Al?O?含量30%左右，然后將工業鹽酸與一定量水放入反應器內，攪拌并用水浴加熱，稱取鋁灰逐步加入鹽酸溶液中，反應放熱，反應溫度96℃，時間6~12h，反應結束加入一定水稀釋物料，試驗認為，鋁灰∶HCe∶水為3∶1∶3，反應6~8h為宜，調節pH值為3.5~4.5，陳化15~24h，得到液體聚合氯化鋁產品。3.2制取硫酸鋁：將硫酸鋁溶于水中，可作為定型和不定型耐火材料的結合劑。由于硫酸鋁溶液呈酸性，因此主要用于酸性和中性耐火材料結合劑?？滴耐ǖ萚11]研究的以鋁灰為原料制備硫酸鋁的工藝流程是：鋁灰—加入硫酸和水進行反應—過濾除去濾餅—濾液除去雜質—濃縮—冷卻結晶—硫酸鋁產品。其中反應時間3h，硫酸濃度30%，硫酸用量1.05(以硫酸實際用量與理論用量之比表示)，pH值為3，收率達93.2%