国内铝合金铸件业未来发展急需解决的问题分析

降低能耗，减少环境污染以及节约有限资源是当今各国面临的一个十分重要而紧迫的任务。在汽车等产品轻量化的总趋势的推动下，可以预计，今后10年，我国轻金属铸件市场将会有大幅度的发展。各铸件生产大国的铝、镁合金铸件所占比例在13%～19%之间，有些***（如意大利）更是高达30%～40%，而我国的铝、镁合金铸件所占的比例不到10%。发达***90%以上的铝铸件用于汽车零件制造业，在我国，铝合金铸件要形成规模化生产并满足汽车轻量化的要求要解决的问题还很多：首先，汽车对铝铸件的要求向薄壁、形状复杂、高强度、高质量的方向发展。为适应这种要求，应进一步优化铸造工艺并进行新合金材料的开发。第二，应从设计和工艺的角度降低生产成本，如使用一模多件技术和自动化技术以提高生产率、延长模具使用寿命，并采用一体化的设计减少零件数量。第三，采用计算机模拟技术，缩短工艺方案的开发周期。第四，加大铝的回收力度。[2]意大利物理学家伏打发明电池后，戴维试图利用电流从矾土中分离出金属铝，都没有成功[2]，但他建议将其命名为“alumium”，后改为“aluminum”，不久即修饰成aluminium。再生铝是铝铸造的主要原料，我国在发展铸造业的同时应重视再生铝资源的利用，开发从复合材料和异种材料组合的废料中的有效分离铝的技术，并建立广泛的废料回收体系。

地壳中含量***丰富的金属元素，含量8.3%。主要以铝硅酸O?。自然界存在的刚玉即属于α一Al?O?，它的硬度仅次于金刚石，熔点高、耐酸碱，常用来制作一些轴承，制造磨料、耐火材料。如刚玉坩埚，可耐1800℃的高温。Al?O?由于含有不同的杂质而有多种颜色。例如含微量Cr（III）的呈红色，称为红宝石；含有Fe（II），Fe（III）或Ti（IV）的称为蓝宝石。铝压铸件在不同的地方有不同的叫法，如铝压铸零件、压铸铝零件、压铸铝件、压铸铝、铝压铸件、铝合金压铸零件等。[1]

铝是一种轻金属，化学符号为Al，原子序数：13盐矿石存在，还有铝土矿和冰晶石。氧化铝为一种白色无定形粉末，它有多种变体，其中***为人们所熟悉的是α－Al?O?和β－Al?。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量***丰富的金属元素，其蕴藏量在金属中居第2位。在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。

铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时，等等。由铝的氧化物与冰晶石（Na3AlF6）共熔电解可制得铝，其主要反应过程如下：

从铝土矿中提取铝反应过程

溶解：将铝土矿溶于NaOH(aq)Al?O?+ 2NaOH ==== 2NaAlO?（偏铝酸钠）+ H?O

过滤：除去残渣氧化亚铁(FeO)、***酸钠等

酸化：向滤液中通入过量CO? .NaAlO?+ CO?+ 2H?O ==== Al(OH)?↓+ NaHCO?

过滤、灼烧 Al(OH)? 2Al(OH)?==高温== Al?O?+ 3H?O

电解：2Al?O?(l)==通电== 4Al + 3O?↑

注：电解时为使氧化铝熔融温度降低，在Al?O? 中添加冰晶石(Na?AlF?)。不电解熔融AlCl?炼Al；原因：AlCl?是共价化合物，其熔融态导电性极差。