MOLTEN METAL

Ein tragbarer Analysator zur Echtzeitmessung und -kontrolle von gelöstem Wasserstoff in flüssigen Aluminiumlegierungen.

Die Kontrolle von gelöstem Wasserstoff in flüssigen Aluminiumlegierungen ist eine kritische Anforderung für die Aluminiumindustrie.

Wenn der Wasserstoffgehalt zu hoch ist, kann währen der Erstarrung Mikroporosität entstehen. Umgekehrt kann unter bestimmten Bedingungen ein mäßiger Wasserstoffgehalt wünschenswert sein, um die Schrumpfporosität zu bekämpfen. Als solches gibt es einen optimalen Wasserstoffgehalt, der idealerweise während des Gießens festgelegt und kontrolliert werden sollte. Obwohl gelöster Wasserstoff kritisch ist, wird die Porenbildung auch von mehreren anderen Faktoren beeinflusst, wobei der wichtigste Wert die Sauberkeit der Schmelze ist, d. h. die Menge an Einschlüssen wie Metalloxide.

Wasserstoffmesstechniken wie der „Unterdrucktest“ geben Aufschluss über die kombinierte Wirkung sowohl des Wasserstoffgehalts als auch der Metallreinheit. Um den Wasserstoffgehalt jedoch spezifisch analysieren zu können, muss er direkt gemessen werden. Um den Wasserstoffgehalt zu steuern, ist es außerdem erforderlich, ihn in Echtzeit genau zu messen.

Die Technologie basiert auf einem neuartigen Keramikmaterial (CaZrO3-In), das bei erhöhter Temperatur Wasserstoffionen leiten kann. Das Prinzip, wie dieses Material zur Messung der Wasserstoffkonzentration verwendet werden kann, zeigt das Bild schematischt:

 

 

Quelle: mmei-inc.com

Oben ist ein undurchlässiger Abschnitt einer Wasserstoffionen leitenden Keramik (grün) auf beiden Seiten mit Metallelektroden beschichtet. Die Elektronenkonzentration ist auf der rechten Seite aufgrund der höheren Wasserstoffkonzentration höher als auf der linken Seite. Dies führt dazu, dass die rechte Seite gegenüber der linken negativ geladen wird. Wenn die Spannung an der Keramik bekannt ist und die Wasserstoffkonzentration auf der einen Seite bekannt ist (die "Referenz" -Wasserstoffkonzentration), kann die Wasserstoffkonzentration auf der anderen Seite berechnet werden. Diese Art der Anordnung wird als "Wasserstoffkonzentrationszelle" bezeichnet.

Quelle: mmei-inc.com