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目前,熔析凝析法是处理粗锡、锡铅、锡铅铋等合金实现组元分离和提纯最有效的手段之一,具有处理量大、操作简单、金属回收率高、作业成本低等优点,但对其探究尚缺乏深入。因此,本文主要围绕锡基合金熔析凝析过程中元素迁移规律及其热物理性质开展研究工作。实验研究了金属锡基合金熔析凝析过程,探究温度场、熔析凝析次数等因素对元素组元在液相和凝固相中分布影响规律,获得了Pb、Sb、Bi、Cu、Ag在金属锡熔体中的迁移规律和相互作用;实验研究锡基二元合金的热物理性质随温度、组分变化的差异性,获得了锡基二元合金粘度和表面张力对熔析凝析过程元素迁移规律的影响。得到主要结论如下:(1)锡基二元合金静置实验结果表明,Pb、Bi的迁移方向为高温端到低温端,Sb、Cu、Ag的迁移方向为低温端到高温端。随着Pb、Bi、Sb、Cu、Ag含量的增加,Pb、Bi、Sb、Cu、Ag的迁移总量略有下降,降低了以上元素在锡中的迁移率。在锡基多元合金静置结晶实验中,Sb、Bi、Ag对Pb元素的迁移没有影响,但Pb的存在却减慢了Ag的迁移,Pb和Bi影响了Sb的迁移,且Bi是主要因素。在锡基二元合金连续结晶实验中,Pb、Sb、Cu、Ag、Bi均向232℃附近迁移,随着时间的增加,Pb、Sb、Cu、Ag的迁移总量均为增加,且随着温度的升高,其迁移率加快。在锡基多元合金连续结晶实验中,Pb、Sb、Cu、Ag均向183℃附近迁移,Bi向138℃附近迁移,随着温度的升高,其迁移率加快。(2)实验测定了Sn-Pb、Sn-Sb和粗锡三种合金的粘度,结果表明,Sn-10wt%Pb合金在400℃和650℃出现了结构的变化,生成了高熔点的金属间化合物,导致了金属合金发生相变,而Sn-20wt%Pb合金的结构变化温度节点是在850℃和1150℃,说明随着Sn含量的增加,Sn和Pb生成了熔点更高的金属间化合物。Sn-10wt%Sb在250℃~1250℃条件下熔体结构并未发生改变,Sn和Sb是以金属合金的形式存在。(3)采用Butler模型对Sn-Pb、Sn-Bi、Sn-Sb、Sn-Ag、Sn-Cu五种二元合金进行表面张力的计算,结果表明,Sn-Pb、Sn-Bi和Sn-Sb二元合金的表面张力随温度的增加而降低,随着温度升高,使合金内元素混乱度增加,有利于元素的迁移。Sn-Cu和Sn-Ag二元合金表面张力值随温度的增加呈现先增加后减小,当Sn与Cu或Ag摩尔比大于1:1时,表面张力值随温度的升高而降低,当Sn与Cu或Ag摩尔比小于1:1时,表面张力值随温度的升高而先升高后降低,当Sn与Cu或Ag摩尔比接近1:1时,表面张力值基本不变。随着铜或银含量的增加,表面张力的递增速率加快,在锡中添加铜或银增大了锡的表面活性,含铜或银量越高,元素的迁移率越慢。