硅铝铁合金

碳热还原一步制备

以氧化铝、氧化硅和铁为原料，通过碳热还原直接制备硅铝铁合金，为轻质高强合金提供低成本新路线。

Yang, Qu · 罗洪杰 · Jinbo, Qiao · Zekun, Zhi · 吴林丽

Journal of Alloys and Compounds 2025

参数信息

空心电极电弧长度

9 cm

氩弧电离能

15.8 eV

空心电极合金中铝含量占比

86.71 %

空心电极合金中硅含量占比

50.78 %

技术优势

一步合成

碳热还原氧化铝和氧化硅，铁作为溶剂吸收硅，直接生成硅铝铁合金，省去多步熔炼。

电弧更稳定

空心电极在磁热约束下产生电离能仅15.8 eV的氩弧，稳定性显著优于实心电极在空气中的29.5 eV电弧。

弧长可达9cm

空心电极的电弧长度最高达9 cm，是实心电极2 cm的四倍多，有利于扩大高温反应区。

应用场景

• 轻质合金：提供低成本硅铝铁母合金，作为轻量化结构件的基础原料。
• 航空航天材料：一步制得，有望替代部分高能耗工艺，用于飞行器轻质耐热部件。
• 增材制造：合金可制为粉末或线材，作为增材制造用轻质合金原料。
• 铸造合金：直接提供铸造用硅铝铁中间合金，简化熔炼配料。