Fluoroaluminian potasu (wzór chemiczny: K₃AlF₆, często zapisywany również jako KAlF₄, konkretna forma zależy od warunków krystalizacji) jest ważnym nieorganicznym fluorkiem o unikalnych właściwościach chemicznych, dzięki czemu ma szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Poniżej znajduje się szczegółowe wprowadzenie do jego głównych zastosowań:
1. Kluczowy topnik w przemyśle elektrolizy aluminium
To najważniejsze pole zastosowania fluoroaluminianu potasu.
W procesie produkcji aluminium metalicznego przez elektrolizę, stopiony kriolit (Na₃AlF₆) jest głównym elektrolitem, ale czysty kriolit ma wysoką temperaturę topnienia (około 1000°C). Dodanie fluoroaluminianu potasu może znacznie obniżyć temperaturę topnienia elektrolitu (zazwyczaj do 900-950°C), jednocześnie poprawiając przewodnictwo elektrolitu i zmniejszając zużycie energii. Ponadto może stabilizować skład elektrolitu i przedłużać żywotność ogniwa elektrolitycznego.
2. Topnik do spawania i lutowania
Fluoroaluminian potasu jest stosowany jako topnik w spawaniu (szczególnie spawaniu aluminium i stopów aluminium), a jego funkcje to:
Usuwanie warstwy tlenku na powierzchni metalu (takiego jak Al₂O₃), która utrudnia połączenie lutu i metalu podstawowego;
Zmniejszanie napięcia powierzchniowego lutu, wspomaganie rozprowadzania lutu na powierzchni metalu podstawowego oraz poprawa wytrzymałości spoiny i szczelności;
Zapobieganie ponownemu utlenianiu metalu podczas procesu spawania w celu zapewnienia jakości spoiny.
W procesach lutowania jest również często stosowany do łączenia materiałów takich jak stopy aluminium i stopy magnezu.
3. Przemysł ceramiczny i szklarski
Produkcja ceramiki: Jako dodatek do szkliw ceramicznych, fluoroaluminian potasu może obniżyć temperaturę topnienia szkliwa, poprawić połysk i płynność powierzchni szkliwa, a jednocześnie hamować defekty pęcherzyków i dziurek w szkliwie.
Produkcja szkła: W topieniu niektórych specjalnych szkieł (takich jak szkło optyczne, szkło o niskiej rozszerzalności cieplnej), może być stosowany jako środek klarujący lub topnik, aby pomóc w usunięciu pęcherzyków w stopionym szkle i zoptymalizować przezroczystość i jednorodność szkła.
4. Obróbka powierzchni metali
W obróbce powierzchni aluminium i stopów aluminium, fluoroaluminian potasu może być stosowany do przygotowywania odpornych na korozję warstw konwersyjnych (takich jak warstwy fosforanowe, warstwy pasywacyjne), poprawiając odporność na korozję powierzchni metalu i przyczepność powłoki.
Może być również stosowany jako odżużlacz w topieniu metali w celu usunięcia zanieczyszczeń (takich jak tlenki, krzemiany) w stopionym metalu i oczyszczenia stopu metalu.
5. Inne dziedziny
Dziedzina katalizy: W niektórych reakcjach syntezy organicznej, fluoroaluminian potasu może być stosowany jako katalizator lub nośnik katalizatora, szczególnie w reakcjach z udziałem fluorków, co może poprawić wydajność reakcji.
Zastosowanie laboratoryjne: Jako odczynnik chemiczny, jest stosowany w eksperymentach syntezy związanych z fluorkami lub testach analitycznych (takich jak analiza ilościowa jonów glinu i fluorków).