Алюми́ний (лат. Aluminium) - химический элемент под номером 13 в таблице Менделеева. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент (после O, Si) в земной коре.
Простое вещество алюминий (CAS-номер: 7429-90-5) - лёгкий, немагнитный серебристо-белый металл, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой теплопроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.
Воплощение высокой химической активности алюминия в сплавах
Использование алюминия разнообразное и разнообразное. Сегодня он используется в торговле, транспорте и других отраслях. Некоторые из его приложений хорошо известны, в то время как другие не столь очевидны. Помимо потребительских товаров, металлический элемент также используется при создании стекла.
Круговорот алюминия в природе
Этот металлический элемент используется для дверных ручек, оконных рам и кухонной утвари. Элемент применяется в чайниках, кастрюлях, тостерах и холодильниках. Он также используется во внутренней и наружной мебели. Некоторые виды спорта, такие как гольф-клубы и теннисные мячи, также используют его.
Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве - лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки.
Алюминий необходим в строительстве. Металл используется практически во всех элементах: световые люки, строительные мосты, жалюзи, лестницы и перила. Элемент присутствует в палочках, дверях, штампоках, электропроводке, барах, трубах, листе, трубах, литье и обрыве. Алюминий применяется в широком спектре промышленных применений. Лестницы иногда изготавливаются из алюминия. Металлический элемент находится во многих зданиях. Легкий вес также используется для желобов.
Слой изолированной алюминиевой оболочки так же эффективен, как камни или кирпичи. Алюминий можно покрасить и объединить с другими материалами. Это можно использовать для изменения внешнего вида зданий. Плотники и строители предпочитают алюминий, потому что он универсален. Его можно обрезать, склеить, сварить, сузить и искривить в различных формах.
Основной недостаток алюминия как конструкционного материала - малая прочность, поэтому его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий).
Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 2 раза дешевле. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при изготовлении проводников в чипах. Меньшую электропроводность алюминия (37 1/ом) по сравнению с медью (63 1/ом) компенсируют увеличением сечения алюминиевых проводников. Правда, у алюминия как электротехнического материала есть неприятное свойство - из-за прочной оксидной плёнки его тяжело паять.
Одним из самых популярных применений алюминия является упаковка. Подносы, фольга, колпачки для бутылок и банки обычно изготавливаются из этого металлического элемента. Он также используется для термосов, крышек для посуды и ящиков для хранения. Он также применяется в качестве контейнера для фольги, бутылочных вершин и оберток из фольги. Алюминий является предпочтительным, потому что он сохраняет пищу чистой. Свойства металла обеспечивают безопасность продуктов от вредных элементов в окружающей среде.
Из-за этого алюминий широко используется в промышленности. Этот металлический элемент коррозионно-стойкий. По сравнению с железом оксид алюминия не разрушает. Это не влияет на вкус или запах пищевой упаковки. Самое главное, что металл не содержит токсичных элементов.
* Благодаря комплексу свойств широко распространён в тепловом оборудовании.
* Алюминий и его сплавы сохраняют прочность при сверхнизких температурах. Благодаря этому он широко используется в криогенной технике.
* Высокий коэффициент отражения в сочетании с дешевизной и лёгкостью напыления делает алюминий идеальным материалом для изготовления зеркал.
* В производстве строительных материалов как газообразующий агент.
* Алитированием придают коррозионную и окалиностойкость стальным и другим сплавам, например клапанам поршневых ДВС, лопаткам турбин, нефтяным платформам, теплообменной аппаратуре, а также заменяют цинкование.
* Сульфид алюминия используется для производства сероводорода.
* Идут исследования по разработке пенистого алюминия как особо прочного и лёгкого материала.
В качестве восстановителя
Авианосцы имеют алюминиевые компоненты. Он также используется в лодках и других морских судах, потому что он светлый. Железнодорожные вагоны также используют его. Алюминий можно найти на автомобилях для эстетических и тепловых целей. Это дешевле, чем другие металлы, поэтому производители предпочитают это.
Автомобильные детали, такие как распорки колес, коробки передач, колпаки, компоненты подвески и блоки двигателя, обычно изготавливаются из алюминия. Металл также используется в рабочих колесах, корпусах генератора переменного тока, адаптерах воздухозаборника, зеркалах и кронштейнах. Автомобильные украшения также опираются на алюминий.
* Как компонент термита, смесей для алюмотермии
* Алюминий применяют для восстановления редких металлов из их оксидов или галогенидов.
В настоящее время алюминий и его сплавы применяют во многих областях промышленности и техники. Прежде всего алюминий и его сплавы используют авиационная и автомобильная отрасли промышленности. Широко применяется алюминий и в других отраслях промышленности: в машиностроении, электротехнической промышленности и приборостроении, промышленном и гражданском строительстве, химической промышленности, производстве предметов народного потребления.
Алюминий светлый; в транспортных средствах это означает меньшую энергию, необходимую для движения. Но его можно сплавить с другими металлами, чтобы увеличить его прочность. Легкий вес означает эффективность использования топлива. Вот почему алюминиевые детали распространены в поездах, лодках и автомобилях. Это особенно важно в самолетах.
Алюминий помогает удержать свой вес. Более 75% порожнего веса самолета состоит из алюминия. Металл коррозионно-стойкий, еще одна важная особенность. Алюминий означает, что покраска не нужна. Это означает экономию денег и веса. Его легкий вес делает его идеальным для использования в линиях электропередачи и электричестве. Он имеет меньшую удельную электропроводность меди. Но алюминий является предпочтительным из-за его низкой плотности. В килограмме алюминия проводится двойной заряд по сравнению с медью того же количества.
В авиапромышленности алюминий стал главным металлом благодаря тому, что его использование позволило решить задачу уменьшения массы транспортных средств и резко увеличить эффективность их применения. Из алюминия и его сплавов изготовляют авиаконструкции, моторы, блоки, головки цилиндров, картеры, коробки передач, насосы и другие детали.
Сегодня он используется в сетях большой протяженности и высоковольтной электрической передаче. Если используется медь, компании должны создавать дорогостоящие структуры поддержки. Алюминий не требует этих дорогостоящих устройств. Медь менее пластичная, чем алюминий. Его нельзя легко втянуть в провод. Алюминиевая коррозия - еще один плюс. Металлический элемент также используется в спутниковых антеннах.
Алюминий - это элемент с атомным номером. Он относится к группе металлов, включая свинец и олово. Алюминий используется в течение длительного времени. Во время Древнего Египта в их глазури и керамика использовались оксиды алюминия. Римляне также использовали этот металлический элемент. В ранние годы считалось, что элемент трудно извлекать и редко. Это сделало металл очень популярным. Зал раскрыл метод плавки руды. Сегодня он используется для изоляции металлического элемента. Последующие раскопки показали, что это очень распространено.
В электротехнической промышленности алюминий и его сплавы применяют для изготовления кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей переменного тока. В приборостроении он используется при производстве кино- и фотоаппаратуры, радиотелефонной аппаратуры, различных контрольно-измерительных приборов.
Алюминий начали широко применять при изготовлении аппаратуры для производства и хранения крепкой азотной кислоты, пероксида водорода, органических веществ и пищевых продуктов благодаря его высокой коррозионной стойкости и нетоксичности.
В чистом состоянии металл очень светлый. Многие виды использования алюминия можно отнести к его свойствам. Его вес составляет треть от этого показателя по сравнению с меди или сталью. Он также долговечен и подлежит вторичной переработке. Последнее приводит к экономии для компаний, которые их используют.
В последние годы использование алюминия в производстве стало более распространенным из-за его легкого веса и других характеристик, которые делают его привлекательной альтернативой стали. На самом деле, рынок алюминиевой сварки, как ожидается, будет расти в размере 5 процентов ежегодно, основываясь главным образом на предположении, что автомобильная промышленность продолжит увеличивать использование алюминия.
Алюминиевая фольга стала очень распространенным упаковочным материалом, так как она гораздо прочнее и дешевле оловянной. Также алюминий стал широко использоваться для изготовления тары для консервирования и храпения продуктов сельского хозяйства. Но хранение не ограничивается маленькими баночками, алюминий используется для строительства зернохранилищ и других быстровозводимых сооружений, востребованных в сельском хозяйстве.
Но те, кто испытал сварку стали, найдут алюминий другой породой - обычные сварочные характеристики стали не всегда применимы к алюминию. Например, высокая теплопроводность алюминия и низкая температура плавления могут легко привести к проблемам с прорывом и короблением, если не соблюдаются надлежащие процедуры.
В этой статье мы сначала рассмотрим различные легирующие элементы и то, как они влияют на алюминий; то мы обратим наше внимание на процедуры сварки и параметры, которые создадут сварку лучшего качества. Наконец, мы рассмотрим некоторые новые технологические прорывы, которые упрощают сварку алюминия.
Также широко алюминий применяется в военной промышленности при строительстве самолетов, танков, артиллерийских установок, ракет, зажигательных веществ, и дл многих других целей в военной технике.
Широкое применение алюминий высокой чистоты находит в таких новых областях техники как ядерная энергетика, полупроводниковая электроника, радиолокация.
Сплавы Элементы Чтобы понять алюминий, вы должны сначала понять некоторые основы алюминиевой металлургии. Основными элементами, которые сплавляют алюминий, являются медь, кремний, марганец, магний и цинк. Но, прежде чем мы подробно рассмотрим их и что они принесут в алюминий, важно отметить, что эти сплавы делятся на два класса: термически поддающиеся обработке или не поддающиеся очистке.
Невоспламеняющиеся сплавы. Термически обработанные сплавы - это те, которые можно нагревать после сварки, чтобы восстановить прочность, утраченную во время сварки. Для термической обработки сплава можно нагревать его при высокой температуре, помещая легирующие элементы в твердый раствор, а затем охлаждая его со скоростью, которая приведет к пересыщенному раствору. Следующим этапом процесса является поддержание его при более низкой температуре, достаточной для обеспечения контролируемого количества осаждения легирующих элементов.
Большое распространение алюминий получил как антикоррозийное покрытие, он прекрасно защищает металлические поверхности от действия различных химических веществ и атмосферной коррозии.
Широко используется еще одно полезное свойство алюминия - его высокая отражающая способность. Поэтому из него изготовливаются различные отражающие поверхностеи нагревательных и осветительных рефлекторов и зеркал.
При использовании нелетучих поддающихся обработке сплавов можно повысить прочность при холодной обработке или деформационном упрочнении. Для этого механическая деформация должна происходить в металлической структуре, что приводит к повышенной устойчивости к деформации, что обеспечивает более высокую прочность и низкую пластичность.
Дальнейшие отличия. Это означает, что он легирован медью, а Т6 относится к тому, что он подвергается термообработке и искусственному старению. Для целей этой статьи мы обсудим кованые сплавы, которые представляют собой алюминиевые сплавы, которые прокатываются из слитка или экструдируются с заданными клиентом формами. Но учтите, что сплавы также можно разделить на литые сплавы. Литые сплавы - это сплавы, используемые для изготовления деталей из расплавленных сплавов алюминия, залитых в формы. Литые сплавы подвергаются закалке, но никогда не подвергаются деформации.
Алюминий используют в металлургической промышленности в качестве восстановителя при получении ряда металлов, таких как хром, кальций, марганец. Он также используется для раскисления стали и сварки стальных деталей.
Не обойтись без алюминия и его сплавов сплавы в промышленном и гражданском строительстве. Он используется для изготовления каркасов зданий, ферм, оконных рам, лестниц и др. В Канаде, например, расход алюминия для этих целей составляет около 30 % от общего потребления, в США- более 20 %.
Свариваемость этих сплавов зависит от типа литья - постоянной формы, литья под давлением и песка, так как отливка отлична для успеха сварки. Легирующие элементы Теперь, когда вы понимаете некоторые термины, давайте взглянем на различные легирующие элементы.
Медь обеспечивает высокую прочность алюминия. Эта серия термически поддаётся обработке и в основном используется в деталях авиационных двигателей, заклепках и винтовых изделиях. Марганец, добавленный к алюминию, дает неизлечимую обработку, используемую для изготовления и наращивания общего назначения. Он улучшается за счет деформационного упрочнения для обеспечения хорошей пластичности и улучшенных свойств коррозии. Его умеренные сильные стороны не позволяют использовать эту серию в структурных применениях.
Исходя из всех вышеперечисленных способов применения алюминия, можно сказать, что алюминий прочно занял первое место среди других цветных металлов по масштабам производства и значению в хозяйстве
