หมวดที่ 1 ชื่อและประวัติการพบอะลูมิเนียม

มาตรา 2 ลักษณะทั่วไป อลูมิเนียม, คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี.

หมวดที่ 3 การรับหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียม

ส่วนที่ 4 การสมัคร อลูมิเนียม.

อลูมิเนียม- นี่คือองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สาม ช่วงที่สาม ระบบเป็นระยะองค์ประกอบทางเคมีของ D.I. Mendeleev ด้วยเลขอะตอม 13 ถูกกำหนดโดยสัญลักษณ์ Al อยู่ในกลุ่มของโลหะเบา ที่พบมากที่สุด โลหะและองค์ประกอบทางเคมีที่มีมากเป็นอันดับสามในเปลือกโลก (รองจากออกซิเจนและซิลิกอน)

อะลูมิเนียมสารอย่างง่าย (หมายเลข CAS: 7429-90-5) - เบา, พาราแมกเนติก โลหะสีเงิน-ขาว ขึ้นรูปง่าย หล่อขึ้นรูป อะลูมิเนียมมีค่าการนำความร้อนและไฟฟ้าสูง ทนทานต่อการกัดกร่อนอันเนื่องมาจากการเกิดฟิล์มออกไซด์ที่แรงอย่างรวดเร็วซึ่งปกป้องพื้นผิวจากการปฏิสัมพันธ์ต่อไป

ความสำเร็จของอุตสาหกรรมในสังคมที่พัฒนาแล้วนั้นสัมพันธ์กับความสำเร็จของเทคโนโลยีวัสดุโครงสร้างและโลหะผสมอย่างสม่ำเสมอ คุณภาพของการประมวลผลและผลผลิตของรายการการผลิตเพื่อการค้าเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของระดับการพัฒนาของรัฐ

วัสดุที่ใช้ในโครงสร้างสมัยใหม่ นอกจากลักษณะความแข็งแรงสูงแล้ว จะต้องมีชุดคุณสมบัติเช่นเพิ่มขึ้น ความต้านทานการกัดกร่อน, ความต้านทานความร้อน, การนำความร้อนและไฟฟ้า, การหักเหของแสงตลอดจนความสามารถในการรักษาคุณสมบัติเหล่านี้ในสภาวะการทำงานเป็นเวลานานภายใต้ภาระ

พัฒนาการทางวิทยาศาสตร์และ กระบวนการผลิตในด้านการผลิตโรงหล่อโลหะที่ไม่ใช่เหล็กในประเทศของเราสอดคล้องกับความสำเร็จขั้นสูงของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผลลัพธ์ของพวกเขาคือการสร้างโรงหล่อเย็นที่ทันสมัยและโรงหล่อแรงดันที่โรงงานผลิตรถยนต์โวลก้าและองค์กรอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง เครื่องฉีดขึ้นรูปขนาดใหญ่ที่มีแรงล็อคแม่พิมพ์ 35 MN ประสบความสำเร็จในการดำเนินงานที่ Zavolzhsky Motor Plant ซึ่งผลิตบล็อกกระบอกอลูมิเนียมอัลลอยด์สำหรับรถยนต์ Volga

ที่โรงงานอัลไตมอเตอร์ สายการผลิตแบบอัตโนมัติสำหรับการผลิตการหล่อโดยการฉีดขึ้นรูปได้รับการเชี่ยวชาญ ในสหภาพสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียต () เป็นครั้งแรกในโลกที่พัฒนาและเชี่ยวชาญ กระบวนการการหล่อหลอมอย่างต่อเนื่องของแท่งโลหะจากโลหะผสมอลูมิเนียมในแม่พิมพ์แม่เหล็กไฟฟ้า วิธีนี้ช่วยปรับปรุงคุณภาพของแท่งโลหะอย่างมีนัยสำคัญและลดปริมาณของเสียในรูปของเศษในระหว่างการกลึง

ชื่อและประวัติการพบอะลูมิเนียม

อะลูมิเนียมละตินมาจากภาษาละติน alumen หมายถึง สารส้ม (อะลูมิเนียมและโพแทสเซียมซัลเฟต (K) KAl(SO4)2 12H2O) ซึ่งใช้กันมานานในการตกแต่งหนังและเป็นยาสมานแผล อัล องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม III ของระบบธาตุ เลขอะตอม 13 มวลอะตอม 26 ต.ค. 98154 เนื่องจากกิจกรรมทางเคมีสูง การค้นพบและการแยกอะลูมิเนียมบริสุทธิ์จึงยืดเยื้อมาเกือบ 100 ปี ข้อสรุปว่า "" (สารทนไฟในแง่สมัยใหม่ - อะลูมิเนียมออกไซด์) สามารถหาได้จากสารส้มในปี ค.ศ. 1754 นักเคมีชาวเยอรมัน A. Markgraf ต่อมาปรากฎว่า "โลก" เดียวกันสามารถแยกออกจากดินเหนียวและเรียกว่าอลูมินา รับ โลหะอลูมิเนียมทำได้ในปี พ.ศ. 2368 เท่านั้น นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก H.K. Oersted เขาทำการบำบัดอะลูมิเนียมคลอไรด์ AlCl3 ซึ่งสามารถหาได้จากอลูมินา โดยใช้โพแทสเซียมอะมัลกัม (โลหะผสมของโพแทสเซียม (K) กับปรอท (Hg)) และหลังจากการกลั่นปรอทออก (Hg) ให้แยกผงอลูมิเนียมสีเทาออก

เพียงหนึ่งในสี่ของศตวรรษต่อมา วิธีนี้ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยขึ้นเล็กน้อย นักเคมีชาวฝรั่งเศส A.E. St. Clair Deville ในปี 1854 เสนอให้ใช้ โซเดียมโลหะ(นา) และได้รับแท่งแรกของโลหะใหม่ ค่าใช้จ่ายของอลูมิเนียมนั้นสูงมากและทำเครื่องประดับจากมัน

วิธีการทางอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมโดยอิเล็กโทรไลซิสของหลอมของผสมที่ซับซ้อน รวมถึงออกไซด์ อะลูมิเนียมฟลูออไรด์ และสารอื่นๆ ได้รับการพัฒนาอย่างอิสระในปี พ.ศ. 2429 โดย P. Eru () และ C. Hall (สหรัฐอเมริกา) การผลิตอลูมิเนียมเกี่ยวข้องกับค่าไฟฟ้าที่สูง ดังนั้นจึงเป็นที่ยอมรับในวงกว้างในศตวรรษที่ 20 เท่านั้น ที่ สหภาพสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียต (CCCP)คนแรก อลูมิเนียมอุตสาหกรรมได้รับเมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2475 ที่โรงงานอะลูมิเนียม Volkhov ซึ่งสร้างขึ้นถัดจากสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ Volkhov

อะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 99.99% ได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสครั้งแรกในปี 1920 ในปี พ.ศ. 2468 งานเอ็ดเวิร์ดส์เผยแพร่ข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของอะลูมิเนียมดังกล่าว ในปี พ.ศ. 2481 Taylor, Wheeler, Smith และ Edwards ได้ตีพิมพ์บทความที่ให้คุณสมบัติบางอย่างของอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ 99.996% ซึ่งได้มาจากฝรั่งเศสด้วยกระแสไฟฟ้า เอกสารฉบับแรกเกี่ยวกับคุณสมบัติของอลูมิเนียมเผยแพร่ในปี 2510

ในปีต่อๆ มา ต้องขอบคุณ ความเรียบง่ายเปรียบเทียบได้รับและคุณสมบัติที่น่าสนใจเผยแพร่จำนวนมาก ผลงานเกี่ยวกับคุณสมบัติของอลูมิเนียม อลูมิเนียมบริสุทธิ์พบว่ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอิเล็กทรอนิกส์ - จากตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าไปจนถึงจุดสุดยอดของวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ - ไมโครโปรเซสเซอร์ ในไครโออิเล็กทรอนิกส์, ไครโอแมกเนติกส์

วิธีการที่ใหม่กว่าในการรับอะลูมิเนียมบริสุทธิ์คือวิธีการทำให้บริสุทธิ์แบบโซน การตกผลึกจากอมัลกัม (โลหะผสมของอะลูมิเนียมที่มีปรอท) และการแยกตัวออกจากสารละลายอัลคาไลน์ ระดับความบริสุทธิ์ของอะลูมิเนียมถูกควบคุมโดยค่าความต้านทานไฟฟ้าที่อุณหภูมิต่ำ

ลักษณะทั่วไปของอะลูมิเนียม

อลูมิเนียมธรรมชาติประกอบด้วยหนึ่งนิวไคลด์ 27Al การกำหนดค่าของชั้นอิเล็กตรอนชั้นนอกคือ 3s2p1 ในสารประกอบเกือบทั้งหมด สถานะออกซิเดชันของอะลูมิเนียมคือ +3 (วาเลนซี III) รัศมีของอะตอมอะลูมิเนียมเป็นกลางคือ 0.143 นาโนเมตร รัศมีของไอออน Al3+ คือ 0.057 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องของอะตอมอะลูมิเนียมเป็นกลางคือ 5, 984, 18, 828, 28, 44 และ 120 eV ตามลำดับ ในระดับ Pauling อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอลูมิเนียมคือ 1.5

อะลูมิเนียมมีลักษณะอ่อน น้ำหนักเบา สีขาวอมเงิน คริสตัลแลตทิชที่มีลูกบาศก์อยู่กึ่งกลางใบหน้า พารามิเตอร์ a = 0.40403 นาโนเมตร จุดหลอมเหลวของโลหะบริสุทธิ์ 660 องศาเซลเซียส จุดเดือดประมาณ 2450 องศาเซลเซียส ความหนาแน่น 2 6989 g/cm3 ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงเส้นของอะลูมิเนียมอยู่ที่ประมาณ 2.5·10-5 K-1

อะลูมิเนียมเคมีเป็นโลหะที่ค่อนข้างแอคทีฟ ในอากาศ พื้นผิวของมันถูกปกคลุมด้วยฟิล์มหนาแน่นของ Al2O3 ออกไซด์ ซึ่งป้องกันการเข้าถึงของออกซิเจน (O) กับโลหะต่อไปและนำไปสู่การสิ้นสุดของปฏิกิริยาซึ่งนำไปสู่คุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนของอลูมิเนียมสูง ฟิล์มป้องกันพื้นผิวบนอะลูมิเนียมก็จะเกิดขึ้นเช่นกันหากวางในกรดไนตริกเข้มข้น

อลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับกรดอื่น ๆ อย่างแข็งขัน:

6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,

3Н2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2

ที่น่าสนใจคือปฏิกิริยาระหว่างผงอะลูมิเนียมและไอโอดีน (I) เริ่มต้นที่อุณหภูมิห้องหากเติมน้ำสองสามหยดลงในส่วนผสมเริ่มต้น ซึ่งในกรณีนี้จะทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา:

2Al + 3I2 = 2AlI3

ปฏิกิริยาระหว่างอะลูมิเนียมกับกำมะถัน (S) เมื่อถูกความร้อนจะนำไปสู่การก่อตัวของอะลูมิเนียมซัลไฟด์:

2Al + 3S = Al2S3,

ซึ่งย่อยสลายได้ง่ายด้วยน้ำ:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S

อลูมิเนียมไม่มีปฏิกิริยาโดยตรงกับไฮโดรเจน (H) อย่างไรก็ตาม ทางอ้อม ตัวอย่างเช่น การใช้สารประกอบออร์กาโนอะลูมิเนียม เป็นไปได้ที่จะสังเคราะห์โพลีเมอร์อะลูมิเนียมไฮไดรด์ที่เป็นของแข็ง (AlH3)x ซึ่งเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงที่สุด

ในรูปของผง อลูมิเนียมสามารถเผาไหม้ในอากาศ และเกิดผงทนไฟสีขาวของอะลูมิเนียมออกไซด์ Al2O3

แรงยึดเหนี่ยวสูงใน Al2O3 กำหนดความร้อนสูงของการก่อตัวจากสารธรรมดาและความสามารถของอลูมิเนียมในการลดโลหะจำนวนมากจากออกไซด์ของพวกมัน ตัวอย่างเช่น:

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe และคู่

3СаО + 2Al = Al2O3 + 3Са.

วิธีการรับโลหะนี้เรียกว่าอลูมิโนเทอร์มี

อยู่ในธรรมชาติ

ในแง่ของความชุกในเปลือกโลก อลูมิเนียมอยู่ในอันดับต้น ๆ ของโลหะและอันดับสามในองค์ประกอบทั้งหมด (หลังจากออกซิเจน (O) และซิลิกอน (Si)) มีสัดส่วนประมาณ 8.8% ของมวล เปลือกโลก. อลูมิเนียมรวมอยู่ในแร่ธาตุจำนวนมาก ส่วนใหญ่เป็นอะลูมิโนซิลิเกตและหิน สารประกอบอะลูมิเนียมประกอบด้วยหินแกรนิต หินบะซอลต์ ดินเหนียว เฟลด์สปาร์ ฯลฯ แต่นี่คือความขัดแย้ง: มีจำนวนมาก แร่ธาตุและหินที่ประกอบด้วยอะลูมิเนียม แร่อะลูมิเนียม - วัตถุดิบหลักสำหรับ การผลิตภาคอุตสาหกรรมอลูมิเนียมค่อนข้างหายาก ที่ สหพันธรัฐรัสเซียมีแร่อะลูมิเนียมฝากอยู่ในไซบีเรียและเทือกเขาอูราล Alunites และ nephelines ก็มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมเช่นกัน ในฐานะที่เป็นธาตุอลูมิเนียมมีอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์ มีสิ่งมีชีวิต - สารตั้งต้นที่สะสมอลูมิเนียมในอวัยวะของพวกเขา - มอสบางชนิด, หอย

การผลิตเชิงอุตสาหกรรม: ที่ดัชนีการผลิตภาคอุตสาหกรรม อะลูมิเนียมจะต้องผ่านกระบวนการทางเคมีก่อน โดยจะขจัดสิ่งเจือปนของออกไซด์ของซิลิกอน (Si) เหล็ก (Fe) และองค์ประกอบอื่น ๆ ออกจากพวกมัน จากการประมวลผลดังกล่าวทำให้ได้อะลูมิเนียมออกไซด์บริสุทธิ์ Al2O3 ซึ่งเป็นอะลูมิเนียมออกไซด์หลักในการผลิตโลหะด้วยกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจุดหลอมเหลวของ Al2O3 นั้นสูงมาก (มากกว่า 2,000 °C) จึงไม่สามารถใช้การหลอมเพื่อการแยกอิเล็กโทรไลซิสได้

นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรพบทางออกดังต่อไปนี้ Cryolite Na3AlF6 ถูกหลอมครั้งแรกในอ่างอิเล็กโทรไลซิส (อุณหภูมิหลอมเหลวต่ำกว่า 1,000 °C เล็กน้อย) สามารถรับไครโอไลต์ได้ ตัวอย่างเช่น โดยการประมวลผลเนฟีลีนจากคาบสมุทรโคลา นอกจากนี้ ยังมีการเติม Al2O3 เล็กน้อย (มากถึง 10% โดยมวล) และสารอื่นๆ บางส่วนในการหลอมนี้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงสภาวะสำหรับการหลอมในภายหลัง กระบวนการ. ในระหว่างการอิเล็กโทรลิซิสของการหลอมนี้ อะลูมิเนียมออกไซด์จะสลายตัว ไครโอไลต์ยังคงอยู่ในหลอม และอะลูมิเนียมหลอมเหลวจะก่อตัวขึ้นบนแคโทด:

2Al2O3 = 4Al + 3O2

โลหะผสมอลูมิเนียม

องค์ประกอบโลหะส่วนใหญ่ผสมกับอลูมิเนียม แต่มีเพียงไม่กี่องค์ประกอบเท่านั้นที่มีบทบาทเป็นส่วนประกอบโลหะผสมหลักในโลหะผสมอลูมิเนียมอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม มีการใช้องค์ประกอบจำนวนมากเป็นสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะผสม ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด:

เบริลเลียมถูกเติมเพื่อลดการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง เบริลเลียมเพิ่มเล็กน้อย (0.01 - 0.05%) ใช้ในโลหะผสมหล่ออลูมิเนียมเพื่อปรับปรุงความลื่นไหลในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์ สันดาปภายใน(ลูกสูบและฝาสูบ).

โบรอนถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าและเป็นสารเติมแต่งสำหรับการกลั่น โบรอนถูกนำเข้าสู่โลหะผสมอะลูมิเนียมที่ใช้ในงานวิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์ (ยกเว้นชิ้นส่วนเครื่องปฏิกรณ์) เพราะ มันดูดซับนิวตรอนป้องกันการแพร่กระจายของรังสี โบรอนถูกแนะนำโดยเฉลี่ยในจำนวน 0.095 - 0.1%

บิสมัท. โลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น บิสมัท แคดเมียม ถูกเติมลงในโลหะผสมอะลูมิเนียมเพื่อปรับปรุงความสามารถในการแปรรูป องค์ประกอบเหล่านี้ก่อให้เกิดเฟสที่หลอมละลายอย่างนุ่มนวล ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการแตกหักของเศษและการหล่อลื่นของหัวกัด

แกลเลียมถูกเติมในจำนวน 0.01 - 0.1% ให้กับโลหะผสมซึ่งทำแอโนดสิ้นเปลืองเพิ่มเติม

เหล็ก. ในปริมาณน้อย (>0.04%) จะใช้ในการผลิตสายไฟเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและปรับปรุงลักษณะการคืบ วิธีการเดียวกัน เหล็กลดการเกาะตัวของผนังแม่พิมพ์เมื่อหล่อขึ้นรูป

อินเดียม. การเติม 0.05 - 0.2% จะช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับโลหะผสมอะลูมิเนียมในระหว่างการบ่ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ปริมาณคิวปรัมต่ำ สารเติมแต่งอินเดียมใช้ในโลหะผสมแบริ่งอลูมิเนียมแคดเมียม

แคดเมียมประมาณ 0.3% ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและปรับปรุงคุณสมบัติการกัดกร่อนของโลหะผสม

แคลเซียมทำให้เป็นพลาสติก ด้วยปริมาณแคลเซียม 5% โลหะผสมนี้มีผลต่อความยืดหยุ่นยิ่งยวด

ซิลิคอนเป็นสารเติมแต่งที่ใช้มากที่สุดในโลหะผสมของโรงหล่อ ในปริมาณ 0.5 - 4% ช่วยลดแนวโน้มที่จะแตกร้าว การผสมผสานของซิลิกอนและแมกนีเซียมทำให้สามารถผนึกอัลลอยด์ด้วยความร้อนได้

แมกนีเซียม. การเติมแมกนีเซียมเพิ่มความแข็งแรงอย่างมีนัยสำคัญโดยไม่ลดความเหนียว เพิ่มความสามารถในการเชื่อม และเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม

ทองแดงเสริมความแข็งแกร่งของโลหะผสมให้แข็งตัวสูงสุดเมื่อเนื้อหา คิวรัม 4 - 6%. โลหะผสมกับคิวรัมใช้ในการผลิตลูกสูบสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน ชิ้นส่วนหล่อคุณภาพสูงสำหรับเครื่องบิน

ดีบุกปรับปรุงประสิทธิภาพการตัด

ไทเทเนียม. งานหลักของไททาเนียมในโลหะผสมคือการปรับแต่งเกรนในการหล่อและหลอม ซึ่งเพิ่มความแข็งแรงและความสม่ำเสมอของคุณสมบัติตลอดปริมาตรอย่างมาก

แม้ว่าอลูมิเนียมจะถือเป็นโลหะอุตสาหกรรมที่มีเกียรติอย่างน้อยที่สุดชนิดหนึ่ง แต่ก็ค่อนข้างเสถียรในสภาพแวดล้อมการออกซิไดซ์หลายอย่าง สาเหตุของพฤติกรรมนี้เกิดจากการมีฟิล์มออกไซด์ต่อเนื่องบนพื้นผิวอลูมิเนียม ซึ่งจะเกิดใหม่ในบริเวณที่ทำความสะอาดทันทีเมื่อสัมผัสกับออกซิเจน น้ำ และสารออกซิไดซ์อื่นๆ

ในกรณีส่วนใหญ่ การหลอมจะเกิดขึ้นในอากาศ หากปฏิกิริยากับอากาศจำกัดอยู่ที่การก่อตัวของสารประกอบที่ไม่ละลายในของเหลวที่หลอมละลายบนพื้นผิว และฟิล์มที่เป็นผลลัพธ์ของสารประกอบเหล่านี้จะทำให้ปฏิสัมพันธ์ต่อไปช้าลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยปกติแล้วจะไม่มีมาตรการใดๆ ที่จะระงับปฏิกิริยาดังกล่าว การหลอมเหลวในกรณีนี้จะดำเนินการโดยการสัมผัสของหลอมกับบรรยากาศโดยตรง สิ่งนี้ทำในการเตรียมอลูมิเนียม สังกะสี โลหะผสมตะกั่วดีบุกส่วนใหญ่

พื้นที่ที่หลอมโลหะผสมเกิดขึ้นถูกจำกัดด้วยวัสดุทนไฟที่สามารถทนต่ออุณหภูมิ 1500 - 1800 ˚С ในกระบวนการหลอมเหลวทั้งหมด เฟสของก๊าซจะเข้ามาเกี่ยวข้อง ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง โดยมีปฏิสัมพันธ์กับ สิ่งแวดล้อมและซับในของโรงถลุงและอื่น ๆ

อะลูมิเนียมอัลลอยส่วนใหญ่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงในบรรยากาศธรรมชาติ น้ำทะเล สารละลายเกลือและสารเคมีหลายชนิด และโดยส่วนใหญ่ ผลิตภัณฑ์อาหาร. โครงสร้างอลูมิเนียมอัลลอยด์มักใช้ในน้ำทะเล ทุ่นทะเล, เรือชูชีพ, เรือ, เรือบรรทุกสินค้าถูกสร้างขึ้นจากโลหะผสมอลูมิเนียมตั้งแต่ปีพ. ศ. 2473 ปัจจุบันความยาวของตัวเรืออลูมิเนียมอัลลอยด์ถึง 61 ม. มีประสบการณ์ด้านท่ออลูมิเนียมใต้ดินอลูมิเนียมอัลลอยด์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของดินสูง ในปี 1951 มีการสร้างท่อส่งน้ำมันยาว 2.9 กม. ในอลาสก้า หลังจากใช้งานมา 30 ปี ไม่พบการรั่วไหลหรือความเสียหายร้ายแรงอันเนื่องมาจากการกัดกร่อน

อลูมิเนียมถูกใช้ในปริมาณมากในการก่อสร้างในรูปแบบของแผงกาบ, ประตู, กรอบหน้าต่าง, สายไฟฟ้า อลูมิเนียมอัลลอยด์จะไม่ถูกกัดกร่อนอย่างรุนแรงเป็นเวลานานเมื่อสัมผัสกับคอนกรีต ปูน ปูนปลาสเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าโครงสร้างไม่เปียกบ่อย เมื่อเปียกบ่อย ๆ ถ้าผิวของอลูมิเนียม รายการการค้าไม่ได้รับการประมวลผลเพิ่มเติม อาจมืดลง จนถึงดำคล้ำในเมืองอุตสาหกรรมที่มีสารออกซิไดซ์ในปริมาณสูงในอากาศ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ โลหะผสมพิเศษจึงถูกผลิตขึ้นเพื่อให้ได้พื้นผิวที่มันวาวโดยการชุบอโนไดซ์ที่ยอดเยี่ยม โดยใช้ฟิล์มออกไซด์กับพื้นผิวโลหะ ในกรณีนี้พื้นผิวสามารถให้สีและเฉดสีที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น โลหะผสมของอะลูมิเนียมกับซิลิกอนช่วยให้คุณได้เฉดสีต่างๆ ตั้งแต่สีเทาจนถึงสีดำ อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีโครเมียมมีสีทอง

อลูมิเนียมอุตสาหกรรมผลิตในรูปของโลหะผสมสองประเภท - การหล่อ, ชิ้นส่วนที่ทำโดยการหล่อและการเสียรูป - โลหะผสมที่ผลิตในรูปแบบของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่เปลี่ยนรูปได้ - แผ่น, ฟอยล์, แผ่น, โปรไฟล์, ลวด การหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมได้มาจากวิธีการหล่อที่เป็นไปได้ทั้งหมด โดยทั่วไปจะอยู่ภายใต้แรงกดดัน ในแม่พิมพ์แบบเย็น และในแม่พิมพ์ดินทราย เมื่อทำให้เล็ก พรรคการเมืองสมัครแล้ว การคัดเลือกนักแสดงในรูปแบบยิปซั่มรวมกันและ การคัดเลือกนักแสดงสำหรับรูปแบบการลงทุน โลหะผสมหล่อใช้ทำโรเตอร์หล่อของมอเตอร์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนหล่อของเครื่องบิน ฯลฯ โลหะผสมดัดใช้ในการผลิตยานยนต์สำหรับ การตกแต่งภายใน, กันชน, แผงตัวถังและชิ้นส่วนภายใน; ในการก่อสร้างเป็นวัสดุตกแต่ง ใน อากาศยานและอื่น ๆ.

ที่ อุตสาหกรรมนอกจากนี้ยังใช้ผงอลูมิเนียม ใช้ในโลหการ อุตสาหกรรม: ในอลูมิโนเทอร์มี เป็นสารเจือปนสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปโดยการกดและการเผาผนึก วิธีนี้ทำให้ได้ชิ้นส่วนที่ทนทานมาก (เกียร์ บุชชิ่ง ฯลฯ) ผงยังใช้ในเคมีเพื่อให้ได้สารประกอบอลูมิเนียมและ as ตัวเร่ง(เช่น ในการผลิตเอทิลีนและอะซิโตน) เนื่องจากอะลูมิเนียมมีปฏิกิริยาสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปของผง มันถูกใช้ในวัตถุระเบิดและสารขับดันที่เป็นของแข็งสำหรับจรวด โดยใช้ความสามารถในการจุดไฟอย่างรวดเร็ว

เนื่องจากอะลูมิเนียมมีความต้านทานสูงต่อการเกิดออกซิเดชัน ผงนี้จึงถูกใช้เป็นเม็ดสีในสารเคลือบสำหรับอุปกรณ์พ่นสี หลังคา กระดาษในการพิมพ์ พื้นผิวมันวาวของแผงรถยนต์ นอกจากนี้ ชั้นของอะลูมิเนียมยังหุ้มด้วยเหล็กและเหล็กหล่อ รายการการค้าเพื่อป้องกันการกัดกร่อน

ในแง่ของการใช้งาน อะลูมิเนียมและโลหะผสมนั้นเป็นอันดับสองรองจากเหล็ก (Fe) และโลหะผสมเท่านั้น การใช้อลูมิเนียมอย่างแพร่หลายใน พื้นที่ต่างๆเทคโนโลยีและชีวิตประจำวันมีความเกี่ยวข้องกับร่างกาย กลไก และ คุณสมบัติทางเคมี: ความหนาแน่นต่ำ ความต้านทานการกัดกร่อนใน อากาศในบรรยากาศ, การนำความร้อนและไฟฟ้าสูง, ความเหนียวและความแข็งแรงค่อนข้างสูง อลูมิเนียมใช้งานง่าย วิธีทางที่แตกต่าง- การตีขึ้นรูป การตอก การรีด ฯลฯ อะลูมิเนียมบริสุทธิ์ใช้สำหรับการผลิตลวด (ค่าการนำไฟฟ้าของอะลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้า 65.5% ของคิวรัม แต่อะลูมิเนียมนั้นเบากว่าคิวรัมมากกว่าสามเท่า จึงมักเปลี่ยนอะลูมิเนียม ในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า) และฟอยล์ที่ใช้เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ ส่วนหลักของอลูมิเนียมหลอมใช้เพื่อให้ได้โลหะผสมต่างๆ การเคลือบป้องกันและตกแต่งสามารถนำไปใช้กับพื้นผิวของโลหะผสมอลูมิเนียมได้อย่างง่ายดาย

คุณสมบัติที่หลากหลายของโลหะผสมอลูมิเนียมเกิดจากการนำสารเติมแต่งต่างๆ มาใส่ในอะลูมิเนียม ซึ่งทำให้เกิดสารละลายที่เป็นของแข็งหรือเป็นสารประกอบระหว่างโลหะด้วย อลูมิเนียมส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตโลหะผสมเบา - ดูราลูมิน (อะลูมิเนียม 94%, ทองแดง 4% (Cu), แมกนีเซียม 0.5% (Mg), แมงกานีส (Mn), (Fe) และซิลิกอน (Si)), ซิลูมิน ( 85- 90% - อลูมิเนียม, 10-14% ซิลิกอน (Si), 0.1% โซเดียม (Na)) และอื่น ๆ ในด้านโลหะวิทยา อลูมิเนียมไม่เพียงใช้เป็นฐานสำหรับโลหะผสมเท่านั้น ขึ้นอยู่กับคิวรัม (Cu) แมกนีเซียม (Mg) เหล็ก (Fe) >นิกเกิล (Ni) เป็นต้น

อลูมิเนียมอัลลอยด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน ในการก่อสร้างและสถาปัตยกรรม ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ในการต่อเรือ การบินและ เทคโนโลยีอวกาศ. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ดาวเทียม Earth เทียมดวงแรกทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ โลหะผสมของอะลูมิเนียมและเซอร์โคเนียม (Zr) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอาคารเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ อลูมิเนียมใช้ในการผลิตวัตถุระเบิด

เมื่อจัดการกับอลูมิเนียมในชีวิตประจำวัน คุณต้องจำไว้ว่าเฉพาะของเหลวที่เป็นกลาง (ในสภาพกรด) (เช่น น้ำต้ม) เท่านั้นที่สามารถให้ความร้อนและเก็บไว้ในจานอลูมิเนียม ตัวอย่างเช่นหากต้มซุปกะหล่ำปลีเปรี้ยวในจานอลูมิเนียมอลูมิเนียมจะผ่านเข้าไปในอาหารและได้รับรสชาติ "โลหะ" ที่ไม่พึงประสงค์ เนื่องจากฟิล์มออกไซด์เสียหายได้ง่ายมากในชีวิตประจำวัน การใช้เครื่องครัวอะลูมิเนียมจึงเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา

โลหะสีเงิน-ขาว เบา

ความหนาแน่น — 2.7 g/cm

อุณหภูมิหลอมเหลวสำหรับอะลูมิเนียมทางเทคนิค - 658 ° C สำหรับอะลูมิเนียม ความบริสุทธิ์สูง- 660°C

ความร้อนจำเพาะของการหลอมเหลว — 390 kJ/kg

จุดเดือด - 2500 ° C

ความร้อนจำเพาะของการระเหย - 10.53 MJ / kg

ความต้านทานแรงดึงของอลูมิเนียมหล่อ - 10-12 กก. / ตร.ม. , เสียรูป - 18-25 กก. / ตร.ม. , โลหะผสม - 38-42 กก. / ตร.ม.

ความแข็งบริเนล — 24…32 kgf/mm²

ความเป็นพลาสติกสูง: สำหรับเทคนิค - 35% สำหรับความสะอาด - 50% รีดเป็นแผ่นบางและแม้กระทั่งฟอยล์

โมดูลัสของ Young - 70 GPa

อะลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้าสูง (0.0265 μOhm m) และค่าการนำความร้อน (203.5 W/(m K)) ค่าการนำไฟฟ้า 65% ของคิวรัม และมีการสะท้อนแสงสูง

พาราแมกเนติกที่อ่อนแอ

สัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงเส้น 24.58 10−6 K-1 (20…200 °C)

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานไฟฟ้าคือ 2.7·10−8K-1

อลูมิเนียมเป็นโลหะผสมกับโลหะเกือบทั้งหมด ที่รู้จักกันดีที่สุดคือโลหะผสมที่มีคิวรัมและแมกนีเซียม (ดูราลูมิน) และซิลิกอน (ซิลูมิน)

อะลูมิเนียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเสถียรเพียงชนิดเดียวเกือบทั้งหมด คือ 27Al โดยมีร่องรอยของ 26Al ซึ่งเป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่มี ระยะเวลาครึ่งชีวิต 720 พันปี ก่อตัวขึ้นในบรรยากาศระหว่างการทิ้งระเบิดของนิวเคลียสอาร์กอนโดยโปรตอนรังสีคอสมิก

ในแง่ของความชุกในเปลือกโลก โลกอยู่ในอันดับที่ 1 ในหมู่โลหะ และอันดับที่ 3 ในหมู่ธาตุ รองจากออกซิเจนและซิลิกอน ปริมาณอลูมิเนียมในเปลือกโลก ข้อมูลนักวิจัยหลายคนมีมวล 7.45 ถึง 8.14% ของมวลเปลือกโลก

โดยธรรมชาติแล้ว อะลูมิเนียมเนื่องจากกิจกรรมทางเคมีสูง เกิดขึ้นได้เฉพาะในรูปของสารประกอบเท่านั้น บางคน:

อะลูมิเนียม - Al2O3 H2O (ด้วยส่วนผสมของ SiO2, Fe2O3, CaCO3)

อะลูมิเนียม - (Na,K)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3

อลูมินา (ส่วนผสมของดินขาวกับทราย SiO2, หินปูน CaCO3, แมกนีเซียม MgCO3)

คอรันดัม (ไพลิน, ทับทิม, มรกต) - Al2O3

ดินขาว - Al2O3 2SiO2 2H2O

Beryl (มรกต, พลอยสีฟ้า) - 3BeO Al2O3 6SiO2

ไครโซเบอรีล (อเล็กซานไดรต์) - BeAl2O4

อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะการรีดิวซ์ที่จำเพาะบางประการ การก่อตัวของอะลูมิเนียมดั้งเดิมก็เป็นไปได้

ที่ น้ำธรรมชาติอลูมิเนียมมีอยู่ในรูปของความเป็นพิษต่ำ สารประกอบทางเคมีเช่น อะลูมิเนียมฟลูออไรด์ ชนิดของไอออนบวกหรือประจุลบขึ้นอยู่กับความเป็นกรดของตัวกลางที่เป็นน้ำ ความเข้มข้นของอะลูมิเนียมในพื้นผิว แหล่งน้ำ สหพันธรัฐรัสเซียช่วงตั้งแต่ 0.001 ถึง 10 มก./ลิตร ในน้ำทะเล 0.01 มก./ลิตร

อะลูมิเนียม (Aluminium) คือ

รับหล่อจากอลูมิเนียมอัลลอยด์

ความท้าทายหลักที่ต้องเผชิญกับโรงหล่อในของเรา ประเทศประกอบด้วยการปรับปรุงโดยรวมที่สำคัญในคุณภาพของการหล่อ ซึ่งควรพบว่าความหนาของผนังลดลง ค่าเผื่อในการตัดเฉือน และระบบเกตที่ลดลง ในขณะที่ยังคงคุณสมบัติการทำงานที่เหมาะสมของรายการการค้า ผลลัพธ์สุดท้ายของงานนี้ควรเป็นไปตามความต้องการที่เพิ่มขึ้นของวิศวกรรมเครื่องกล ปริมาณที่จำเป็นบิลเล็ตหล่อโดยไม่มีการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการปล่อยเงินทั้งหมดของการหล่อโดยน้ำหนัก

หล่อทราย

จากวิธีการหล่อดังกล่าวในแม่พิมพ์แบบใช้แล้วทิ้ง วิธีที่นิยมใช้กันมากที่สุดในการผลิตการหล่อจากโลหะผสมอะลูมิเนียมคือการหล่อลงในแม่พิมพ์ทรายเปียก เนื่องจากโลหะผสมมีความหนาแน่นต่ำ แรงกระทำเล็กน้อยของโลหะที่มีต่อแม่พิมพ์ และอุณหภูมิการหล่อต่ำ (680-800C)

สำหรับการผลิตแม่พิมพ์ทรายจะใช้แม่พิมพ์และส่วนผสมหลักซึ่งเตรียมจากทรายควอทซ์และดินเหนียว (GOST 2138-74) ดินเหนียวปั้น (GOST 3226-76) สารยึดเกาะและวัสดุเสริม

เลือกประเภทของระบบเกตโดยคำนึงถึงขนาดของการหล่อ ความซับซ้อนของการกำหนดค่าและตำแหน่งในแม่พิมพ์ ตามกฎแล้วการเทแม่พิมพ์สำหรับการหล่อของการกำหนดค่าที่ซับซ้อนของความสูงขนาดเล็กจะดำเนินการโดยใช้ระบบประตูล่าง ที่ ระดับความสูงการหล่อและผนังบาง ควรใช้ระบบร่องแนวตั้งหรือแบบรวม แม่พิมพ์สำหรับการหล่อขนาดเล็กสามารถเทผ่านระบบปิดด้านบนได้ ในกรณีนี้ ความสูงของตกสะเก็ดโลหะที่ตกลงไปในช่องแม่พิมพ์ไม่ควรเกิน 80 มม.

เพื่อลดความเร็วของการหลอมที่ทางเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์และเพื่อแยกฟิล์มออกไซด์และการรวมตัวของตะกรันที่แขวนอยู่ได้ดีขึ้น ความต้านทานไฮดรอลิกเพิ่มเติมจะถูกนำเข้าสู่ระบบเกต - ตาข่าย (โลหะหรือไฟเบอร์กลาส) ถูกติดตั้งหรือเทผ่านเม็ด ตัวกรอง

ตามกฎแล้ว Sprues (ตัวป้อน) จะถูกนำไปที่ส่วนบาง (ผนัง) ของการหล่อที่กระจายอยู่รอบปริมณฑลโดยคำนึงถึงความสะดวกของการแยกที่ตามมาในระหว่างการประมวลผล การจ่ายโลหะไปยังหน่วยขนาดใหญ่เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ เนื่องจากทำให้เกิดโพรงการหดตัวในตัว เพิ่มความหยาบและ "ความล้มเหลว" การหดตัวบนพื้นผิวของการหล่อ ในส่วนตัดขวาง ช่องป่วงส่วนใหญ่มักมีรูปทรงสี่เหลี่ยมด้านกว้าง 15-20 มม. และด้านแคบ 5-7 มม.

โลหะผสมที่มีช่วงการตกผลึกที่แคบ (AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO) มีแนวโน้มที่จะเกิดโพรงการหดตัวแบบเข้มข้นในหน่วยความร้อนของการหล่อ เพื่อนำเปลือกหอยเหล่านี้ออกจากการหล่อ การติดตั้งผลกำไรมหาศาลจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย สำหรับการหล่อผนังบาง (4-5 มม.) และการหล่อขนาดเล็ก มวลของกำไรคือ 2-3 เท่าของมวลของการหล่อ สำหรับการหล่อผนังหนา สูงถึง 1.5 เท่า ส่วนสูง มาถึงแล้วเลือกขึ้นอยู่กับความสูงของการหล่อ เมื่อความสูงน้อยกว่า 150 มม. ความสูง มาถึงแล้ว H-adj. ให้เท่ากับความสูงของ Notl ที่หล่อ สำหรับการหล่อที่สูงขึ้นจะใช้อัตราส่วน Nprib / Notl เท่ากับ 0.3 0.5

การใช้งานที่ยอดเยี่ยมที่สุดในการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมคือส่วนบน กำไรที่เปิดอยู่ส่วนกลมหรือวงรี กำไรด้านข้างส่วนใหญ่จะถูกปิด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน กำไรเป็นฉนวนหุ้มด้วยโลหะร้อนเติม การทำให้ร้อนมักใช้สติกเกอร์บนพื้นผิวของแผ่นใยหิน ตามด้วยการทำให้แห้งด้วยเปลวไฟของแก๊ส โลหะผสมที่มีช่วงการตกผลึกกว้าง (AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ) มีแนวโน้มที่จะเกิดรูพรุนของการหดตัวแบบกระจัดกระจาย การชุบรูขุมขนหดตัวด้วย กำไรไม่ได้ผล ดังนั้นในการผลิตการหล่อจากโลหะผสมที่ระบุไว้จึงไม่แนะนำให้ใช้การติดตั้งผลกำไรมหาศาล เพื่อให้ได้ชิ้นงานหล่อคุณภาพสูง จะมีการแข็งตัวตามทิศทาง โดยใช้การติดตั้งตู้เย็นที่ทำจากเหล็กหล่อและโลหะผสมอลูมิเนียมเพื่อจุดประสงค์นี้ สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการตกผลึกตามทิศทางถูกสร้างขึ้นโดยระบบช่องประตูแนวตั้ง เพื่อป้องกันวิวัฒนาการของก๊าซในระหว่างการตกผลึกและเพื่อป้องกันการก่อตัวของรูพรุนของการหดตัวของแก๊สในการหล่อที่มีผนังหนา การตกผลึกภายใต้ความดัน 0.4-0.5 MPa ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แม่พิมพ์หล่อจะถูกวางในหม้อนึ่งความดันก่อนที่จะเท พวกเขาจะเติมด้วยโลหะและการหล่อจะตกผลึกภายใต้แรงดันอากาศ สำหรับการผลิตงานหล่อผนังบางขนาดใหญ่ (สูงถึง 2-3 ม.) จะใช้วิธีการหล่อที่มีการแข็งตัวโดยตรง สาระสำคัญของวิธีการคือการตกผลึกต่อเนื่องของการหล่อจากล่างขึ้นบน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แม่พิมพ์หล่อจะถูกวางลงบนโต๊ะของลิฟต์ไฮดรอลิกและท่อโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12–20 มม. ให้ความร้อนที่ 500–700 °C ถูกลดระดับลงในตัวยกเพื่อทำหน้าที่ของตัวยก ท่อได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาในถ้วยประตูและรูในนั้นปิดด้วยตัวหยุด หลังจากที่เติมถ้วยเติมด้วยการหลอมเหลวแล้ว ตัวหยุดจะถูกยกขึ้น และโลหะผสมจะไหลผ่านท่อไปยังช่องประตูที่เชื่อมต่อกับช่องแม่พิมพ์ด้วยสปรู๊ทแบบ slotted (ตัวป้อน) หลังจากที่ระดับการหลอมละลายในหลุมเพิ่มขึ้น 20-30 มม. เหนือปลายล่างของท่อ กลไกสำหรับการลดระดับตารางไฮดรอลิกจะเปิดขึ้น ใช้ความเร็วลดลงเพื่อให้การเติมแม่พิมพ์ดำเนินการภายใต้ระดับน้ำท่วมและโลหะร้อนจะไหลเข้าสู่ส่วนบนของแม่พิมพ์อย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ให้การแข็งตัวตามทิศทางและทำให้สามารถรับการหล่อที่ซับซ้อนได้โดยไม่มีข้อบกพร่องในการหดตัว

การเติมแม่พิมพ์ทรายด้วยโลหะจะทำจากทัพพีที่บุด้วยวัสดุทนไฟ ก่อนเติมโลหะ ทัพพีที่เพิ่งปูใหม่จะถูกทำให้แห้งและเผาที่อุณหภูมิ 780–800°C เพื่อขจัดความชื้น อุณหภูมิหลอมเหลวก่อนเทจะอยู่ที่ระดับ 720-780 °C แม่พิมพ์สำหรับการหล่อผนังบางจะเติมด้วยวัสดุหลอมเหลวที่ให้ความร้อนถึง 730-750 องศาเซลเซียส และสำหรับการหล่อผนังหนาที่อุณหภูมิ 700-720 องศาเซลเซียส

หล่อในแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์

การหล่อในแม่พิมพ์ยิปซั่มใช้ในกรณีที่มีความต้องการเพิ่มขึ้นในการหล่อในแง่ของความแม่นยำ ความสะอาดของพื้นผิว และการสร้างรายละเอียดที่เล็กที่สุดของการบรรเทา เมื่อเทียบกับแม่พิมพ์ทราย แม่พิมพ์ยิปซั่มมีความแข็งแรงสูงกว่า ความแม่นยำของขนาด ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่า และทำให้สามารถรับการหล่อแบบซับซ้อนที่มีความหนาของผนัง 1.5 มม. ตามระดับความแม่นยำที่ 5-6 แบบฟอร์มทำจากขี้ผึ้งหรือโลหะ (ทองเหลือง) รุ่นชุบโครเมียม แผ่นรุ่นทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ เพื่ออำนวยความสะดวกในการกำจัดแบบจำลองออกจากแม่พิมพ์ พื้นผิวของแบบจำลองจะถูกเคลือบด้วยสารหล่อลื่นน้ำมันก๊าด-สเตียรินบางๆ

แม่พิมพ์ขนาดเล็กและขนาดกลางสำหรับการหล่อผนังบางที่ซับซ้อนทำจากส่วนผสมที่ประกอบด้วยยิปซั่ม 80% ควอตซ์ 20% ทรายหรือแร่ใยหินและน้ำ 60-70% (โดยน้ำหนักของส่วนผสมแห้ง) องค์ประกอบของส่วนผสมสำหรับรูปแบบขนาดกลางและขนาดใหญ่: ยิปซั่ม 30%, 60% ทราย, แร่ใยหิน 10%, น้ำ 40-50% เพื่อชะลอการตั้งค่าให้เติมปูนขาว 1-2% ลงในส่วนผสม ความแข็งแรงที่จำเป็นของแบบฟอร์มนั้นเกิดจากการให้น้ำของยิปซั่มปราศจากน้ำหรือกึ่งน้ำ เพื่อลดความแข็งแรงและเพิ่มการซึมผ่านของก๊าซ แม่พิมพ์ยิปซั่มดิบต้องผ่านการบำบัดด้วยความร้อนใต้พิภพ - พวกมันจะถูกเก็บไว้ในหม้อนึ่งความดันเป็นเวลา 6-10 ชั่วโมงภายใต้แรงดันไอน้ำ 0.13-0.14 MPa จากนั้นในอากาศหนึ่งวัน หลังจากนั้น แบบฟอร์มจะถูกทำให้แห้งตามขั้นตอนที่ 350-500 °C

คุณสมบัติของแม่พิมพ์ยิปซั่มคือการนำความร้อนต่ำ สถานการณ์นี้ทำให้ยากต่อการหล่อหลอมอย่างหนาแน่นจากโลหะผสมอะลูมิเนียมที่มีการตกผลึกที่หลากหลาย ดังนั้นงานหลักในการพัฒนาระบบที่ทำกำไรได้สำหรับแม่พิมพ์ยิปซั่มคือการป้องกันการก่อตัวของโพรงการหดตัว ความเปราะบาง ฟิล์มออกไซด์ รอยแตกร้อน และการอุดผนังบางที่น้อยเกินไป สิ่งนี้ทำได้โดยการใช้ระบบเกตแบบขยายที่ให้ความเร็วต่ำในการเคลื่อนที่ของของเหลวที่หลอมละลายในช่องของแม่พิมพ์ นำหน่วยความร้อนที่แข็งตัวเข้าหาตัวยกโดยใช้ตู้เย็น และเพิ่มความสอดคล้องของแม่พิมพ์โดยการเพิ่มเนื้อหาของควอตซ์ ทรายในส่วนผสม การหล่อแบบผนังบางจะถูกเทลงในแม่พิมพ์ที่มีอุณหภูมิ 100–200 °C โดยวิธีการดูดสูญญากาศ ซึ่งทำให้สามารถเติมโพรงที่มีความหนาสูงสุด 0.2 มม. การหล่อผนังหนา (มากกว่า 10 มม.) ได้จากการเทแม่พิมพ์ในหม้อนึ่งความดัน การตกผลึกของโลหะในกรณีนี้ดำเนินการภายใต้ความดัน 0.4–0.5 MPa

การหล่อเปลือก

เป็นการสมควรที่จะใช้การหล่อแบบเชลล์ในการผลิตแบบต่อเนื่องและขนาดใหญ่ของการหล่อที่มีขนาดจำกัดพร้อมผิวสำเร็จที่เพิ่มขึ้น ความแม่นยำของขนาดที่มากขึ้น และการตัดเฉือนน้อยกว่าการหล่อด้วยทราย

แม่พิมพ์เปลือกทำด้วยโลหะร้อน (250–300 °C) ด้วยวิธีบังเกอร์ อุปกรณ์แบบจำลองดำเนินการตามคลาสความแม่นยำที่ 4-5 พร้อมทางลาดปั้นจาก 0.5 ถึง 1.5% เปลือกทำจากสองชั้น: ชั้นแรกมาจากส่วนผสมที่มีเรซินเทอร์โมเซตติง 6-10% ส่วนที่สองมาจากส่วนผสมที่มีเรซิน 2% เพื่อการกำจัดเปลือกที่ดีขึ้น แผ่นพื้นแบบจำลองถูกปกคลุมด้วยชั้นบาง ๆ ของอิมัลชันแยก (ของเหลวซิลิโคน 5% หมายเลข 5; 3% สบู่ซักผ้า; น้ำ 92%)

สำหรับการผลิตแม่พิมพ์เปลือกหอยจะใช้ทรายควอทซ์เนื้อละเอียดที่มีซิลิกาอย่างน้อย 96% แม่พิมพ์ครึ่งหนึ่งเชื่อมต่อกันด้วยการติดกาวบนหมุดพิเศษ องค์ประกอบกาว: 40% MF17 เรซิ่น; มาร์แชไลต์ 60% และอะลูมิเนียมคลอไรด์ 1.5% (ชุบแข็ง) กรอกแบบฟอร์มประกอบในภาชนะ เมื่อหล่อเป็นแม่พิมพ์เปลือกจะใช้ระบบเกตเดียวกันและ สภาพอุณหภูมิเช่นเดียวกับการหล่อทราย

อัตราการตกผลึกของโลหะในระดับต่ำในแม่พิมพ์เปลือกและความเป็นไปได้ที่ต่ำกว่าสำหรับการสร้างการตกผลึกโดยตรงส่งผลให้การผลิตการหล่อมีคุณสมบัติต่ำกว่าการหล่อในแม่พิมพ์ทรายดิบ

หล่อการลงทุน

การหล่อด้วยขี้ผึ้งหายนั้นใช้สำหรับการผลิตการหล่อที่มีความแม่นยำเพิ่มขึ้น (เกรด 3-5) และผิวสำเร็จ (ระดับความหยาบ 4-6) ซึ่งวิธีนี้เป็นวิธีเดียวที่เป็นไปได้หรือดีที่สุด

โมเดลส่วนใหญ่ทำจากพาราฟินสเตียรินแบบพาสตี้ (1: 1) โดยการกดลงในแม่พิมพ์โลหะ (หล่อและสำเร็จรูป) บนการติดตั้งแบบอยู่กับที่หรือแบบหมุน ในการผลิตการหล่อที่ซับซ้อนที่มีขนาดมากกว่า 200 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนรูปของแบบจำลอง สารจะถูกนำเข้าสู่องค์ประกอบของมวลแบบจำลองที่เพิ่มอุณหภูมิของการอ่อนตัว (ละลาย)

ในการเคลือบวัสดุทนไฟในการผลิตแม่พิมพ์เซรามิก จะใช้สารแขวนลอยของเอทิลซิลิเกตที่ไฮโดรไลซ์ (30–40%) และควอตซ์แบบผง (70–60%) โรยบล็อกแบบจำลองด้วยทรายเผา 1KO16A หรือ 1K025A ชั้นเคลือบแต่ละชั้นจะถูกทำให้แห้งในอากาศเป็นเวลา 10-12 ชั่วโมงหรือในบรรยากาศที่มีไอแอมโมเนีย ความแข็งแรงที่จำเป็นของแม่พิมพ์เซรามิกนั้นทำได้ด้วยความหนาของเปลือก 4–6 มม. (การเคลือบวัสดุทนไฟ 4-6 ชั้น) เพื่อให้แน่ใจว่าการเติมแม่พิมพ์เป็นไปอย่างราบรื่น ระบบขยายช่องประตูจะใช้กับการจ่ายโลหะไปยังส่วนที่หนาและโหนดขนาดใหญ่ การหล่อมักจะถูกป้อนจากไรเซอร์ขนาดใหญ่ผ่านป่วงหนา (ตัวป้อน) สำหรับการหล่อที่ซับซ้อน อนุญาตให้ใช้ผลกำไรมหาศาลเพื่อเพิ่มพลังให้กับยูนิตขนาดใหญ่บนด้วยการเติมสารบังคับจากตัวยก

อะลูมิเนียม (Aluminium) คือ

แบบจำลองจะละลายจากแม่พิมพ์ในน้ำร้อน (85–90°C) ที่เติมกรดด้วยกรดไฮโดรคลอริก (0.5–1 cm3 ต่อน้ำหนึ่งลิตร) เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยาสะพอนฟิเคชันของสเตียริน หลังจากหลอมแบบจำลองแล้ว แม่พิมพ์เซรามิกจะถูกทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 150–170°C เป็นเวลา 1-2 ชั่วโมง บรรจุในภาชนะ เติมสารเติมแต่งแบบแห้ง และเผาที่อุณหภูมิ 600–700 °C เป็นเวลา 5–8 ชั่วโมง การบรรจุจะดำเนินการในแม่พิมพ์ที่เย็นและร้อน อุณหภูมิความร้อน (50-300 °C) ของแม่พิมพ์พิจารณาจากความหนาของผนังของการหล่อ การเติมแม่พิมพ์ด้วยโลหะทำได้ตามปกติ เช่นเดียวกับการใช้แรงสุญญากาศหรือแรงเหวี่ยง อลูมิเนียมอัลลอยด์ส่วนใหญ่จะให้ความร้อนที่ 720-750 องศาเซลเซียสก่อนเท

หล่อตาย

การหล่อแบบเย็นเป็นวิธีหลักในการผลิตแบบต่อเนื่องและจำนวนมากของการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียม ซึ่งทำให้สามารถรับการหล่อระดับความแม่นยำที่ 4-6 ที่มีความหยาบผิว Rz = 50-20 และความหนาของผนังขั้นต่ำ 3-4 มม. . เมื่อหล่อหลอมลงในแม่พิมพ์แบบเย็นพร้อมกับข้อบกพร่องที่เกิดจากความเร็วสูงของการหลอมในช่องแม่พิมพ์และการไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดของการแข็งตัวตามทิศทาง (ความพรุนของก๊าซ ฟิล์มออกไซด์ การหลวมของการหดตัว) ประเภทหลักของการคัดแยกและการหล่อคือ underfills และรอยแตก ลักษณะของรอยแตกเกิดจากการหดตัวยาก รอยแตกเกิดขึ้นบ่อยเป็นพิเศษในการหล่อที่ทำจากโลหะผสมที่มีช่วงการตกผลึกที่กว้าง ซึ่งมีการหดตัวเชิงเส้นขนาดใหญ่ (1.25–1.35%) การป้องกันการก่อตัวของข้อบกพร่องเหล่านี้ทำได้โดยวิธีการทางเทคโนโลยีต่างๆ

ในกรณีของการจัดหาโลหะไปยังส่วนที่หนา ควรมีการจัดหาสำหรับการป้อนจุดจ่ายโดยการติดตั้งหัวหน้าอุปทาน (กำไร) องค์ประกอบทั้งหมดของระบบประตูรั้วจะอยู่ที่ขั้วต่อแม่พิมพ์ทำความเย็น แนะนำให้ใช้อัตราส่วนพื้นที่หน้าตัดต่อไปนี้ของช่องประตู: สำหรับการหล่อขนาดเล็ก EFst: EFsl: EFpit = 1: 2: 3; สำหรับการหล่อขนาดใหญ่ EFst: EFsl: EFpit = 1: 3: 6

เพื่อลดอัตราการหลอมเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ จะใช้ตัวยกโค้ง ไฟเบอร์กลาสหรือตาข่ายโลหะ และตัวกรองแบบเม็ด คุณภาพของการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมขึ้นอยู่กับอัตราการเพิ่มขึ้นของการหลอมในช่องแม่พิมพ์ ความเร็วนี้ควรเพียงพอที่จะรับประกันการเติมส่วนบางของการหล่อภายใต้สภาวะของการกำจัดความร้อนที่เพิ่มขึ้นและในขณะเดียวกันก็ไม่ทำให้เกิดการเติมน้อยเกินไปเนื่องจากการปล่อยอากาศและก๊าซที่ไม่สมบูรณ์ผ่านท่อระบายอากาศและผลกำไร การหมุนและการไหลของของหลอมในระหว่าง การเปลี่ยนจากส่วนที่แคบไปเป็นส่วนกว้าง อัตราการเพิ่มขึ้นของโลหะในช่องแม่พิมพ์เมื่อหล่อเป็นแม่พิมพ์จะค่อนข้างสูงกว่าเมื่อหล่อในแม่พิมพ์ทราย ความเร็วในการยกต่ำสุดที่อนุญาตคำนวณตามสูตรของ A. A. Lebedev และ N. M. Galdin (ดูหัวข้อ 5.1 "การหล่อทราย")

เพื่อให้ได้การหล่อที่มีความหนาแน่นสูง เช่นเดียวกับในการหล่อทราย การแข็งตัวของทิศทางจะถูกสร้างขึ้นโดยการวางตำแหน่งที่เหมาะสมของการหล่อในแม่พิมพ์และการควบคุมการกระจายความร้อน ตามกฎแล้วหน่วยหล่อขนาดใหญ่ (หนา) จะอยู่ที่ส่วนบนของแม่พิมพ์ ทำให้สามารถชดเชยปริมาณที่ลดลงระหว่างการชุบแข็งได้โดยตรงจากผลกำไรที่ติดตั้งด้านบน การควบคุมความเข้มของการกำจัดความร้อนเพื่อสร้างการแข็งตัวของทิศทางจะดำเนินการโดยการระบายความร้อนหรือฉนวนส่วนต่างๆ ของแม่พิมพ์ เพื่อเพิ่มการขจัดความร้อนในพื้นที่ มีการใช้เม็ดมีดจากคิวปั่มที่นำความร้อนเพิ่มขึ้น เพื่อเพิ่มพื้นผิวการทำความเย็นของแม่พิมพ์เนื่องจากครีบ การระบายความร้อนในท้องถิ่นของแม่พิมพ์ด้วยอากาศอัดหรือน้ำ เพื่อลดความเข้มของการกำจัดความร้อน จะใช้ชั้นสีที่มีความหนา 0.1–0.5 มม. กับพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์ เพื่อจุดประสงค์นี้ชั้นของสีหนา 1-1.5 มม. ถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของช่องป่วงและผลกำไร การชะลอตัวในการหล่อเย็นของโลหะในผลกำไรสามารถทำได้โดยการทำให้ผนังแม่พิมพ์หนาขึ้นในท้องถิ่น การใช้สารเคลือบที่นำความร้อนต่ำแบบต่างๆ และฉนวนของกำไรด้วยสติกเกอร์ใยหิน สีของพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์ดีขึ้น รูปร่างการหล่อมีส่วนช่วยในการกำจัดเปลือกก๊าซบนพื้นผิวและเพิ่มความต้านทานของแม่พิมพ์ ก่อนทาสี แม่พิมพ์จะถูกทำให้ร้อนถึง 100-120 °C อุณหภูมิความร้อนสูงเกินไปเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา เนื่องจากจะลดอัตราการแข็งตัวของการหล่อและระยะเวลา ภาคเรียนบริการแม่พิมพ์ การให้ความร้อนช่วยลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างการหล่อและแม่พิมพ์ และการขยายตัวของแม่พิมพ์เนื่องจากความร้อนจากโลหะหล่อ ส่งผลให้แรงดึงในการหล่อซึ่งทำให้เกิดรอยแตกลดลง อย่างไรก็ตาม การให้ความร้อนกับแม่พิมพ์เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอต่อการขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการแตกร้าว จำเป็นต้องถอดการหล่อออกจากแม่พิมพ์ในเวลาที่เหมาะสม ควรถอดการหล่อออกจากแม่พิมพ์ก่อนที่อุณหภูมิจะเท่ากับอุณหภูมิของแม่พิมพ์ และความเค้นการหดตัวจะถึงค่าสูงสุด โดยปกติการหล่อจะถูกลบออกในขณะที่แข็งแรงพอที่จะเคลื่อนย้ายได้โดยไม่ทำลาย (450-500 ° C) ถึงเวลานี้ ระบบเกตยังไม่ได้รับความแข็งแกร่งเพียงพอและถูกทำลายโดยแสงกระทบ ระยะเวลาในการหล่อขึ้นรูปในแม่พิมพ์จะขึ้นอยู่กับอัตราการแข็งตัวและขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของโลหะ อุณหภูมิของแม่พิมพ์ และอัตราการเท

เพื่อขจัดการเกาะติดของโลหะ เพิ่มอายุการใช้งานและอำนวยความสะดวกในการสกัด แท่งโลหะจะได้รับการหล่อลื่นระหว่างการใช้งาน น้ำมันหล่อลื่นที่พบมากที่สุดคือสารแขวนลอยน้ำกราไฟท์ (กราไฟท์ 3-5%)

ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ที่ทำโครงร่างภายนอกของการหล่อทำด้วยสีเทา เหล็กหล่อ. ความหนาของผนังแม่พิมพ์ถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความหนาของผนังของการหล่อตามคำแนะนำของ GOST 16237-70 โพรงภายในในการหล่อทำด้วยโลหะ (เหล็ก) และแท่งทราย แท่งทรายใช้ในการตกแต่งโพรงที่ซับซ้อนซึ่งไม่สามารถทำด้วยแท่งโลหะได้ เพื่ออำนวยความสะดวกในการสกัดการหล่อจากแม่พิมพ์ พื้นผิวด้านนอกของการหล่อควรมีความชันในการหล่อ 30" ถึง 3 ° ไปทางการกลึงตัด พื้นผิวภายในการหล่อด้วยแท่งโลหะต้องมีความชันอย่างน้อย 6 ° ในการหล่อไม่อนุญาตให้เปลี่ยนจากส่วนที่หนาเป็นบาง รัศมีความโค้งต้องมีอย่างน้อย 3 มม. รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 8 มม. สำหรับการหล่อขนาดเล็ก 10 มม. สำหรับขนาดกลางและ 12 มม. สำหรับการหล่อขนาดใหญ่ทำด้วยแท่ง อัตราส่วนที่เหมาะสมของความลึกของรูต่อเส้นผ่านศูนย์กลางคือ 0.7-1

อากาศและก๊าซจะถูกลบออกจากโพรงแม่พิมพ์ด้วยความช่วยเหลือของท่อระบายอากาศที่วางอยู่ในระนาบการแยกทางและปลั๊กที่วางไว้ในผนังใกล้กับโพรงลึก

ในโรงหล่อสมัยใหม่ แม่พิมพ์จะถูกติดตั้งบนเครื่องหล่อกึ่งอัตโนมัติแบบสถานีเดียวหรือหลายสถานี ซึ่งการปิดและเปิดแม่พิมพ์ การใส่และถอดแกน การดีดออกและการถอดการหล่อออกจากแม่พิมพ์เป็นไปโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ยังมีการควบคุมอุณหภูมิความร้อนของแม่พิมพ์โดยอัตโนมัติ การบรรจุแม่พิมพ์บนเครื่องจักรจะดำเนินการโดยใช้เครื่องจ่าย

เพื่อปรับปรุงการเติมโพรงของแม่พิมพ์บาง ๆ และกำจัดอากาศและก๊าซที่ปล่อยออกมาในระหว่างการทำลายสารยึดประสาน แม่พิมพ์จะถูกอพยพ เทภายใต้แรงดันต่ำ หรือใช้แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง

บีบหล่อ

Squeeze casting เป็นประเภทของ Die Casting มีไว้สำหรับการผลิตการหล่อขนาดใหญ่ (2500x1400 มม.) ชนิดแผงที่มีความหนาของผนัง 2-3 มม. เพื่อจุดประสงค์นี้ใช้แม่พิมพ์โลหะครึ่งตัวซึ่งติดตั้งบนเครื่องหล่อแบบพิเศษที่มีการบรรจบกันของครึ่งแม่พิมพ์ด้านเดียวหรือสองด้าน ลักษณะเด่นของวิธีการหล่อนี้คือ การบังคับเติมโพรงแม่พิมพ์ด้วยการไหลหลอมที่กว้างเมื่อแบ่งครึ่งของแม่พิมพ์เข้าหากัน ไม่มีองค์ประกอบของระบบปิดประตูแบบเดิมในแม่พิมพ์หล่อ ข้อมูลวิธีนี้ใช้สำหรับการหล่อจากโลหะผสม AL2, AL4, AL9, AL34 ซึ่งมีช่วงการตกผลึกที่แคบ

อัตราการหล่อเย็นหลอมถูกควบคุมโดยการเคลือบฉนวนความร้อนที่มีความหนาต่างๆ (0.05–1 มม.) กับพื้นผิวการทำงานของโพรงแม่พิมพ์ ความร้อนสูงเกินไปของโลหะผสมก่อนเทไม่ควรเกิน 15-20°C เหนืออุณหภูมิ liquidus ระยะเวลาของการบรรจบกันของครึ่งรูปแบบคือ 5-3 วินาที

หล่อแรงดันต่ำ

การหล่อแบบแรงดันต่ำเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการหล่อแบบหล่อ มีการใช้ในการผลิตการหล่อผนังบางขนาดใหญ่จากโลหะผสมอะลูมิเนียมที่มีช่วงการตกผลึกที่แคบ (AL2, AL4, AL9, AL34) เช่นเดียวกับกรณีของการหล่อแบบหล่อ พื้นผิวด้านนอกของการหล่อทำด้วยแม่พิมพ์โลหะ และโพรงภายในทำด้วยแกนโลหะหรือทราย

สำหรับการผลิตแท่งจะใช้ส่วนผสมที่ประกอบด้วยทรายควอทซ์ 55% 1K016A ทรายหนา 13.5% P01; 27% ผงควอตซ์; กาวเพกติน 0.8%; 3.2% เรซิน M และ 0.5% น้ำมันก๊าด ส่วนผสมดังกล่าวไม่ก่อให้เกิดการเผาไหม้ทางกล แบบฟอร์มถูกเติมด้วยโลหะโดยแรงดันของอากาศอัดแห้ง (18–80 kPa) ที่จ่ายให้กับพื้นผิวของหลอมในถ้วยใส่ตัวอย่างที่ให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 720–750 °C ภายใต้การกระทำของแรงดันนี้ การหลอมจะถูกผลักออกจากเบ้าหลอมไปยังลวดโลหะ จากนั้นจึงเข้าสู่ระบบเกตและเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ ข้อดีของการหล่อแบบแรงดันต่ำคือความสามารถในการควบคุมอัตราการเพิ่มขึ้นของโลหะในช่องแม่พิมพ์โดยอัตโนมัติ ซึ่งทำให้สามารถหล่อผนังบางที่มีคุณภาพดีกว่าการหล่อด้วยแรงโน้มถ่วง

การตกผลึกของโลหะผสมในแม่พิมพ์จะดำเนินการภายใต้ความดัน 10–30 kPa จนกระทั่งเปลือกโลหะแข็งก่อตัวและ 50–80 kPa หลังจากการก่อตัวของเปลือกโลก

การหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมที่หนาแน่นขึ้นนั้นผลิตโดยการหล่อแรงดันต่ำพร้อมแรงดันย้อนกลับ การเติมโพรงแม่พิมพ์ในระหว่างการหล่อด้วยแรงดันย้อนกลับเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของแรงดันในถ้วยใส่ตัวอย่างและในแม่พิมพ์ (10–60 kPa) การตกผลึกของโลหะในรูปแบบจะดำเนินการภายใต้ความดัน 0.4-0.5 MPa เพื่อป้องกันการปล่อยไฮโดรเจนที่ละลายในโลหะและการเกิดรูพรุนของแก๊ส ความดันโลหิตสูงมีส่วนช่วย โภชนาการที่ดีขึ้นหน่วยหล่อขนาดใหญ่ ในแง่อื่นๆ เทคโนโลยีการหล่อแบบแรงดันย้อนกลับก็ไม่ต่างจากเทคโนโลยีการหล่อแบบแรงดันต่ำ

การหล่อแบบแรงดันย้อนกลับผสมผสานข้อดีของการหล่อแบบแรงดันต่ำและการตกผลึกด้วยแรงดันเข้าด้วยกันได้สำเร็จ

การฉีดขึ้นรูป

การหล่อภายใต้แรงกดดันจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34 การหล่อแบบซับซ้อนของคลาสความแม่นยำที่ 1-3 ที่มีความหนาของผนัง 1 มม. ขึ้นไป หล่อรูด้วย เส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 1, 2 มม. เกลียวนอกและเกลียวในที่มีระยะห่างขั้นต่ำ 1 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. ความสะอาดพื้นผิวของการหล่อดังกล่าวสอดคล้องกับระดับความหยาบ 5-8 การผลิตการหล่อดังกล่าวดำเนินการบนเครื่องจักรที่มีห้องกดแนวนอนหรือแนวตั้งเย็น โดยมีแรงดันกดเฉพาะ 30–70 MPa การตั้งค่าให้กับเครื่องที่มีช่องเก็บก้อนแนวนอน

ขนาดและน้ำหนักของการหล่อถูกจำกัดโดยความสามารถของเครื่องฉีดขึ้นรูป: ปริมาตรของห้องอัด แรงดันกดเฉพาะ (p) และแรงล็อค (0) พื้นที่ฉายภาพ (F) ของการหล่อ ช่องประตู และห้องกดบนแผ่นแม่พิมพ์ที่เคลื่อนย้ายได้ไม่ควรเกินค่าที่กำหนดโดยสูตร F = 0.85 0/r

ค่าความชันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับพื้นผิวภายนอกคือ 45 °; สำหรับภายใน 1° รัศมีความโค้งต่ำสุด 0.5-1 มม. รูที่มีขนาดใหญ่กว่า 2.5 มม. ทำโดยการหล่อ ตามกฎแล้วการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมนั้นถูกกลึงตามพื้นผิวที่นั่งเท่านั้น ค่าเผื่อการประมวลผลถูกกำหนดโดยคำนึงถึงขนาดของการหล่อและช่วงตั้งแต่ 0.3 ถึง 1 มม.

ใช้ทำแม่พิมพ์ วัสดุต่างๆ. ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ที่สัมผัสกับโลหะเหลวทำจากเหล็ก ZKh2V8, 4Kh8V2, 4KhV2S; เหล็ก 35, 45, 50, หมุด, บูช และไกด์ - จากเหล็ก U8A

การจัดหาโลหะไปยังโพรงของแม่พิมพ์ดำเนินการโดยใช้ระบบประตูรั้วภายนอกและภายใน ตัวป้อนจะถูกนำไปที่ชิ้นส่วนของการหล่อที่ต้องผ่านการตัดเฉือน ความหนาของมันถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความหนาของผนังของการหล่อ ณ จุดจ่ายและลักษณะที่กำหนดของการเติมของแม่พิมพ์ การพึ่งพาอาศัยกันนี้พิจารณาจากอัตราส่วนของความหนาของตัวป้อนต่อความหนาของผนังของการหล่อ ราบรื่น ปราศจากความปั่นป่วนและการกักเก็บอากาศ การเติมแม่พิมพ์จะเกิดขึ้นหากอัตราส่วนใกล้เคียงกัน สำหรับงานหล่อผนังหนาไม่เกิน 2 มม. ตัวป้อนมีความหนา 0.8 มม. ด้วยความหนาของผนัง 3 มม. ความหนาของตัวป้อน 1.2 มม. มีความหนาของผนัง 4-6 mm-2 mm.

ในการรับส่วนแรกของการหลอมที่อุดมไปด้วยการรวมของอากาศ ถังล้างพิเศษจะตั้งอยู่ใกล้ช่องแม่พิมพ์ ซึ่งปริมาตรสามารถสูงถึง 20-40% ของปริมาตรการหล่อ เครื่องซักผ้าเชื่อมต่อกับช่องของแม่พิมพ์โดยใช้ช่องซึ่งมีความหนาเท่ากับความหนาของตัวป้อน การกำจัดอากาศและก๊าซออกจากโพรงของแม่พิมพ์จะดำเนินการผ่านช่องระบายอากาศพิเศษและช่องว่างระหว่างแท่ง (ตัวดัน) และเมทริกซ์ของแม่พิมพ์ ช่องระบายอากาศถูกสร้างขึ้นในระนาบแยกบนส่วนที่ตายตัวของแม่พิมพ์ เช่นเดียวกับแท่งและอีเจ็คเตอร์ที่เคลื่อนย้ายได้ ความลึกของท่อระบายอากาศเมื่อหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมจะถือว่า 0.05–0.15 มม. และความกว้าง 10–30 มม. เพื่อปรับปรุงการระบายอากาศ ช่องของเครื่องซักผ้าเชื่อมต่อกับบรรยากาศด้วยช่องบาง (0.2– 0.5 มม.). .

ข้อบกพร่องหลักของการหล่อแบบฉีดขึ้นรูปคือรูพรุนใต้เปลือกโลกของอากาศ (แก๊ส) ที่เกิดจากการดักจับอากาศที่ความเร็วสูงของทางเข้าโลหะเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ และความพรุนของการหดตัว (หรือเปลือก) ในโหนดความร้อน การก่อตัวของข้อบกพร่องเหล่านี้ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากพารามิเตอร์ของเทคโนโลยีการหล่อ ความเร็วในการกด แรงดันกด และระบบการระบายความร้อนของแม่พิมพ์

ความเร็วในการกดจะกำหนดโหมดการเติมแม่พิมพ์ ยิ่งความเร็วในการกดสูงขึ้น การหลอมละลายจะเคลื่อนที่ผ่านช่องทางเกตได้เร็วเท่าใด ความเร็วในการไหลเข้าของแม่พิมพ์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความเร็วในการกดสูงช่วยให้อุดฟันผุที่บางและยาวได้ดีขึ้น ในขณะเดียวกันก็เป็นสาเหตุของการดักจับอากาศโดยโลหะและการเกิดรูพรุนใต้เปลือกโลก เมื่อทำการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียม ความเร็วในการกดสูงจะใช้เฉพาะในการผลิตการหล่อผนังบางที่ซับซ้อนเท่านั้น แรงกดมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณภาพของการหล่อ เมื่อเพิ่มขึ้นความหนาแน่นของการหล่อจะเพิ่มขึ้น

ค่าของแรงดันกดมักจะถูกจำกัดโดยค่าของแรงล็อคของเครื่อง ซึ่งจะต้องเกินแรงดันที่กระทำโดยโลหะบนเมทริกซ์ที่เคลื่อนที่ได้ (pF) ดังนั้นการอัดขึ้นรูปผนังหนาล่วงหน้าในท้องถิ่นที่เรียกว่ากระบวนการ Ashigai จึงได้รับความสนใจอย่างมาก อัตราที่ต่ำของโลหะเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ผ่านตัวป้อนหน้าตัดขนาดใหญ่และแรงดันล่วงหน้าที่มีประสิทธิภาพของการหลอมที่ตกผลึกด้วยความช่วยเหลือของลูกสูบคู่ทำให้สามารถรับการหล่อแบบหนาแน่นได้

คุณภาพของการหล่อยังได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิของโลหะผสมและแม่พิมพ์ ในการผลิตการหล่อแบบผนังหนาที่มีรูปแบบเรียบง่าย การหลอมจะถูกเทที่อุณหภูมิ 20–30 °C ต่ำกว่าอุณหภูมิ liquidus การหล่อผนังบางต้องใช้การหลอมด้วยความร้อนยวดยิ่งเหนืออุณหภูมิ liquidus 10–15°C เพื่อลดขนาดของความเครียดจากการหดตัวและป้องกันการก่อตัวของรอยแตกในการหล่อ แม่พิมพ์จะถูกให้ความร้อนก่อนเท แนะนำให้ใช้อุณหภูมิความร้อนต่อไปนี้:

ความหนาของผนังหล่อ mm 1—2 2—3 3—5 5—8

อุณหภูมิความร้อน

แม่พิมพ์, °C 250—280 200—250 160—200 120—160

ความเสถียรของระบบการระบายความร้อนนั้นมาจากแม่พิมพ์ทำความร้อน (ไฟฟ้า) หรือหล่อเย็น (น้ำ)

เพื่อป้องกันพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์จากการเกาะติดและผลกระทบจากการกัดเซาะของหลอม เพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างการสกัดแกน และเพื่อความสะดวกในการสกัดของการหล่อ แม่พิมพ์จะได้รับการหล่อลื่น เพื่อจุดประสงค์นี้ใช้น้ำมันหล่อลื่นไขมัน (น้ำมันที่มีกราไฟท์หรือผงอลูมิเนียม) หรือน้ำ (สารละลายเกลือการเตรียมน้ำตามกราไฟท์คอลลอยด์)

ความหนาแน่นของการหล่อจากโลหะผสมอะลูมิเนียมจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อทำการหล่อด้วยแม่พิมพ์สุญญากาศ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แม่พิมพ์จะอยู่ในปลอกปิดผนึก ซึ่งจะสร้างสุญญากาศที่จำเป็น ผลลัพธ์ที่ดีสามารถรับได้โดยใช้ "กระบวนการออกซิเจน" เมื่อต้องการทำเช่นนี้ อากาศในโพรงของแม่พิมพ์จะถูกแทนที่ด้วยออกซิเจน ที่ความเร็วสูงของโลหะเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ ซึ่งทำให้เกิดการจับของออกซิเจนโดยการหลอม รูพรุนใต้เปลือกโลกในการหล่อจะไม่เกิดขึ้น เนื่องจากออกซิเจนที่ติดอยู่ทั้งหมดจะถูกใช้ไปกับการก่อตัวของอะลูมิเนียมออกไซด์ที่กระจายตัวอย่างประณีต ซึ่งไม่ส่งผลกระทบอย่างเห็นได้ชัด คุณสมบัติทางกลการหล่อ การหล่อดังกล่าวสามารถผ่านการอบชุบด้วยความร้อนได้

ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของข้อกำหนดทางเทคนิค การหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถอยู่ภายใต้ หลากหลายชนิดการควบคุม: X-ray, gamma-ray หรือ Ultrasonic สำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องภายใน เครื่องหมายสำหรับกำหนดส่วนเบี่ยงเบนมิติ เรืองแสงเพื่อตรวจจับรอยแตกของพื้นผิว hydro- หรือ pneumocontrol เพื่อประเมินความหนาแน่น ความถี่ของการควบคุมประเภทที่ระบุไว้ระบุไว้ในเงื่อนไขทางเทคนิคหรือกำหนดโดยแผนกของหัวหน้านักโลหะวิทยาของโรงงาน ข้อบกพร่องที่ระบุ หากได้รับอนุญาตตามข้อกำหนดทางเทคนิค จะถูกกำจัดโดยการเชื่อมหรือการชุบ การเชื่อมอาร์กอาร์กอนใช้สำหรับเชื่อม underfills, shell, หลวมของรอยแตก ก่อนทำการเชื่อมสถานที่ที่ชำรุดจะถูกตัดเพื่อให้ผนังของช่องมีความลาดชัน 30 - 42 ° การหล่อต้องได้รับความร้อนในท้องถิ่นหรือทั่วไปสูงถึง 300-350C การให้ความร้อนในท้องถิ่นดำเนินการโดยเปลวไฟออกซีอะเซทิลีน การให้ความร้อนโดยทั่วไปจะดำเนินการในเตาเผาในห้อง การเชื่อมจะดำเนินการด้วยโลหะผสมชนิดเดียวกันกับที่ใช้ในการหล่อ โดยใช้อิเล็กโทรดทังสเตนชนิดไม่สิ้นเปลืองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-6 มม. ค่าใช้จ่ายอาร์กอน 5-12 ลิตร/นาที ความแข็งแรงของกระแสเชื่อมมักจะอยู่ที่ 25-40 A ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางอิเล็กโทรด 1 มม.

ความพรุนในการหล่อจะถูกลบออกโดยการชุบด้วยน้ำยาเคลือบเงาเบคาไลต์ แอสฟัลต์วานิช น้ำมันแห้งหรือแก้วเหลว การชุบจะดำเนินการในหม้อไอน้ำพิเศษภายใต้ความดัน 490-590 kPa โดยมีการหล่อหลอมเบื้องต้นในบรรยากาศที่หายาก (1.3-6.5 kPa) อุณหภูมิของของเหลวที่ชุบจะคงอยู่ที่ 100°C หลังจากการชุบ การหล่อจะต้องทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 65-200 องศาเซลเซียส ในระหว่างนั้นของเหลวที่ชุบจะแข็งตัวและควบคุมซ้ำ

อะลูมิเนียม (Aluminium) คือ

การประยุกต์ใช้อลูมิเนียม

ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุโครงสร้าง ข้อได้เปรียบหลักของอลูมิเนียมในด้านความจุนี้คือความเบา ความเหนียวในการปั๊ม ความต้านทานการกัดกร่อน (ในอากาศ อลูมิเนียมจะเคลือบด้วยฟิล์ม Al2O3 ที่แข็งแรงทันที ซึ่งจะป้องกันการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม) การนำความร้อนสูง และไม่เป็นพิษของสารประกอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้อะลูมิเนียมได้รับความนิยมอย่างมากในการผลิตเครื่องครัว อลูมิเนียมฟอยล์ในอุตสาหกรรมอาหารและสำหรับบรรจุภัณฑ์

ข้อเสียเปรียบหลักของอลูมิเนียมในฐานะวัสดุโครงสร้างคือมีความแข็งแรงต่ำ ดังนั้นเพื่อเสริมความแข็งแกร่ง มักจะผสมด้วยคิวรัมและแมกนีเซียมเล็กน้อย (โลหะผสมนี้เรียกว่าดูราลูมิน)

ค่าการนำไฟฟ้าของอะลูมิเนียมนั้นน้อยกว่าคิวรัมเพียง 1.7 เท่า ในขณะที่อลูมิเนียมมีราคาถูกกว่าประมาณ 4 เท่าต่อกิโลกรัม แต่เนื่องจากความหนาแน่นที่ต่ำกว่า 3.3 เท่า จึงต้องใช้น้ำหนักน้อยกว่าประมาณ 2 เท่าจึงจะได้รับความต้านทานเท่ากัน ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมไฟฟ้าสำหรับการผลิตสายไฟ การป้องกัน และแม้กระทั่งในไมโครอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการผลิตตัวนำในชิป ค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำกว่าของอะลูมิเนียม (37 1/โอห์ม) เมื่อเทียบกับคิวรัม (63 1/โอห์ม) ได้รับการชดเชยโดยการเพิ่มขึ้นของส่วนตัดขวางของตัวนำอะลูมิเนียม ข้อเสียของอลูมิเนียมในฐานะวัสดุไฟฟ้าคือการมีฟิล์มออกไซด์ที่แข็งแรงซึ่งทำให้การบัดกรีทำได้ยาก

เนื่องจากคุณสมบัติที่ซับซ้อนจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ระบายความร้อน

อะลูมิเนียมและโลหะผสมมีความแข็งแรงที่อุณหภูมิต่ำมาก ด้วยเหตุนี้จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีการแช่แข็ง

การสะท้อนแสงสูงรวมกับต้นทุนต่ำและความสะดวกในการสะสมทำให้อลูมิเนียม วัสดุในอุดมคติสำหรับทำกระจก

ในการผลิต วัสดุก่อสร้างเป็นตัวสร้างก๊าซ

อะลูมิเนียมให้ความต้านทานการกัดกร่อนและตะกรันต่อเหล็กกล้าและโลหะผสมอื่นๆ เช่น วาล์วเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบ ใบพัดกังหัน แท่นขุดเจาะน้ำมัน อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน และยังใช้แทนการชุบสังกะสีด้วย

อะลูมิเนียมซัลไฟด์ใช้ในการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์

กำลังดำเนินการวิจัยเพื่อพัฒนาอะลูมิเนียมโฟมให้เป็นวัสดุที่แข็งแรงและน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ

เป็นส่วนประกอบของเทอร์ไมต์ สารผสมสำหรับอลูมิโนเทอร์มิ

อะลูมิเนียมใช้เพื่อกู้คืนโลหะหายากจากออกไซด์หรือเฮไลด์

อลูมิเนียมเป็นส่วนประกอบสำคัญของโลหะผสมหลายชนิด ตัวอย่างเช่น ในอะลูมิเนียมบรอนซ์ ส่วนประกอบหลักคือทองแดงและอะลูมิเนียม ในโลหะผสมแมกนีเซียม อลูมิเนียมมักใช้เป็นสารเติมแต่ง สำหรับการผลิตเกลียวในเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าใช้ Fechral (Fe, Cr, Al) (พร้อมกับโลหะผสมอื่น ๆ)

กาแฟอะลูมิเนียม" height="449" src="/pictures/investments/img920791_21_Klassicheskiy_italyanskiy_proizvoditel_kofe_iz_alyuminiya.jpg" title="(!LANG:21. ผู้ผลิตกาแฟอะลูมิเนียมคลาสสิกของอิตาลี" width="376" />!}

เมื่ออะลูมิเนียมมีราคาแพงมาก จึงมีการทำรายการค้าเครื่องประดับมากมาย ดังนั้นนโปเลียนที่ 3 จึงสั่งกระดุมอลูมิเนียมและในปี พ.ศ. 2432 Dmitry Ivanovich Mendeleev ได้นำเสนอเครื่องชั่งน้ำหนักด้วยชามที่ทำจากทองคำและอลูมิเนียม แฟชั่นสำหรับพวกเขาผ่านไปทันทีเมื่อเทคโนโลยีใหม่ (การพัฒนา) สำหรับการผลิตปรากฏขึ้นซึ่งช่วยลดต้นทุนได้หลายเท่า บางครั้งอะลูมิเนียมก็ถูกนำมาใช้ในการผลิตเครื่องประดับ

ในญี่ปุ่น ใช้อะลูมิเนียมในการผลิต เครื่องประดับแบบดั้งเดิม, แทนที่ .

อะลูมิเนียมและสารประกอบของอะลูมิเนียมถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อนประสิทธิภาพสูงในสารขับดันแบบไบโพรเพลแลนท์ และเป็นสารขับดันในสารขับดันที่เป็นของแข็ง สารประกอบอะลูมิเนียมต่อไปนี้มีประโยชน์มากที่สุดในฐานะเชื้อเพลิงจรวด:

ผงอะลูมิเนียมเป็นเชื้อเพลิงในจรวดเชื้อเพลิงแข็ง นอกจากนี้ยังใช้ในรูปแบบของผงและสารแขวนลอยในไฮโดรคาร์บอน

อะลูมิเนียมไฮไดรด์

บอเรนอลูมิเนียม

ไตรเมทิลอะลูมิเนียม

ไตรเอทิลอะลูมินัม

ไตรโพรพิลอะลูมินัม

ไตรเอทิลอะลูมินัม (โดยปกติร่วมกับไตรเอทิลโบรอน) ยังใช้สำหรับการจุดไฟด้วยสารเคมี (เช่น เป็นเชื้อเพลิงในการสตาร์ท) ในเครื่องยนต์จรวด เนื่องจากจะจุดไฟเองตามธรรมชาติในก๊าซออกซิเจน

มีผลเป็นพิษเล็กน้อย แต่หลายชนิดสามารถละลายได้ในน้ำ สารประกอบอนินทรีย์อลูมิเนียมยังคงอยู่ในสารละลาย เวลานานและอาจส่งผลเสียต่อมนุษย์และสัตว์เลือดอุ่นได้จากการดื่มน้ำ สารพิษที่เป็นพิษมากที่สุด ได้แก่ คลอไรด์ ไนเตรต อะซิเตท ซัลเฟต เป็นต้น สำหรับมนุษย์ ปริมาณอะลูมิเนียมต่อไปนี้ (มก./กก. ของน้ำหนักตัว) เป็นพิษเมื่อกลืนกิน:

อลูมิเนียมอะซิเตท - 0.2-0.4;

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ - 3.7-7.3;

สารส้มอลูมิเนียม - 2.9

ทำหน้าที่หลักใน ระบบประสาท(สะสมใน เนื้อเยื่อประสาทนำไปสู่ความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลางอย่างรุนแรง) อย่างไรก็ตาม มีการศึกษาคุณสมบัติเป็นพิษต่อระบบประสาทของอะลูมิเนียมตั้งแต่กลางทศวรรษ 1960 เนื่องจากการสะสมของโลหะในร่างกายมนุษย์ถูกขัดขวางโดยกลไกการขับถ่าย ภายใต้สภาวะปกติธาตุ 15 มก. ต่อวันสามารถขับออกทางปัสสาวะได้ ดังนั้นจึงพบผลกระทบด้านลบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในผู้ที่มีการทำงานของไตบกพร่อง

จากการศึกษาทางชีววิทยาพบว่าการบริโภคอลูมิเนียมในร่างกายมนุษย์ถือเป็นปัจจัยในการพัฒนาโรคอัลไซเมอร์ แต่การศึกษาเหล่านี้ถูกวิพากษ์วิจารณ์ในภายหลังและข้อสรุปเกี่ยวกับการเชื่อมต่อระหว่างกันกับอีกคนหนึ่งถูกข้องแวะ

คุณสมบัติทางเคมีของอะลูมิเนียมถูกกำหนดโดยสัมพรรคภาพสูงต่อออกซิเจน (ใน แร่ธาตุอลูมิเนียมรวมอยู่ในอ็อกตาเฮดราออกซิเจนและเตตระเฮดรา) ความจุคงที่(3) ความสามารถในการละลายที่อ่อนแอของคนส่วนใหญ่ สารประกอบธรรมชาติ. ในกระบวนการภายในระหว่างการแข็งตัวของหินหนืดและการก่อตัวของหินอัคนี อลูมิเนียมจะเข้าสู่ ตาข่ายคริสตัลเฟลด์สปาร์ ไมกา และแร่ธาตุอื่นๆ - อะลูมิโนซิลิเกต ในชีวมณฑล อะลูมิเนียมเป็นผู้อพยพที่อ่อนแอ มีน้อยในสิ่งมีชีวิตและไฮโดรสเฟียร์ ในสภาพอากาศที่ชื้น ซึ่งซากพืชที่เน่าเปื่อยจำนวนมากก่อตัวเป็นกรดอินทรีย์จำนวนมาก อลูมิเนียมจะเคลื่อนตัวในดินและน้ำในรูปของสารประกอบคอลลอยด์ออร์กาโนมิเนอรัล อลูมิเนียมถูกดูดซับโดยคอลลอยด์และตกตะกอนในส่วนล่างของดิน การเชื่อมต่อของอลูมิเนียมกับซิลิกอนแตกเป็นบางส่วนและในบางแห่งในเขตร้อนแร่จะเกิดขึ้น - อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ - boehmite, diaspore, hydrargillite อลูมิเนียมส่วนใหญ่เป็นส่วนหนึ่งของอะลูมิโนซิลิเกต เช่น ไคลิไนต์ ไบเดลไลต์ และแร่ธาตุจากดินเหนียวอื่นๆ การเคลื่อนที่ที่อ่อนแอเป็นตัวกำหนดการสะสมของอะลูมิเนียมที่ตกค้างในเปลือกโลกที่ผุกร่อนของเขตร้อนชื้น เป็นผลให้เกิดแร่บอกไซต์ที่เข้าใจยาก ในยุคทางธรณีวิทยาที่ผ่านมา แร่บอกไซต์ยังสะสมอยู่ในทะเลสาบและบริเวณชายฝั่งทะเลของเขตร้อน (เช่น แร่บอกไซต์ของคาซัคสถาน) ในทุ่งหญ้ากว้างใหญ่และทะเลทรายซึ่งมีสิ่งมีชีวิตเพียงเล็กน้อย และน้ำมีความเป็นกลางและเป็นด่าง อะลูมิเนียมแทบไม่ย้าย การอพยพของอะลูมิเนียมนั้นรุนแรงที่สุดในพื้นที่ภูเขาไฟ ซึ่งสังเกตพบแม่น้ำที่มีความเป็นกรดสูงและน้ำใต้ดินที่อุดมด้วยอะลูมิเนียม ในสถานที่ที่มีการกำจัดน้ำที่เป็นกรดด้วยด่าง - ทางทะเล (ที่ปากแม่น้ำและอื่น ๆ ) อลูมิเนียมจะถูกสะสมด้วยการก่อตัวของแร่บอกไซต์

อลูมิเนียมเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อของสัตว์และพืช ในอวัยวะของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพบอะลูมิเนียม 10-3 ถึง 10-5% (ต่อสารดิบ) อลูมิเนียมสะสมในตับ ตับอ่อน และต่อมไทรอยด์ ในผลิตภัณฑ์จากพืช ปริมาณอะลูมิเนียมมีตั้งแต่ 4 มก. ต่อวัตถุแห้ง (มันฝรั่ง) 1 กก. ถึง 46 มก. (หัวผักกาดเหลือง) ในผลิตภัณฑ์จากสัตว์ - ตั้งแต่ 4 มก. (น้ำผึ้ง) ถึง 72 มก. ต่อวัตถุแห้ง 1 กก. () ในอาหารประจำวันของมนุษย์เนื้อหาของอลูมิเนียมถึง 35-40 มก. สิ่งมีชีวิตที่รู้จักคือสารตั้งต้นอะลูมิเนียม เช่น คลับมอส (Lycopodiaceae) ที่มีอะลูมิเนียมมากถึง 5.3% ในขี้เถ้า หอย (เกลียวและลิโธรินา) ในขี้เถ้าซึ่งมีอะลูมิเนียม 0.2-0.8% การสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำด้วยฟอสเฟต อะลูมิเนียมขัดขวางคุณค่าทางโภชนาการของพืช (การดูดซึมฟอสเฟตโดยราก) และสัตว์ (การดูดซึมฟอสเฟตในลำไส้)

ผู้ซื้อหลักคือการบิน องค์ประกอบที่บรรทุกหนักที่สุดของเครื่องบิน (ผิวหนัง ชุดเสริมกำลัง) ทำจากดูราลูมิน และพวกเขานำโลหะผสมนี้ไปในอวกาศ เขายังลงจอดบนดวงจันทร์และกลับมายังโลก และสถานี "Luna", "Venus", "Mars" ที่สร้างขึ้นโดยนักออกแบบของสำนักซึ่ง ปีที่ยาวนานนำโดย Georgy Nikolaevich Babakin (2457-2514) พวกเขาไม่สามารถทำได้หากไม่มีโลหะผสมอลูมิเนียม

โลหะผสมของระบบอลูมิเนียมแมงกานีสและอลูมิเนียมแมกนีเซียม (AMts และ AMg) เป็นวัสดุหลักสำหรับตัวถังของ "จรวด" และ "อุกกาบาต" ความเร็วสูง - ไฮโดรฟอยล์

แต่โลหะผสมอะลูมิเนียมไม่เพียงแต่นำไปใช้ในการขนส่งในอวกาศ การบิน ทางทะเลและทางแม่น้ำเท่านั้น อลูมิเนียมตรงบริเวณตำแหน่งที่แข็งแกร่งในการขนส่งทางบก ข้อมูลต่อไปนี้พูดถึงการใช้อะลูมิเนียมอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ ในปี 1948 ใช้อลูมิเนียม 3.2 กก. ต่ออันในปี 1958 - 23.6 ในปี 1968 - 71.4 และวันนี้ตัวเลขนี้เกิน 100 กก. อลูมิเนียมยังปรากฏในการขนส่งทางรถไฟ และ Russkaya Troika superexpress นั้นทำมาจากอลูมิเนียมอัลลอยด์มากกว่า 50%

มีการใช้อลูมิเนียมมากขึ้นในการก่อสร้าง ในอาคารใหม่มักใช้คานที่แข็งแรงและเบา เพดาน เสา ราวบันได รั้ว องค์ประกอบของระบบระบายอากาศที่ทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียม ที่ ปีที่แล้วอลูมิเนียมอัลลอยด์ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างอาคารสาธารณะและศูนย์กีฬาหลายแห่ง มีความพยายามที่จะใช้อลูมิเนียมเป็นวัสดุมุงหลังคา หลังคาดังกล่าวไม่กลัวสิ่งสกปรกของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สารประกอบกำมะถันสารประกอบไนโตรเจนและสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายอื่น ๆ ซึ่งช่วยเพิ่มการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศของเหล็กมุงหลังคาได้อย่างมาก

ในฐานะที่เป็นโลหะผสมการหล่อ จะใช้ silumins - โลหะผสมของระบบอลูมิเนียม - ซิลิกอน โลหะผสมดังกล่าวมีความลื่นไหลดี ให้การหดตัวต่ำและการแยกตัว (ต่างกัน) ในการหล่อ ซึ่งทำให้ได้จากการหล่อชิ้นส่วนโครงที่ซับซ้อนที่สุด เช่น กล่องเครื่องยนต์ ใบพัดปั๊ม กล่องเครื่องมือ บล็อกเครื่องยนต์สันดาปภายใน ลูกสูบ หัวกระบอกสูบและเครื่องยนต์ลูกสูบแจ็คเก็ต

ต่อสู้เพื่อความเสื่อม ค่าใช้จ่ายอลูมิเนียมอัลลอยด์ก็ประสบความสำเร็จเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ซิลูมินมีราคาถูกกว่าอะลูมิเนียม 2 เท่า โดยปกติแล้ว ในทางตรงกันข้าม โลหะผสมมีราคาแพงกว่า (เพื่อให้ได้โลหะผสม จำเป็นต้องได้รับฐานที่บริสุทธิ์ นักโลหะวิทยาชาวโซเวียตที่โรงงานอะลูมิเนียม Dnepropetrovsk ในปี 1976 เชี่ยวชาญการหลอมซิลูมินโดยตรงจากอะลูมิโนซิลิเกต

อลูมิเนียมเป็นที่รู้จักกันมานานในด้านวิศวกรรมไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้ ขอบเขตของอะลูมิเนียมจำกัดอยู่ที่สายไฟและสายไฟในบางกรณี อุตสาหกรรมเคเบิลถูกครอบงำด้วยทองแดงและ ตะกั่ว. องค์ประกอบนำไฟฟ้าของโครงสร้างสายเคเบิลทำจากคิวรัม และปลอกโลหะทำจาก ตะกั่วหรือโลหะผสมที่มีสารตะกั่ว เป็นเวลาหลายทศวรรษ (เป็นครั้งแรกที่มีการเสนอปลอกตะกั่วสำหรับป้องกันแกนสายเคเบิลในปี ค.ศ. 1851) เป็นวัสดุโลหะชนิดเดียวสำหรับปลอกสายเคเบิล เขายอดเยี่ยมในบทบาทนี้ แต่ไม่มีข้อบกพร่อง - ความหนาแน่นสูง ความแข็งแกร่งต่ำ และความขาดแคลน นี่เป็นเพียงสิ่งหลักที่ทำให้คนมองหาโลหะอื่น ๆ ที่สามารถทดแทนตะกั่วได้อย่างเพียงพอ

พวกเขากลายเป็นอลูมิเนียม จุดเริ่มต้นของการบริการของเขาในบทบาทนี้ถือได้ว่าเป็นปี 1939 และเริ่มงานในปี 1928 อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในการใช้อลูมิเนียมในเทคโนโลยีเคเบิลเกิดขึ้นในปี 1948 เมื่อเทคโนโลยีสำหรับการผลิตปลอกอะลูมิเนียมได้รับการพัฒนาและเชี่ยวชาญ

ทองแดงเป็นโลหะชนิดเดียวสำหรับการผลิตตัวนำกระแสไฟฟ้าเช่นกันเป็นเวลาหลายทศวรรษเช่นกัน การศึกษาวัสดุที่สามารถทดแทนทองแดงได้แสดงให้เห็นว่าอลูมิเนียมควรเป็นโลหะดังกล่าวได้ ดังนั้น แทนที่จะใช้โลหะสองชนิด จุดประสงค์ที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานแล้ว อลูมิเนียมได้เข้าสู่เทคโนโลยีเคเบิล

การทดแทนนี้มีข้อดีหลายประการ ประการแรก ความเป็นไปได้ของการใช้เปลือกอะลูมิเนียมเป็นตัวนำที่เป็นกลางจะช่วยประหยัดโลหะและลดน้ำหนักได้อย่างมาก ประการที่สองมีความแข็งแรงสูงกว่า ประการที่สาม อำนวยความสะดวกในการติดตั้ง ลดต้นทุนการขนส่ง ลดต้นทุนของสายเคเบิล ฯลฯ

สายอลูมิเนียมยังใช้สำหรับสายไฟเหนือศีรษะ แต่ต้องใช้ความพยายามและเวลาในการเปลี่ยนให้เทียบเท่ากัน มีการพัฒนาตัวเลือกมากมายและมีการใช้ตามสถานการณ์เฉพาะ [ลวดอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นและความต้านทานการคืบที่เพิ่มขึ้นนั้นเกิดขึ้นได้จากการผสมกับแมกนีเซียมสูงถึง 0.5% ซิลิกอนสูงถึง 0.5% เหล็กสูงถึง 0.45% การชุบแข็งและการเสื่อมสภาพ ลวดเหล็ก-อลูมิเนียมถูกนำมาใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการทำช่วงขนาดใหญ่ที่ต้องการที่จุดตัดของสิ่งกีดขวางต่าง ๆ ที่มีสายไฟ มีช่วงยาวกว่า 1,500 ม. เช่น เมื่อข้ามแม่น้ำ

อลูมิเนียมในเทคโนโลยีการถ่ายโอน ไฟฟ้าในระยะทางไกล ไม่เพียงแต่ใช้เป็นวัสดุตัวนำเท่านั้น ทศวรรษครึ่งที่ผ่านมา เริ่มมีการใช้โลหะผสมอะลูมิเนียมสำหรับการผลิตเสาส่งกำลัง พวกเขาถูกสร้างขึ้นครั้งแรกใน .ของเรา ประเทศในคอเคซัส น้ำหนักเบากว่าเหล็กประมาณ 2.5 เท่า และไม่ต้องการการป้องกันการกัดกร่อน ดังนั้นโลหะชนิดเดียวกันจึงเข้ามาแทนที่เหล็ก ทองแดง และตะกั่วในวิศวกรรมไฟฟ้าและเทคโนโลยีการส่งไฟฟ้า

และเกือบจะเป็นเช่นนั้นในด้านอื่น ๆ ของเทคโนโลยี แท็งก์ ท่อส่ง และชุดประกอบอื่นๆ ที่ทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียมได้รับการพิสูจน์แล้วอย่างดีในอุตสาหกรรมน้ำมัน ก๊าซ และเคมี พวกเขาได้แทนที่โลหะและวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนจำนวนมาก เช่น ภาชนะโลหะผสมเหล็ก-คาร์บอน ที่เคลือบด้านในเพื่อเก็บของเหลวที่มีฤทธิ์รุนแรง (รอยแตกในชั้นเคลือบของการออกแบบที่มีราคาแพงนี้อาจนำไปสู่การสูญเสียหรือแม้กระทั่งอุบัติเหตุ)

ในแต่ละปีทั่วโลกมีการใช้อะลูมิเนียมมากกว่า 1 ล้านตันในการผลิตฟอยล์ ความหนาของฟอยล์ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ อยู่ในช่วง 0.004-0.15 มม. แอปพลิเคชั่นมีความหลากหลายมาก ใช้สำหรับบรรจุอาหารและผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมต่างๆ - ช็อกโกแลต ขนมหวาน ยา เครื่องสำอาง ผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับภาพถ่าย ฯลฯ

ฟอยล์ยังใช้เป็นวัสดุโครงสร้าง มีกลุ่มของพลาสติกที่เติมก๊าซ - พลาสติกรังผึ้ง - วัสดุเซลลูล่าร์พร้อมระบบเซลล์ที่ทำซ้ำเป็นประจำในรูปทรงเรขาคณิตปกติ ผนังที่ทำจากฟอยล์อลูมิเนียม

สารานุกรมของ Brockhaus และ Efron

ประเภทบทเรียน. รวม.

งาน:

เกี่ยวกับการศึกษา:

1. อัพเดทความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม ความหมายทางกายภาพ เลขลำดับ เลขหมู่ เลขงวดโดยใช้อะลูมิเนียมเป็นตัวอย่าง

2. เพื่อสร้างความรู้ของนักเรียนว่าอลูมิเนียมในสถานะอิสระมีคุณสมบัติพิเศษทางกายภาพและทางเคมี

กำลังพัฒนา:

1. สร้างความสนใจในการศึกษาวิทยาศาสตร์โดยจัดทำรายงานเชิงประวัติศาสตร์และวิทยาศาสตร์โดยสังเขปเกี่ยวกับอดีต ปัจจุบัน และอนาคตของอะลูมิเนียม

2. เพื่อพัฒนาทักษะการวิจัยของนักเรียนต่อไปเมื่อทำงานกับวรรณกรรม, การปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการ

3. ขยายแนวคิดของ amphoteric โดยเปิดเผยโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอลูมิเนียมคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบ

เกี่ยวกับการศึกษา:

1. ให้ความรู้ ทัศนคติที่ระมัดระวังต่อสิ่งแวดล้อม โดยให้ข้อมูลเกี่ยวกับการใช้อลูมิเนียมที่เป็นไปได้เมื่อวานนี้ วันนี้ พรุ่งนี้

2. เพื่อสร้างความสามารถในการทำงานเป็นทีมของนักเรียนแต่ละคน โดยคำนึงถึงความคิดเห็นของทั้งกลุ่มและปกป้องตนเองอย่างถูกต้องด้วยการทำงานในห้องปฏิบัติการ

๓. เพื่อแนะนำนักศึกษาให้รู้จักจรรยาบรรณทางวิทยาศาสตร์ ความซื่อสัตย์สุจริตของนักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในสมัยก่อน โดยให้ข้อมูลเกี่ยวกับการต่อสู้เพื่อสิทธิในการเป็นผู้ค้นพบอะลูมิเนียม

ทบทวนหัวข้ออัลคาไลน์เอิร์ ธ M (REPEAT):

จำนวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานภายนอกของอัลคาไลน์และอัลคาไลน์เอิร์ ธ M คืออะไร?

ผลิตภัณฑ์ใดบ้างที่เกิดขึ้นเมื่อโซเดียมหรือโพแทสเซียมทำปฏิกิริยากับออกซิเจน (เปอร์ออกไซด์) ลิเธียมสามารถผลิตเปอร์ออกไซด์ในปฏิกิริยากับออกซิเจนได้หรือไม่? (ไม่ ปฏิกิริยาทำให้เกิดลิเธียมออกไซด์)

โซเดียมและโพแทสเซียมออกไซด์ได้มาอย่างไร? (การเผาเปอร์ออกไซด์ด้วย Me ที่สอดคล้องกัน Pr: 2Na+Na 2 O 2 =2Na 2 O)

โลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทมีสถานะออกซิเดชันเชิงลบหรือไม่? (ไม่ใช่ เพราะเป็นสารรีดิวซ์ที่แรง)

รัศมีของอะตอมเปลี่ยนแปลงอย่างไรในกลุ่มย่อยหลัก (จากบนลงล่าง) ของระบบธาตุ (เพิ่มขึ้น) อะไรคือสาเหตุของสิ่งนี้? (ด้วยการเพิ่มจำนวนระดับพลังงาน)

โลหะกลุ่มใดที่เราศึกษาว่าเบากว่าน้ำ (เป็นด่าง).

ภายใต้เงื่อนไขใดที่การก่อตัวของไฮไดรด์เกิดขึ้นในโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท? (ที่อุณหภูมิสูง).

แคลเซียมหรือแมกนีเซียมสารใดทำปฏิกิริยากับน้ำได้ดีกว่า? (แคลเซียมทำปฏิกิริยาอย่างแข็งขันมากขึ้น แมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับน้ำก็ต่อเมื่อถูกความร้อนถึง 100 0 C เท่านั้น)

ความสามารถในการละลายของอัลคาไลน์เอิร์ทเมทัลไฮดรอกไซด์ในน้ำเปลี่ยนชุดจากแคลเซียมเป็นแบเรียมอย่างไร (ความสามารถในการละลายน้ำเพิ่มขึ้น).

บอกเราเกี่ยวกับคุณสมบัติของการจัดเก็บโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ เหตุใดจึงถูกจัดเก็บในลักษณะนี้ (เนื่องจากโลหะเหล่านี้มีปฏิกิริยาไวมาก พวกมันจึงถูกเก็บไว้ในภาชนะภายใต้ชั้นของน้ำมันก๊าด)

ควบคุมการทำงานในหัวข้อของอัลคาไลน์และอัลคาไลน์เอิร์ ธ M:

สรุปบทเรียน (ศึกษาเนื้อหาใหม่):

ครู: สวัสดีทุกคน วันนี้เรากำลังเข้าสู่การศึกษาของกลุ่มย่อย IIIA รายการองค์ประกอบที่อยู่ในกลุ่มย่อย IIIA?

ผู้เข้ารับการฝึกอบรม: ประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ เช่น โบรอน อะลูมิเนียม แกลเลียม อินเดียม และแทลเลียม

ครู: มีอิเล็กตรอนกี่ตัวในระดับพลังงานภายนอก สถานะออกซิเดชัน?

ผู้เข้ารับการฝึกอบรม: อิเล็กตรอนสามตัว สถานะออกซิเดชัน +3 แม้ว่าแทลเลียมจะมีสถานะออกซิเดชันที่เสถียรกว่าที่ +1

ครู: คุณสมบัติทางโลหะขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยโบรอนนั้นเด่นชัดน้อยกว่าคุณสมบัติขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยเบริลเลียมมาก บ่อไม่ใช่เอ็ม ในอนาคต ภายในกลุ่มย่อยที่มีประจุนิวเคลียร์ M เพิ่มขึ้น คุณสมบัติก็จะเพิ่มขึ้น แต่l- อยู่แล้ว M แต่ไม่ธรรมดา ไฮดรอกไซด์ของมันมีคุณสมบัติแอมโฟเทอริก

จาก M ของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม III มูลค่าสูงสุดมีอลูมิเนียมคุณสมบัติที่เราจะศึกษาโดยละเอียด เป็นที่สนใจของเราเพราะเป็นองค์ประกอบในช่วงเปลี่ยนผ่าน

อลูมิเนียมคืออะไร

น้ำหนักเบา ทนทาน ทนต่อการกัดกร่อนและใช้งานได้จริง เป็นการผสมผสานคุณสมบัติที่ทำให้อะลูมิเนียมเป็นวัสดุโครงสร้างหลักในยุคของเรา อลูมิเนียมพบได้ในบ้านที่เราอาศัยอยู่ รถยนต์ รถไฟ และเครื่องบินที่เราเดินทาง โทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์ ชั้นวางของในตู้เย็น และการตกแต่งภายในที่ทันสมัย แต่เมื่อ 200 ปีที่แล้ว ยังไม่ค่อยมีใครรู้จักโลหะชนิดนี้

"สิ่งที่ดูเหมือนไม่เป็นจริงมานานหลายศตวรรษ ซึ่งเมื่อวานเป็นเพียงความฝันที่ท้าทาย วันนี้กลายเป็นงานจริง และพรุ่งนี้ - ความสำเร็จ"

Sergei Pavlovich Korolev
นักวิทยาศาสตร์ นักออกแบบ ผู้ก่อตั้งอวกาศเชิงปฏิบัติ

อลูมิเนียม - โลหะเงิน-ขาว องค์ที่ 13 ตารางธาตุเมนเดเลเยฟ. ไม่น่าเชื่อแต่เป็นความจริง: อลูมิเนียมเป็นโลหะที่พบมากที่สุดในโลก โดยมีสัดส่วนมากกว่า 8% ของมวลรวมของเปลือกโลก และเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่พบมากเป็นอันดับสามของโลกรองจากออกซิเจนและซิลิกอน

ในเวลาเดียวกัน อลูมิเนียมไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบบริสุทธิ์ เนื่องจากมีกิจกรรมทางเคมีสูง นั่นคือเหตุผลที่เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับเรื่องนี้เมื่อไม่นานนี้เอง อย่างเป็นทางการ อะลูมิเนียมได้มาในปี พ.ศ. 2367 และอีกครึ่งศตวรรษผ่านไปก่อนที่การผลิตภาคอุตสาหกรรมจะเริ่มขึ้น

อลูมิเนียมมักพบในธรรมชาติในองค์ประกอบ สารส้ม. แร่ธาตุเหล่านี้เป็นแร่ธาตุที่รวมเกลือสองชนิดของกรดซัลฟิวริกเข้าด้วยกัน: เกลือหนึ่งมีพื้นฐานมาจากโลหะอัลคาไล (ลิเธียม โซเดียม โพแทสเซียม รูบิเดียม หรือซีเซียม) และอีกเกลือหนึ่งมีพื้นฐานมาจากโลหะในกลุ่มที่สามของตารางธาตุ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอะลูมิเนียม

สารส้มยังคงใช้อยู่ในปัจจุบันในการทำน้ำให้บริสุทธิ์ ในการปรุงอาหาร ยารักษาโรค งาม เคมี และอุตสาหกรรมอื่นๆ อย่างไรก็ตาม อลูมิเนียมได้ชื่อมาจากสารส้ม ซึ่งในภาษาละตินเรียกว่า alumen

คอรันดัม

ทับทิม ไพลิน มรกต และพลอยสีฟ้าเป็นแร่ธาตุอะลูมิเนียม
สองอันแรกเกี่ยวข้องกับคอรันดัม - เป็นอะลูมิเนียมออกไซด์ (Al 2 O 3) ในรูปแบบผลึก มีความโปร่งใสตามธรรมชาติ และในแง่ของความแข็งแกร่งนั้น เป็นอันดับสองรองจากเพชรเท่านั้น กระจกกันกระสุน ช่องหน้าต่างในเครื่องบิน หน้าจอสมาร์ทโฟนทำจากแซฟไฟร์
และหนึ่งในแร่ธาตุคอรันดัมที่มีคุณค่าน้อยกว่า - กากกะรุนถูกใช้เป็นวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรวมถึงสำหรับการสร้างกระดาษทราย

จนถึงปัจจุบันเกือบ 300 สารประกอบต่างๆและแร่ธาตุอะลูมิเนียม ตั้งแต่เฟลด์สปาร์ ซึ่งเป็นแร่หลักที่สร้างหินบนโลก ไปจนถึงทับทิม ไพลิน หรือมรกต ซึ่งไม่มีให้เห็นทั่วไปอีกต่อไป

Hans Christian Oersted(1777-1851) - นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์กสมาชิกกิตติมศักดิ์ของ St. Petersburg Academy of Sciences (1830) เกิดที่เมือง Rudkörbing ในครอบครัวเภสัชกร ใน 1,797 เขาจบการศึกษาจากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนใน 1,806 เขาเป็นศาสตราจารย์.

แต่ไม่ว่าอะลูมิเนียมจะธรรมดาแค่ไหน การค้นพบก็เป็นไปได้ก็ต่อเมื่อเครื่องมือใหม่ปรากฏขึ้นในการกำจัดของนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถแยกสารที่ซับซ้อนออกเป็นส่วนง่าย ๆ - ไฟฟ้า .

และในปี 1824 นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก Hans Christian Oersted ได้รับอะลูมิเนียมโดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรลิซิส ปนเปื้อนด้วยโพแทสเซียมและปรอทเจือปนเจือปนใน ปฏิกริยาเคมีอย่างไรก็ตาม นี่เป็นกรณีแรกของการรับอะลูมิเนียม

อลูมิเนียมยังคงผลิตโดยใช้กระแสไฟฟ้าในปัจจุบัน

วัตถุดิบในการผลิตอะลูมิเนียมในปัจจุบันเป็นแร่อะลูมิเนียมอีกชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ - อะลูมิเนียม. นี่คือหินดินเหนียว ซึ่งประกอบด้วยการดัดแปลงต่างๆ ของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ด้วยส่วนผสมของออกไซด์ของเหล็ก ซิลิกอน ไททาเนียม กำมะถัน แกลเลียม โครเมียม วาเนเดียม เกลือคาร์บอเนตของแคลเซียม เหล็ก และแมกนีเซียม - เกือบครึ่งหนึ่งของตารางธาตุ โดยเฉลี่ยแล้ว อลูมิเนียม 1 ตันผลิตจากอะลูมิเนียม 4-5 ตัน

อะลูมิเนียม

อะลูมิเนียมถูกค้นพบในปี 1821 โดยนักธรณีวิทยา Pierre Berthier ทางตอนใต้ของฝรั่งเศส สายพันธุ์นี้ได้รับชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ท้องที่ของ Les Baux ซึ่งพบ แร่อะลูมิเนียมสำรองประมาณ 90% ของโลกกระจุกตัวอยู่ในประเทศเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน - ในกินี ออสเตรเลีย เวียดนาม บราซิล อินเดีย และจาเมกา

ได้มาจากแร่อะลูมิเนียม อลูมินา. นี่คืออะลูมิเนียมออกไซด์ Al 2 O 3 ซึ่งอยู่ในรูปของผงสีขาวและโลหะถูกผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิสในโรงงานอะลูมิเนียม

ต้องการการผลิตอลูมิเนียม จำนวนมากไฟฟ้า. สำหรับการผลิตโลหะ 1 ตัน ต้องใช้พลังงานประมาณ 15 MWh - นี่คือจำนวนอาคารอพาร์ตเมนต์ 100 หลังที่บริโภคตลอดทั้งเดือน ดังนั้นจึงเหมาะสมที่สุดที่จะสร้างโรงถลุงอะลูมิเนียมใกล้กับแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มีประสิทธิภาพ ที่สุด ทางออกที่ดีที่สุด – โรงไฟฟ้าพลังน้ำเป็นตัวแทนที่ทรงพลังที่สุดของ "พลังงานสีเขียว" ทุกประเภท

คุณสมบัติอลูมิเนียม

อลูมิเนียมมีคุณสมบัติอันล้ำค่าที่หายาก นี่เป็นหนึ่งในโลหะที่เบาที่สุดในธรรมชาติ: มันเบากว่าเหล็กเกือบสามเท่า แต่ในขณะเดียวกันก็มีความแข็งแรง เหนียวมาก และไม่อยู่ภายใต้การกัดกร่อน เนื่องจากพื้นผิวของมันถูกปกคลุมด้วยออกไซด์ที่บางที่สุด แต่แข็งแกร่งมากเสมอ ฟิล์ม. ไม่เป็นแม่เหล็ก นำไฟฟ้าได้ดี และเกิดโลหะผสมกับโลหะเกือบทั้งหมด

แสงสว่าง

เบากว่าเตารีด 3 เท่า

ยาวนาน

มีความแข็งแรงเทียบเท่าเหล็ก

พลาสติก

คล้อยตามการประมวลผลทางกลทุกประเภท

ไม่มีการกัดกร่อน

ฟิล์มออกไซด์บางป้องกันการกัดกร่อน

อลูมิเนียมสามารถแปรรูปได้ง่ายด้วยแรงกดทั้งร้อนและเย็น มันยืมตัวเองไปกลิ้ง, วาด, ปั๊ม อลูมิเนียมไม่ไหม้ ไม่ต้องการสีพิเศษ และไม่เป็นพิษ เหมือนพลาสติก

ความเหนียวของอะลูมิเนียมนั้นสูงมาก: แผ่นบางเพียง 4 ไมครอนและลวดที่บางที่สุดก็ทำจากอลูมิเนียมได้ บางมาก อลูมิเนียมฟอยล์บางกว่าเส้นผมมนุษย์ถึงสามเท่า นอกจากนี้ เมื่อเทียบกับโลหะและวัสดุอื่นๆ จะประหยัดกว่า

ความสามารถสูงในการสร้างสารประกอบต่างๆ องค์ประกอบทางเคมีเกิดโลหะผสมอลูมิเนียมจำนวนมาก แม้แต่สิ่งเจือปนเพียงเล็กน้อยก็เปลี่ยนคุณสมบัติของโลหะได้อย่างมากและเปิดพื้นที่ใหม่สำหรับการใช้งาน ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมผสมกับซิลิกอนและแมกนีเซียมใน ชีวิตประจำวันสามารถพบได้ตามท้องถนนอย่างแท้จริง - ในรูปแบบของล้อหล่อ เครื่องยนต์ ส่วนประกอบแชสซี และส่วนอื่นๆ ของรถสมัยใหม่ และถ้าคุณเพิ่มไปยัง อลูมิเนียมอัลลอยด์สังกะสี บางทีคุณอาจถือมันไว้ในมืออยู่แล้ว เพราะเป็นโลหะผสมที่ใช้ในการผลิตเคส โทรศัพท์มือถือและแท็บเล็ต ในขณะเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ยังคงคิดค้นอลูมิเนียมอัลลอยด์ใหม่และใหม่
อลูมิเนียมสำรอง
อะลูมิเนียมประมาณ 75% ที่ผลิตได้ตลอดทั้งอุตสาหกรรมยังคงใช้งานอยู่