Aluminiu: proprietăți fizice, producție, aplicare, istorie
Proprietățile fizice ale aluminiului
Aluminiu - metal moale, ușor, alb-argintiu, cu conductivitate termică și electrică ridicată. Punct de topire 660 ° C
Prin prevalența în crusta pământului, aluminiul ocupă locul trei după oxigen și siliciu dintre toți atomii și locul întâi în rândul metalelor.
Pentru avantajele aluminiului și a aliajelor sale sunt densitatea scăzută (2,7 g / cm3), o caracteristică relativ înaltă rezistență, prelucrabilitate termică și electroconductivity, bună, rezistență ridicată la coroziune. Combinația acestor proprietăți face posibilă clasificarea aluminiului drept unul dintre cele mai importante materiale tehnice.
Aluminiu și aliajele sale sunt împărțite în conformitate cu metoda de producție pentru deformabile, tratate sub presiune și turnătorie, utilizate sub formă de piese turnate; privind aplicarea tratamentului termic - nu este consolidată termic și nu este întărită termic, precum și pe sistemele de dopaj.
Aluminiul a fost obținut pentru prima dată de Hans Oersted în 1825. Metoda modernă de obținere a fost dezvoltată independent de Charles Hall și de francezul Paul Eru. Se compune în dizolvarea aluminei Al2O3 în topitura de cryolit Na3AIF6, urmată de electroliză folosind electrozi de grafit. O astfel de metodă de producție necesită o cheltuială mare de energie electrică și, prin urmare, era în cerere doar în secolul al XX-lea.
Aluminiu este utilizat pe scară largă ca material structural. Principalele avantaje ale aluminiului ca atare - luminozitate, maleabilitate ștanțare, rezistență la coroziune (aluminiu acoperit cu aer Al2O3 peliculă instantaneu solid, care previne oxidarea ulterioară a acestuia), conductivitate termică ridicată, compușii săi netoxici. În special, aceste proprietăți au făcut din aluminiu extrem de popular în producția de articole de bucătărie, folie de aluminiu în industria alimentară și pentru ambalare.
Principalul dezavantaj al aluminiului ca material structural este rezistența scăzută a acestuia, deci el este de obicei aliat cu o cantitate mică de cupru și magneziu (aliajul se numește durală).
Conductivitatea electrică a aluminiului este comparabilă cu cea a cuprului, în timp ce aluminiul este mai ieftin. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în ingineria electrică pentru fabricarea firelor, pentru ecranare și chiar pentru microelectronică în fabricarea conductorilor în chips-uri. Este adevărat că aluminiu ca material electrotehnic are o proprietate neplăcută - din cauza filmului puternic de oxid este dificil de lipit.
Datorită complexului de proprietăți este distribuit pe scară largă în echipamentele termice.
Introducerea aliajelor de aluminiu în construcții reduce consumul de metale, sporește durabilitatea și fiabilitatea structurilor atunci când le acționează în condiții extreme (temperatură scăzută, cutremur, etc.).
Aluminiu este utilizat pe scară largă în diferite moduri de transport. În stadiul actual al dezvoltării aviației, aliajele de aluminiu sunt principalele materiale structurale în construcția de avioane. Aluminiu și aliajele sale sunt din ce în ce mai utilizate în construcția de nave. Din aliaje de aluminiu sunt fabricate corpuri de navă, suprastructuri de punte, comunicații și diverse echipamente de navă.
Există studii privind dezvoltarea aluminiului din spumă ca material deosebit de puternic și ușor.
În prezent, aluminiul este unul dintre cele mai populare metale utilizate pe scară largă. De la deschiderea sa la mijlocul secolului al XIX-lea, a fost considerată una dintre cele mai valoroase mulțumiri calităților sale uimitoare: alb ca argintiu, ușoare în greutate și neexpuse la mediu. Costul său era mai mare decât prețul aurului. Nu este surprinzător că, în primul rând, aluminiul și-a găsit aplicația în crearea de bijuterii și elemente decorative scumpe.
În 1855, la Expoziția Universală de la Paris, aluminiu a fost cea mai importantă atracție. Produsele din aluminiu erau situate într-o fereastră lângă diamantele coroanei franceze. Treptat, sa născut o anumită modă pentru aluminiu. A fost considerat un metal nobil puțin studiat, folosit exclusiv pentru crearea operelor de artă.
Cel mai adesea, aluminiul a fost folosit de bijutieri. Cu ajutorul unui tratament de suprafață special, bijutierii au obținut cea mai ușoară culoare a metalului, din cauza căruia era adesea echivalent cu argint. Dar, în comparație cu argintul, aluminiu a avut un luciu mai moale, care a provocat și mai multă dragoste pentru bijutieri.
Deoarece proprietățile chimice și fizice ale aluminiului au fost mai întâi studiate necorespunzător, bijutierii înșiși au inventat noi tehnici de prelucrare a acestora. Aluminiu este ușor de manevrat din punct de vedere tehnic, acest metal moale vă permite să creați printuri de orice tipar, să aplicați desenele și să creați forma dorită a produsului. Aluminiu a fost acoperit de aur, lustruit și a adus în nuanțe mat.
Dar, în timp, aluminiu a început să scadă prețul. Dacă în 1854-1856 costul unui kilogram de aluminiu era de 3 mii de vechi franci, atunci la mijlocul anilor 1860, pentru un kilogram de metal, s-au dat deja circa o sută de franci vechi. Ulterior, din cauza costului scăzut al aluminiului din modă.
În Uniunea Sovietică, aluminiu a fost fabricat din aparate de uz general, cazane etc. Și nu numai. Primul satelit sovietic a fost fabricat din aliaj de aluminiu. Un alt consumatori de aluminiu - industria electrică: este din sârmă de linii de înaltă tensiune de transmisie, motoare de lichidare și transformatoare, cabluri, lampă de bază, condensatori și multe alte produse. În plus, pulberea de aluminiu este folosită în explozivi și combustibili solizi pentru rachete, folosindu-se pentru a se aprinde rapid: dacă aluminiul nu este acoperit cu cel mai bun film de oxid, ar putea să se arunce în aer.
Cea mai recentă invenție - aluminiu din spumă, așa-numitul. "Cauciuc din spumă metalică", care este prezis de un viitor mare.
Alte articole pe teme conexe:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: