Приложение на алуминиеви сплави. Алуминиевите сплави и тяхното приложение. Голяма енциклопедия на нефта и газа. Разпространение в природата

Като най-лекият и пластичен метал, той има широк спектър от приложения. Той е устойчив на корозия, има висока електрическа проводимост и лесно издържа на внезапни температурни колебания. Друга особеност е, че при контакт с въздуха на повърхността му се появява специален филм, който предпазва метала.

Всички тези, както и други функции, допринесоха за активното му използване. И така, нека да разберем по-подробно какви са приложенията на алуминия.

Този конструктивен метал е широко използван. По-специално, с неговото използване започват своята работа самолетостроенето, ракетостроенето, хранително-вкусовата промишленост и производството на съдове и прибори. Благодарение на свойствата си, алуминият позволява подобрена маневреност на корабите поради по-ниското си тегло.

Алуминиевите конструкции са средно 50% по-леки от подобни стоманени продукти.

Отделно, заслужава да се спомене способността на метала да провежда ток. Тази функция му позволи да стане негов основен конкурент. Той се използва активно в производството на микросхеми и в областта на микроелектрониката като цяло.

Най-популярните области на употреба включват:

Производство на самолети: помпи, двигатели, корпуси и други елементи;
Ракетна наука: като горим компонент за ракетно гориво;
Корабостроене: корпуси и палубни надстройки;
Електроника: проводници, кабели, токоизправители;
Отбранителна продукция: картечници, танкове, самолети, различни инсталации;
Конструкция: стълби, рамки, довършителни работи;
ЖП зона: цистерни за петролни продукти, части, рами за автомобили;
Автомобилна индустрия: брони, радиатори;
Домакински: фолио, съдове, огледала, дребни уреди;

Широкото му разпространение се обяснява с предимствата на метала, но има и значителен недостатък - ниска якост. За да се сведе до минимум, към метала се добавя и магнезий.

Както вече разбирате, алуминият и неговите съединения се използват главно в електротехниката (и просто технологията), ежедневието, промишлеността, машиностроенето и авиацията. Сега ще говорим за използването на алуминиев метал в строителството.

Това видео ще ви разкаже за използването на алуминий и неговите сплави:

Използване в строителството

Използването на алуминий от хората в областта на строителството се определя от неговата устойчивост на корозия.Това дава възможност да се правят конструкции от него, които се планират да се използват в агресивни среди, както и на открито.

Покривни материали

Алуминият се използва активно за. Този листов материал, освен добрите си декоративни, носещи и ограждащи характеристики, има и достъпна цена в сравнение с други покривни материали. Освен това такъв покрив не изисква превантивна проверка или ремонт, а експлоатационният му живот надвишава много съществуващи материали.

Добавяйки други метали към чист алуминий, можете да получите абсолютно всякакви декоративни характеристики. Това покривно покритие ви позволява да имате широка гама от цветове, които се вписват перфектно в цялостния стил.

Прозоречни крила

Можете да намерите алуминий сред фенери и дограми. Ако се използва за подобна цел, той ще се окаже ненадежден и краткотраен материал.

Стоманата бързо ще се покрие с корозия, ще има голямо свързващо тегло и ще бъде неудобно за отваряне. На свой ред алуминиевите конструкции нямат такива недостатъци.

Видеото по-долу ще ви разкаже за свойствата и употребата на алуминия:

Стенни панели

Алуминиевите панели са изработени от сплави на този метал и се използват за външна декорация на къщи. Те могат да бъдат под формата на обикновени щамповани листове или готови ограждащи панели, състоящи се от листове, изолация и облицовка. Във всеки случай те задържат топлината вътре в къщата възможно най-много и, тъй като са леки, не понасят натоварването върху основата.

– уникален по физико-химични показатели материал с ниска плътност, относително ниско тегло, отлични антикорозионни свойства, висока електро- и топлопроводимост.

Поддава се добре на обработка със студено налягане.

Алуминиевите сплави са особено разпространени. Основната причина за това е, че чистият алуминий няма достатъчна механична якост, за да реши повечето технически проблеми. Чрез въвеждане на легиращи елементи в алуминиева сплав, изходният валцуван продукт придобива нови положителни свойства. Силата, твърдостта и устойчивостта на топлина на алуминиевата сплав са значително увеличени, докато електропроводимостта и устойчивостта на корозия са намалени.

Благодарение на отличните си свойства алуминият и неговите сплави се използват широко в много индустрии:

авиационна индустрия
автомобилна индустрия
машиностроене
електрическа индустрия
уредостроене
строителство
химическа индустрия
производство на потребителски стоки

В самолетостроенето алуминиевите сплави, поради тяхната лекота и здравина, се превърнаха в основен материал, използван в производството. Алуминиевите сплави се използват за производството на самолетни конструкции, двигатели, блокове, цилиндрови глави, картери, скоростни кутии, помпи и други части.

В електротехниката сребристо-белият метал и неговите сплави се използват широко в производството на кабели и проводници, кондензатори и токоизправители за променлив ток.

В приборостроенето алуминият се използва за производството на фотографско и филмово оборудване, радиотелефонно оборудване и различни контролно-измервателни инструменти.

Поради високата си устойчивост на корозия и нетоксичност, той се използва широко в производството на оборудване за производство и съхранение на концентрирана азотна киселина, водороден прекис, органични вещества и хранителни продукти.
Алуминиевото фолио е широко използван опаковъчен материал. Алуминият се използва за производство на контейнери за консервиране и съхранение на селскостопански продукти, а също така се използва за изграждане на зърнохранилища и други сглобяеми конструкции, използвани в селските райони.
Алуминиевите сплави се използват във военната индустрия при производството на самолети, артилерия, танкове, ракети и експлозиви.
Чистият алуминий с минимално съдържание на чужди примеси се използва активно в ядрената енергетика, полупроводниковата електроника и радара.

Алуминиевото пръскане се използва широко като антикорозионно покритие за защита на метала от въздействието на различни химикали и атмосферна корозия.

Високата отразяваща способност на алуминия се използва в производството на рефлектори за отопление, осветление и огледала

Алуминият се използва в металургията като редуциращ агент при производството на метали като хром, калций и манган. Алуминият се използва за деоксидиране на стомана и за заваряване на стоманени елементи.

В гражданското строителство алуминиевите сплави се използват за създаване на строителни рамки, ферми, рамки за прозорци, стълби и др. В чужбина, и по-специално в Канада, делът на алуминия в тази индустрия е ≈ 30% от общото потребление, в Съединените щати - повече от 20%.

Обобщавайки горното, можем уверено да кажем, че алуминият и неговите сплави твърдо заемат водеща позиция сред цветните метали по отношение на мащаба на тяхното използване в производството и промишлеността.

Металите са едни от най-удобните материали за обработка. Те също имат свои лидери. Например, основните свойства на алуминия са известни на хората от дълго време. Те са толкова подходящи за ежедневна употреба, че този метал стана много популярен. Какво са едновременно просто вещество и атом, ще разгледаме в тази статия.

История на откриването на алуминия

Човекът знае отдавна съединението на въпросния метал - той е бил използван като средство, което може да набъбне и да свърже компонентите на сместа; това е било необходимо и при производството на кожени изделия. Съществуването на алуминиевия оксид в неговата чиста форма става известно през 18 век, през втората му половина. То обаче не беше получено.

Ученият Х. К. Орстед е първият, който изолира метала от неговия хлорид. Именно той третира солта с калиева амалгама и изолира сив прах от сместа, която представлява алуминий в неговата чиста форма.

Тогава стана ясно, че химичните свойства на алуминия се проявяват в неговата висока активност и силна редукционна способност. Следователно никой друг не работи с него дълго време.

Въпреки това през 1854 г. французинът Девил успява да получи метални блокове чрез електролиза на стопилката. Този метод е актуален и днес. Особено масовото производство на ценен материал започва през 20-ти век, когато са решени проблемите с генерирането на големи количества електроенергия в предприятията.

Днес този метал е един от най-популярните и използвани в строителството и бита.

Обща характеристика на алуминиевия атом

Ако характеризираме въпросния елемент чрез позицията му в периодичната таблица, тогава могат да се разграничат няколко точки.

Сериен номер - 13.
Намира се в трети малък период, трета група, основна подгрупа.
Атомна маса - 26,98.
Броят на валентните електрони е 3.
Конфигурацията на външния слой се изразява с формулата 3s 2 3p 1.
Името на елемента е алуминий.
силно изразена.
В природата няма изотопи; съществува само в една форма с масово число 27.
Химическият символ е AL, който се чете като „алуминий“ във формулите.
Степента на окисление е едно, равно на +3.

Химичните свойства на алуминия се потвърждават напълно от електронната структура на неговия атом, тъй като имайки голям атомен радиус и нисък електронен афинитет, той е способен да действа като силен редуциращ агент, както всички активни метали.

Алуминият като просто вещество: физични свойства

Ако говорим за алуминия като за просто вещество, то той е сребристо-бял блестящ метал. Във въздуха бързо се окислява и се покрива с плътен оксиден филм. Същото се случва и при излагане на концентрирани киселини.

Наличието на такава функция прави продуктите, изработени от този метал, устойчиви на корозия, което, разбира се, е много удобно за хората. Ето защо алуминият е толкова широко използван в строителството. Интересни са и защото този метал е много лек, но същевременно издръжлив и мек. Комбинацията от такива характеристики не е достъпна за всяко вещество.

Има няколко основни физични свойства, които са характерни за алуминия.

Висока степен на ковкост и пластичност. От този метал се прави леко, здраво и много тънко фолио, което също се навива на тел.
Точка на топене - 660 0 С.
Точка на кипене - 2450 0 С.
Плътност - 2,7 g/cm3.
Кристалната решетка е обемна лицево центрирана, метална.
Тип връзка - метал.

Физическите и химичните свойства на алуминия определят областите на неговото приложение и използване. Ако говорим за ежедневни аспекти, тогава характеристиките, които вече обсъдихме по-горе, играят голяма роля. Като лек, издръжлив и антикорозионен метал, алуминият се използва в самолетостроенето и корабостроенето. Следователно тези свойства са много важни за познаване.

Химични свойства на алуминия

От химическа гледна точка, въпросният метал е силен редуциращ агент, който е способен да проявява висока химическа активност, докато е чисто вещество. Основното е да премахнете оксидния филм. В този случай активността рязко се увеличава.

Химичните свойства на алуминия като просто вещество се определят от способността му да реагира с:

киселини;
алкали;
халогени;
сяра.

Не взаимодейства с водата при нормални условия. В този случай от халогените, без нагряване, той реагира само с йод. Други реакции изискват температура.

Могат да се дадат примери, за да се илюстрират химичните свойства на алуминия. Уравнения на реакциите на взаимодействие с:

киселини- AL + HCL = AlCL3 + H2;
алкали- 2Al + 6H 2 O + 2NaOH = Na + 3H 2;
халогени- AL + Hal = ALHal 3;
сиво- 2AL + 3S = AL 2 S 3.

Като цяло, най-важното свойство на въпросното вещество е неговата висока способност да възстановява други елементи от техните съединения.

Регенеративен капацитет

Редукционните свойства на алуминия са ясно видими в реакциите на взаимодействие с оксиди на други метали. Той лесно ги извлича от състава на веществото и им позволява да съществуват в проста форма. Например: Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.

В металургията има цял метод за производство на вещества, базиран на подобни реакции. Нарича се алуминотермия. Следователно в химическата промишленост този елемент се използва специално за производството на други метали.

Разпространение в природата

По отношение на разпространението сред другите метални елементи алуминият е на първо място. Съдържа се в земната кора 8,8%. Ако го сравним с неметалите, тогава мястото му ще бъде на трето място, след кислорода и силиция.

Поради високата си химична активност не се среща в чиста форма, а само като част от различни съединения. Например, има много известни руди, минерали и скали, които съдържат алуминий. Той обаче се добива само от боксит, чието съдържание в природата не е много високо.

Най-често срещаните вещества, съдържащи въпросния метал:

фелдшпати;
боксит;
гранити;
силициев диоксид;
алумосиликати;
базалти и др.

В малки количества алуминият задължително се намира в клетките на живите организми. Някои видове клубни мъхове и морски обитатели са способни да натрупват този елемент в телата си през целия си живот.

Касова бележка

Физическите и химичните свойства на алуминия позволяват получаването му само по един начин: чрез електролиза на стопилка от съответния оксид. Този процес обаче е технологично сложен. Точката на топене на AL 2 O 3 надвишава 2000 0 C. Поради това той не може да бъде подложен директно на електролиза. Следователно процедирайте по следния начин.

Добивът на продукта е 99,7%. Въпреки това е възможно да се получи още по-чист метал, който се използва за технически цели.

Приложение

Механичните свойства на алуминия не са толкова добри, че да може да се използва в чист вид. Ето защо най-често се използват сплави на базата на това вещество. Има много от тях, най-основните могат да бъдат посочени.

дуралуминий.
Алуминий-манган.
Алуминиево-магнезиев.
Алуминиево-медни.
Силумини.
Авиал.

Основната им разлика е, естествено, добавките на трети страни. Всички те са базирани на алуминий. Други метали правят материала по-издръжлив, устойчив на корозия, износване и лесен за обработка.

Има няколко основни области на приложение на алуминия, както в чист вид, така и под формата на неговите съединения (сплави).

Заедно с желязото и неговите сплави, алуминият е най-важният метал. Именно тези двама представители на периодичната таблица намериха най-широкото индустриално приложение в човешките ръце.

Свойства на алуминиевия хидроксид

Хидроксидът е най-разпространеното съединение, което образува алуминият. Химичните му свойства са същите като тези на самия метал – той е амфотерен. Това означава, че той е способен да проявява двойна природа, реагирайки както с киселини, така и с основи.

Самият алуминиев хидроксид е бяла желатинова утайка. Лесно се получава чрез взаимодействие на алуминиева сол с основа или чрез взаимодействие с киселини, този хидроксид дава обичайната съответна сол и вода. Ако реакцията протича с алкали, тогава се образуват хидроксо комплекси на алуминия, в които неговото координационно число е 4. Пример: Na - натриев тетрахидроксоалуминат.

„Крилат метал“ е един от най-често срещаните в бита и производството. Алуминият се използва за създаване на мостове, автомобили, самолети и дори смартфони.

Life.ru говори за това къде другаде може да се използва алуминий.

В небето и в космоса

Алуминият за първи път "полетя" през 1900 г. - под формата на рамка и витла на огромния дирижабъл LZ-1 на Фердинанд Цепелин. Но мекият, чист метал беше подходящ само за бавни самолети, по-леки от въздуха. Наистина „крилатият” алуминий вече беше пет пъти по-силен, тъй като съдържаше манган, мед, магнезий, цинк в различни проценти - небето и космосът бяха завладени от разновидности на дуралуминий, сплав, изобретена в началото на ХХ век от немски инженер Алфред Уилм.

Материалът беше обещаващ, но имаше и много ограничения - изискваше така нареченото стареене, тоест не придобиваше присъщата му здравина веднага, а само с течение на времето. И не можеше да се заварява... И все пак завладяването на космоса започна именно с дуралуминий, който беше използван и за направата на топката на известния първи изкуствен спътник на Земята.

Много по-късно, в разгара на космическата ера, започват да се появяват сплави на базата на алуминий и материали с много по-забележителни свойства. Например, приятелството на алуминия с лития направи възможно частите от самолети и ракети да бъдат много по-леки, без да се намалява якостта, а сплавите с титан и никел имат свойството на „криогенно втвърдяване“: в студа на космоса тяхната пластичност и силата само се увеличава. Кожата на космическата совалка "Буран" беше направена от тандем от алуминий и скандий: алуминиево-магнезиевите плочи станаха много по-устойчиви на опън, като същевременно запазиха гъвкавостта и удвоиха точката на топене.

По-модерните материали не са сплави, а композити. Но и при тях основата най-често е алуминиева. Един от модерните и обещаващи аерокосмически материали се нарича „борно-алуминиев композит“, където борни влакна са притиснати със слоеве алуминиево фолио, образувайки изключително здрав и лек материал при високи налягания и температури. Например турбинните лопатки на усъвършенстваните авиационни двигатели са носещи пръти от бор-алуминий, покрити с титаниево „кожух“.

В автомобилостроенето и транспорта

Днес новите модели на Range Rover и Jaguar имат 81% алуминий в структурата на каросерията си. Първите експерименти с алуминиеви каросерии обикновено се приписват на Audi, която през 1994 г. представи A8 от леки сплави. Въпреки това, в началото на ХХ век, този лек метал върху дървена рамка беше характерният стил на каросерията на известните британски спортни автомобили Morgan. Истинската „алуминиева инвазия“ в автомобилната индустрия започва през 70-те години на миналия век, когато фабриките започват масово да използват този метал за цилиндрови блокове на двигатели и корпуси на скоростни кутии вместо обичайния чугун; малко по-късно колелата от лека сплав станаха широко разпространени вместо щамповани стоманени.

В наши дни ключовата тенденция в автомобилната индустрия е електричеството. А леките сплави на базата на алуминий стават особено актуални в бодибилдинга: „енергоспестяващият“ метал прави електрическия автомобил по-лек, което означава, че увеличава пробега с едно зареждане на батерията. Алуминиевите каросерии се използват от марката Tesla, законодател на тенденциите в автомобилния пазар на бъдещето, и това всъщност казва всичко!

Все още няма домашни автомобили с алуминиеви каросерии. Но неръждаемият и лек материал вече започва да навлиза в руския транспортен сектор. Типичен пример са ултрамодерните високоскоростни трамваи Vityaz-M, чийто интериор е изцяло изработен от алуминиеви сплави, които са практически вечни и не изискват постоянни корекции. Заслужава да се отбележи, че създаването на един интериор на трамвая изисква до 1,7 тона алуминий, който се доставя от Красноярския алуминиев завод Русала.

„Таванът, стените, стелажите - всичко е алуминиево и това не е просто листово покритие, детайлите са сложни, съчетаващи довършителни и носещи елементи, и тунели за вентилация и окабеляване.— казва Виталий Денгаев, генерален директор на компанията Красноярски машиностроителни компоненти, където са създадени алуминиевите интериори на Vityaz. — Плюс това, в допълнение към естетиката, ние получаваме и най-висока безопасност: за разлика от пластмасите и синтетиката, алуминиевият интериор не отделя вредни вещества, ако възникне пожар!“

На 17 март тази година 13 трамвая Vityaz-M започнаха да се движат из Москва и до 5 април вече превозиха първите сто хиляди пътници! Този бърз и безшумен градски транспорт с кабини за 260 души, с Wi-Fi, климатроник, места за хора с увреждания и детски колички и други елементи за комфорт, е проектиран за експлоатационен живот от 30 години, което е два пъти повече от предишните модели. През следващите три години столицата ще получи 300 Vityaz, 100 от които ще бъдат на релси този сезон.

В принтерите на бъдещето

Елементарните любителски 3D принтери, печатащи от пластмасова нишка, вече няма да изненадат никого. Днес започва ерата на пълноценния сериен 3D печат на метални части. Алуминиевият прах е може би най-разпространеният материал за технология, наречена AF (от Additive Fabrication, „добавъчно производство“). Additive на английски е „добавка“ и това е дълбокият смисъл на името на технологията: детайлът не се произвежда от заготовка, от която се отрязва излишният материал по време на обработката, а напротив - чрез добавяне на материал към работния площ на инструмента.

Металният прах излиза от дозатора на AF машината и се синтерува с лазер слой по слой в единична здрава маса от монолитен алуминий. Части, които са направени интегрални по метода AF, учудват въображението със своята пространствена сложност; Извършването им по класически методи е невъзможно дори на най-модерните металообработващи машини! Благодарение на ажурния дизайн, частите, създадени на адитивни печатни машини от прах от алуминиева сплав, имат здравината на монолит, като същевременно са няколко пъти по-леки. Те се произвеждат без отпадъци и бързо - такива метални „дантели“ са незаменими в биомедицината, авиацията и космонавтиката, прецизната механика, при производството на форми и т.н.

Доскоро всички технологии, свързани с Aditive Fabrication, бяха чужди. Но сега местните аналози се развиват активно. Например в Уралския федерален университет (Ural Federal University) се подготвя експериментална инсталация за производство на метални прахове за AF-3D печат. Инсталацията работи на принципа на пръскане на разтопен алуминий със струя инертен газ;

В строителството и осветлението

Алуминият може да бъде и фасаден и покривен материал, чийто експлоатационен живот не е ограничен до няколко години и който е изключително удобен за дизайнери и монтажници! За строителството са разработени специални патентовани сплави и композити с разнообразни свойства - Alclad, Kal-Alloy, Kalzip, Dwall Iridium. Алуминият може да се използва за щамповане на части, в които покривната равнина е неразделна част от носещите елементи. Това е необходимо, например, за създаване на прибиращи се покриви на стадиона.

Покрити със специален вид флуорополимер, свързан с тефлона, алуминиевите покривни части могат да издържат на огромни натоварвания от вятър и валежи. И при изграждането на покриви с огромни размери, където общата дължина на листа от ръба до ръба може да достигне няколко десетки метра, се използва специална технология, чието развитие също стана възможно благодарение на пластичността на алуминия. За да се избегне ненадеждното свързване на много малки листове, алуминиевата лента с ширина няколко метра, навита на огромна ролка, се носи на строителната площадка и точно на строителната площадка се прекарва през специална машина, която прави равномерната лента профилирана, и следователно твърд. Алуминиевият профил се подава върху покрива на сградата по специални водачи с ролки. Тази технология е разработена от британската Corus Group, един от световните лидери в производството на алуминиеви покривни листове (сега част от Tata Steel).

У нас алуминиевата архитектура се разгръща истински едва сега, изоставайки от световните темпове, но енергично ги догонвайки - последните примери за изпълнение включват покрива на стадион Зенит Арена в Санкт Петербург, съоръженията на Универсиадата в Казан, Сочи летище, уникален мост от лека сплав, който се строи в Нижни Новгород и други обекти.

Сградата е построена, покривът е издигнат, сега имаме нужда от светлина! И тук алуминият отново е в тенденцията. Той е не само "крилат" метал, но и "метал на светлината". Сега в света горят милиарди LED лампи и броят им нараства всяка секунда. Всяка лампа има алуминиев радиатор, който премахва излишната топлина от LED кристалите, като ги предпазва от прегряване. Но алуминият играе много по-важна роля в производството на основата на самите светодиоди - левкосапфир. Това е името на изкуствен кристал, направен от особено чист алуминиев оксид. Днес тонове суровини за кристали се внасят главно от чужбина, но наскоро в Набережние Челни, с подкрепата на Rostec, беше пусната първата в страната линия за производство на високочист алуминиев оксид за отглеждане на монокристали от левкосапфир. Алуминиевата асоциация е убедена, че в рамките на 2-3 години нашите предприятия ще могат напълно да заменят вноса на високочист алуминиев оксид в Русия, което рязко ще стимулира вътрешното производство на светодиоди.

В живота ни - навсякъде...

…Ние просто не винаги знаем за това! Почти всички висококачествени джаджи са направени на базата на алуминиеви сплави: рамки и капаци на смартфони, таблети, лаптопи, кутии за захранване и много други. Спортно оборудване, бебешки колички, съдове за готвене, радиатори, мебелен обков - списъкът с области, в които се използва лек метал, е безкраен. Но защо не винаги знаем за това? Факт е, че алуминият и неговите сплави в „гола форма“, като онази добре позната, но безнадеждно остаряла алуминиева лъжица, почти никога не се срещат в наши дни. Днес топката се управлява от анодизираща технология, която позволява части от алуминий и неговите сплави да бъдат покрити с издръжлив, устойчив на износване оксиден филм. Анодирането не цапа ръцете ви и може да постигне почти всеки цвят и текстура.

Една от най-обещаващите битови алуминиеви области са велосипедните рамки. Алуминиевата рамка е много лека, което го прави много удобно за повдигане и каране на велосипеда. Рамката не ръждясва, ако боята е повредена, легиращите добавки правят метала много здрав, а технологиите, наречени „бутване“ и „хидроформиране“, позволяват да се произвеждат тръби с променлива дебелина и с всякакви завои, олекотяване и укрепване на рамката точно където необходимо е.

Милиони велосипеди - огромен пазар! Засега обаче рамите на всички продавани и сглобявани у нас двуколесни са внос... „Въпреки това, в тази област се появи малка революция: инженерите на Rusal разработиха специална нова сплав, идеална за рамки за велосипеди, и работят за развитието на производството на рамки в нашата страна, казва Леонид Хазанов, заместник-редактор на списанието Метални доставки и продажби. — Проектът е подкрепен от Rusal, като единствения руски производител на алуминий, завода за алуминиев профил Tatprof, разположен в Набережние Челни, който е готов да произвежда тръби за рамки, и местната компания, производителя на велосипеди Velomotors. Ако планираният мащаб на производство се реализира, нашите рамки трябва да станат по-евтини от китайските и в същото време много по-качествени."

Русия е световен лидер в производството на алуминий, един от първите три производители на този метал. СССР започва да строи заводи за топене на алуминий в началото на тридесетте години на 20-ти век, като напълно се отървава от вноса до средата на десетилетието. Въпреки това, колкото и да е странно, ние наистина навлизаме в „алуминиевата ера“ едва сега. Основният собственик на Rusal, Олег Дерипаска, многократно е заявявал, че нивото на потребление на алуминий в Русия е много по-ниско от средното за света и днес най-накрая е време да се прекъсне тази тенденция и да се положат максимални усилия и ресурси за създаване на преработвателни мощности в страната и изместват вносните продукти, чието качество често е компрометирано с много въпроси.

В продължение на много години инженерите-конструктори избягваха използването на алуминий, тъй като алуминиевите сплави и композити просто не се появяват в остарели нормативни документи - днес стандартите, GOSTs и SNIPs се преразглеждат и актуализират в духа на времето. И почти всички области на индустрията чакат да открият нови области на използване на този метал.

Снимки от отворени източници

Алуминийза първи път е изолиран в чиста форма от Фридрих Вьолер. Немски химик нагрява безводен хлорид на елемента с метален калий. Това се случи през втората половина на 19 век. До 20 век кг алуминийструва повече.

Само богатите и държавните можеха да си позволят новия метал. Причината за високата цена е трудността при отделяне на алуминия от други вещества. Метод за извличане на елемента в индустриален мащаб е предложен от Чарлз Хол.

През 1886 г. той разтваря оксида в разтопен криолит. Германецът затворил сместа в гранитен съд и пуснал електрически ток към нея. Плаки от чист метал се утаяват на дъното на контейнера.

Химични и физични свойства на алуминия

Какъв алуминий?Сребристо бял, лъскав. Затова Фридрих Вьолер сравнява получените метални гранули. Но имаше едно предупреждение: алуминият е много по-лек.

Пластичността е близка до скъпоценната и. Алуминият е вещество, лесно се изтеглят на тънка тел и листове. Просто помнете фолиото. Изработен е на базата на 13-ия елемент.

Алуминият е лек поради ниската си плътност. То е три пъти по-малко от това на желязото. В същото време 13-ият елемент е почти толкова силен, колкото е.

Тази комбинация направи сребърния метал незаменим в индустрията, например при производството на автомобилни части. Говорим и за занаятчийско производство, т.к заваряване на алуминийвъзможно дори и у дома.

Алуминиева формулави позволява активно да отразявате светлината, но и топлинните лъчи. Електрическата проводимост на елемента също е висока. Основното нещо е да не го нагрявате твърде много. Ще се стопи при 660 градуса. Ако температурата се повиши малко, ще изгори.

Само металът ще изчезне алуминиев оксид. Той също се образува при стандартни условия, но само под формата на повърхностен филм. Предпазва метала. Следователно, той се съпротивлява добре на корозия, тъй като достъпът на кислород е блокиран.

Оксидният филм също предпазва метала от вода. Ако премахнете плаката от повърхността на алуминия, ще започне реакция с H 2 O, което ще настъпи дори при стайна температура. Така, алуминиева лодкане се превръща в дим само благодарение на оксидния филм и защитната боя, нанесени върху корпуса на кораба.

Най-активен алуминиево взаимодействиес неметали. Реакциите с бром и хлор протичат дори при нормални условия. В резултат на това се образуват алуминиеви соли. Водородните соли се получават чрез комбиниране на 13-тия елемент с киселинни разтвори. Реакцията ще се проведе и с алкали, но само след отстраняване на оксидния филм. Ще се отдели чист водород.

Приложение на алуминий

Металът се напръсква върху огледала. Високите стойности на отразяване на светлината са полезни. Процесът протича в условия на вакуум. Изработват не само стандартни огледала, но и предмети с огледални повърхности. Те включват: керамични плочки, домакински уреди, лампи.

Дует алуминиево-медни– основата е дуралуминий. Нарича се просто дуралуминий. Добавете като качество. Съставът е 7 пъти по-здрав от чистия алуминий, поради което е подходящ за машиностроене и самолетостроене.

Медта дава на 13-ия елемент сила, но не и тежест. Dural остава 3 пъти по-лек от желязото. малък маса алуминий– гаранция за лекота на автомобили, самолети, кораби. Това опростява транспортирането и работата и намалява цената на продуктите.

Купете алуминийПроизводителите на автомобили също са запалени, защото защитни и декоративни съединения могат лесно да се нанасят върху неговите сплави. Боята се нанася по-бързо и по-равномерно, отколкото върху стомана и пластмаса.

В същото време сплавите са ковки и лесни за обработка. Това е ценно, като се има предвид масата от завои и дизайнерски преходи на съвременните модели автомобили.

13-ият елемент е не само лесен за боядисване, но също така може да действа като багрило. Закупен от текстилната промишленост алуминиев сулфат. Полезен е и при печат, където са необходими неразтворими пигменти.

Чудя се какво решениесулфат алуминийИзползват се и за пречистване на вода. В присъствието на "агента" вредните примеси се утаяват и се неутрализират.

Неутрализира 13-тия елемент и киселините. Особено добър в тази роля алуминиев хидроксид. Ценен е във фармакологията и медицината, добавяйки го към лекарства за киселини.

Хидроксидът се предписва и при язви и възпалителни процеси на чревния тракт. Така че лекарството се предлага и в аптеките алуминий. киселинав стомаха - причина да научите повече за такива лекарства.

В СССР се сече и бронз с 11% добавка на алуминий. Номиналите на знаците са 1, 2 и 5 копейки. Те започват да го произвеждат през 1926 г. и го завършват през 1957 г. Но производството на алуминиеви кутии за консерви не е спряло.

Задушено месо, сайри и други туристически закуски все още се опаковат в контейнери на базата на 13-ия елемент. Такива буркани не реагират с храната, те са леки и евтини.

Алуминиевият прах е част от много експлозивни смеси, включително пиротехника. Индустрията използва взривни механизми на базата на тринитротолуол и натрошен елемент 13. Мощен експлозив се получава и чрез добавяне на амониев нитрат към алуминия.

В петролната индустрия е необходимо алуминиев хлорид. Играе ролята на катализатор при разграждането на органичните вещества на фракции. Маслото има свойството да отделя газообразни, леки въглеводороди от типа на бензина, взаимодействайки с хлорида на 13-ия метал. Реагентът трябва да е безводен. След добавяне на хлорид сместа се загрява до 280 градуса по Целзий.

В строителството често смесвам натрийИ алуминий. Оказва се добавка към бетона. Натриевият алуминат ускорява втвърдяването му чрез ускоряване на хидратацията.

Скоростта на микрокристализация се увеличава, което означава, че якостта и твърдостта на бетона се увеличават. В допълнение, натриевият алуминат предпазва армировката, положена в разтвора, от корозия.

Добив на алуминий

Металът затваря първите три най-често срещани на земята. Това обяснява неговата достъпност и широко разпространение. Природата обаче не дава елемента на хората в неговата чиста форма. Алуминият трябва да бъде отделен от различни съединения. 13-ият елемент е най-разпространен в боксита. Това са глинести скали, съсредоточени предимно в тропическата зона.

Бокситът се натрошава, след това се изсушава, натрошава се отново и се смила в присъствието на малък обем вода. Оказва се гъста маса. Загрява се на пара. В същото време по-голямата част от него, от който бокситът също не е беден, се изпарява. Това, което остава, е оксидът на 13-тия метал.

Поставя се в промишлени вани. Те вече съдържат разтопен криолит. Температурата се поддържа около 950 градуса по Целзий. Необходим е и електрически ток от поне 400 kA. Тоест използва се електролиза, точно както преди 200 години, когато елементът е изолиран от Чарлз Хол.

Преминавайки през горещ разтвор, токът разкъсва връзките между метала и кислорода. В резултат на това дъното на ваната остава чисто алуминий. Реакциизавършен. Процесът завършва чрез отливане от утайката и изпращането й до потребителя или използването й за образуване на различни сплави.

Основното производство на алуминий се намира на същото място като находищата на боксит. В челните редици - Гвинея. В дълбините му са скрити почти 8 000 000 тона от 13-ия елемент. Австралия е на 2-ро място с показател 6 000 000 В Бразилия алуминият вече е 2 пъти по-малко. Световните резерви се оценяват на 29 000 000 тона.

Цена на алуминий

За тон алуминий искат почти 1500 долара. Това са данните от борсите за цветни метали към 20 януари 2016 г. Цената се определя основно от индустриалците. По-точно, цената на алуминия се влияе от тяхното търсене на суровини. Това се отразява и на изискванията на доставчиците и цената на електроенергията, тъй като производството на 13-ия елемент е енергоемко.

За алуминия са определени различни цени. Отива в топилната. Цената се обявява на килограм, като има значение естеството на доставяния материал.

Така че за електрически метал те дават около 70 рубли. За хранителен алуминий можете да получите 5-10 рубли по-малко. Те плащат същото за моторен метал. Ако наемете смесен сорт, цената му е 50-55 рубли на килограм.

Най-евтиният вид скрап са алуминиевите стърготини. Можете да получите само 15-20 рубли за него. За 13-ти елемент ще дадат малко повече. Това се отнася за съдове за напитки и консерви.

Алуминиевите радиатори също не са високо ценени. Цената на килограм скрап е около 30 рубли. Това са средни стойности. В различни региони и в различни точки алуминият се приема по-скъп или по-евтин. Често цената на материалите зависи от доставените обеми.