Alumiiniumisulamite rakendus. Alumiiniumsulamid ja nende rakendused. Suur nafta ja gaasi entsüklopeedia. Levik looduses

Kergeima ja plastilisema metallina on sellel lai kasutusala. See on korrosioonikindel, kõrge elektrijuhtivusega ja talub kergesti äkilisi temperatuurikõikumisi. Veel üks omadus on see, et kokkupuutel õhuga tekib selle pinnale spetsiaalne kile, mis kaitseb metalli.

Kõik need ja ka muud omadused aitasid kaasa selle aktiivsele kasutamisele. Niisiis, uurime üksikasjalikumalt, millised on alumiiniumi rakendused.

Seda konstruktsioonimetalli kasutatakse laialdaselt. Eelkõige alustasid selle kasutamisega oma tööd lennukitootmine, raketiteadus, toiduainetööstus ja lauanõude tootmine. Tänu oma omadustele võimaldab alumiinium oma väiksema kaalu tõttu parandada laevade manööverdusvõimet.

Alumiiniumkonstruktsioonid on keskmiselt 50% kergemad kui sarnased terastooted.

Eraldi tasub mainida metalli võimet juhtida voolu. See funktsioon võimaldas tal saada peamiseks konkurendiks. Seda kasutatakse aktiivselt mikroskeemide tootmisel ja mikroelektroonika valdkonnas üldiselt.

Kõige populaarsemad kasutusvaldkonnad on järgmised:

Lennuki tootmine: pumbad, mootorid, korpused ja muud elemendid;
Raketiteadus: raketikütuse põleva komponendina;
Laevaehitus: laevakered ja tekiehitised;
Elektroonika: juhtmed, kaablid, alaldid;
Kaitsetootmine: kuulipildujad, tankid, lennukid, erinevad paigaldised;
Ehitus: trepid, raamid, viimistlus;
Raudteepiirkond: naftasaaduste mahutid, osad, autode raamid;
Autotööstus: kaitserauad, radiaatorid;
Majapidamine: foolium, nõud, peeglid, väiketehnika;

Selle laia levikut seletatakse metalli eelistega, kuid sellel on ka märkimisväärne puudus - madal tugevus. Selle minimeerimiseks lisatakse metallile ka magneesiumi.

Nagu te juba aru saate, kasutatakse alumiiniumi ja selle ühendeid peamiselt elektrotehnikas (ja lihtsalt tehnoloogias), igapäevaelus, tööstuses, masinaehituses ja lennunduses. Nüüd räägime alumiiniummetalli kasutamisest ehituses.

See video räägib teile alumiiniumi ja selle sulamite kasutamisest:

Kasutamine ehituses

Alumiiniumi kasutamise inimeste poolt ehitusvaldkonnas määrab selle vastupidavus korrosioonile. See võimaldab teha sellest konstruktsioone, mida plaanitakse kasutada nii agressiivses keskkonnas kui ka välistingimustes.

Katusematerjalid

Alumiiniumi kasutatakse aktiivselt. Sellel lehtmaterjalil on lisaks headele dekoratiiv-, kande- ja ümbritsemisomadustele ka taskukohane hind võrreldes teiste katusematerjalidega. Pealegi ei vaja selline katus ennetavat kontrolli ega remonti ning selle kasutusiga ületab paljusid olemasolevaid materjale.

Lisades puhtale alumiiniumile muid metalle, saate absoluutselt kõik dekoratiivsed omadused. See katusekate võimaldab teil valida laia värvivaliku, mis sobib ideaalselt üldise stiiliga.

Aknaraamid

Alumiiniumi leiate laternate ja aknaraamide hulgast. Kui seda kasutatakse sarnasel eesmärgil, osutub see ebausaldusväärseks ja lühiajaliseks materjaliks.

Teras kattub kiiresti korrosiooniga, sellel on suur sidekaal ja seda on ebamugav avada. Alumiiniumkonstruktsioonidel omakorda selliseid puudusi pole.

Allolev video räägib teile alumiiniumi omadustest ja kasutamisest:

Seinapaneelid

Alumiiniumpaneelid on valmistatud selle metalli sulamitest ja neid kasutatakse majade välisviimistluseks. Need võivad olla tavaliste stantsitud lehtede või valmis kattepaneelide kujul, mis koosnevad lehtedest, isolatsioonist ja vooderdist. Igal juhul hoiavad nad võimalikult palju maja sees soojust ja olles kerged, ei kanna vundamendile langevat koormust.

– füüsikaliste ja keemiliste parameetrite poolest ainulaadne materjal, millel on madal tihedus, suhteliselt väike kaal, suurepärased korrosioonivastased omadused, kõrge elektri- ja soojusjuhtivus.

See sobib hästi külma survega töötlemiseks.

Eriti laialt on levinud alumiiniumsulamid. Selle peamiseks põhjuseks on see, et puhtal alumiiniumil puudub enamiku tehniliste probleemide lahendamiseks piisav mehaaniline tugevus. Alumiiniumsulamisse legeerivate elementide lisamisega omandab valtsitud toode uusi positiivseid omadusi. Alumiiniumisulami tugevus, kõvadus ja kuumakindlus on oluliselt suurenenud, samas kui elektrijuhtivus ja korrosioonikindlus vähenevad.

Tänu oma suurepärastele omadustele kasutatakse alumiiniumi ja selle sulameid laialdaselt paljudes tööstusharudes:

lennukitööstus
autotööstus
masinaehitus
elektritööstus
instrumentide valmistamine
Ehitus
keemiatööstus
tarbekaupade tootmine

Lennukitööstuses on alumiiniumisulamid oma kerguse ja tugevuse tõttu muutunud peamiseks tootmises kasutatavaks materjaliks. Alumiiniumisulameid kasutatakse lennukite konstruktsioonide, mootorite, plokkide, silindripeade, karterite, käigukastide, pumpade ja muude osade tootmiseks.

Elektrotehnikas kasutatakse hõbevalget metalli ja selle sulameid laialdaselt kaablite ja juhtmete, kondensaatorite ja vahelduvvoolualaldi tootmisel.

Instrumentide valmistamisel kasutatakse alumiiniumi foto- ja filmiseadmete, raadiotelefoniseadmete ning erinevate juhtimis- ja mõõteriistade valmistamiseks.

Kõrge korrosioonikindluse ja mittetoksilisuse tõttu kasutatakse seda laialdaselt kontsentreeritud lämmastikhappe, vesinikperoksiidi, orgaaniliste ainete ja toiduainete tootmise ja ladustamise seadmete valmistamisel.
Alumiiniumfoolium on laialdaselt kasutatav pakkematerjal. Alumiiniumist valmistatakse konteinereid põllumajandussaaduste konserveerimiseks ja ladustamiseks, samuti kasutatakse seda aidade ja muude maapiirkondades kasutatavate kokkupandavate ehitiste ehitamiseks.
Alumiiniumsulamid kasutatakse sõjatööstuses lennukite, suurtükiväe, tankide, rakettide ja lõhkeainete tootmisel.
Puhast alumiiniumi, mille võõrlisandite sisaldus on minimaalne, kasutatakse aktiivselt tuumaenergeetikas, pooljuhtelektroonikas ja radaris.

Alumiiniumpihustamist kasutatakse laialdaselt korrosioonivastase kattekihina metalli kaitsmiseks erinevate kemikaalide mõjude ja atmosfääri korrosiooni eest.

Alumiiniumi kõrget peegeldusvõimet kasutatakse kütte-, valgustusreflektorite ja peeglite tootmisel

Alumiiniumi kasutatakse metallurgias redutseerijana selliste metallide tootmisel nagu kroom, kaltsium ja mangaan. Alumiiniumi kasutatakse terase deoksüdeerimiseks ja teraselementide keevitamiseks.

Tsiviilehituses kasutatakse alumiiniumisulameid ehitusraamide, fermide, aknaraamide, treppide jms loomiseks. Välismaal ja eriti Kanadas moodustab alumiiniumi osa selles tööstusharus ≈ 30% kogutarbimisest, Ameerika Ühendriikides - rohkem kui 20%.

Ülaltoodut kokku võttes võime kindlalt väita, et alumiinium ja selle sulamid hoiavad värviliste metallide seas kindlalt liidrikohta nende tootmises ja tööstuses kasutamise ulatuse osas.

Metallid on üks mugavamaid materjale töödelda. Neil on ka oma juhid. Näiteks alumiiniumi põhiomadused on inimestele teada juba ammu. Need sobivad igapäevaseks kasutamiseks nii hästi, et see metall on muutunud väga populaarseks. Mis on nii lihtne aine kui ka aatom, käsitleme selles artiklis.

Alumiiniumi avastamise ajalugu

Inimene on kõnealuse metalli ühendit juba ammu tundnud – seda kasutati vahendina, mis suutis segu komponente paisutada ja omavahel siduda, see oli vajalik ka nahktoodete valmistamisel. Alumiiniumoksiidi olemasolu puhtal kujul sai teatavaks 18. sajandil, selle teisel poolel. Seda aga ei saadud.

Teadlane H. K. Ørsted oli esimene, kes eraldas metalli selle kloriidist. Just tema töötles soola kaaliumamalgaamiga ja eraldas segust halli pulbri, mis oli puhtal kujul alumiinium.

Siis sai selgeks, et alumiiniumi keemilised omadused avalduvad selle kõrges aktiivsuses ja tugevas redutseerimisvõimes. Seetõttu ei töötanud temaga pikka aega keegi teine.

Kuid 1854. aastal suutis prantslane Deville saada sulandi elektrolüüsi teel metallist valuplokke. See meetod on aktuaalne ka tänapäeval. Eriti väärtusliku materjali masstootmine algas 20. sajandil, mil lahendati ettevõtetes suurte elektrikoguste tootmise probleemid.

Tänapäeval on see metall üks populaarsemaid ja kasutatud ehituses ja majapidamistööstuses.

Alumiiniumi aatomi üldised omadused

Kui iseloomustada vaadeldavat elementi selle positsiooni järgi perioodilisustabelis, siis saab eristada mitmeid punkte.

Seerianumber - 13.
Asub kolmandas väikeses perioodis, kolmandas rühmas, põhialarühmas.
Aatommass - 26,98.
Valentselektronide arv on 3.
Väliskihi konfiguratsiooni väljendatakse valemiga 3s 2 3p 1.
Elemendi nimi on alumiinium.
tugevalt väljendatud.
Sellel pole looduses isotoope, see eksisteerib ainult ühel kujul, massiarvuga 27.
Keemiline sümbol on AL, valemites loetakse "alumiinium".
Oksüdatsiooniaste on üks, võrdne +3.

Alumiiniumi keemilisi omadusi kinnitab täielikult selle aatomi elektrooniline struktuur, kuna suure aatomiraadiusega ja madala elektronafiinsusega on see võimeline toimima tugeva redutseerijana, nagu kõik aktiivsed metallid.

Alumiinium kui lihtne aine: füüsikalised omadused

Kui rääkida alumiiniumist kui lihtsast ainest, siis see on hõbevalge läikiv metall. Õhus oksüdeerub see kiiresti ja kaetakse tiheda oksiidkilega. Sama juhtub ka kontsentreeritud hapetega kokkupuutel.

Sellise funktsiooni olemasolu muudab sellest metallist valmistatud tooted korrosioonikindlaks, mis on loomulikult inimestele väga mugav. Seetõttu kasutatakse alumiiniumi ehituses nii laialdaselt. Need on huvitavad ka seetõttu, et see metall on väga kerge, samas vastupidav ja pehme. Selliste omaduste kombinatsioon ei ole iga aine puhul kättesaadav.

Alumiiniumile on iseloomulikud mitmed põhilised füüsikalised omadused.

Kõrge vormitavus ja elastsus. Sellest metallist valmistatakse kerge, tugev ja väga õhuke foolium, mis on ka traadiks rullitud.
Sulamistemperatuur - 660 0 C.
Keemistemperatuur - 2450 0 C.
Tihedus - 2,7 g/cm3.
Kristallvõre on mahulise näokeskne, metallist.
Ühenduse tüüp - metall.

Alumiiniumi füüsikalised ja keemilised omadused määravad ära selle kasutus- ja kasutusvaldkonnad. Kui rääkida igapäevastest aspektidest, siis on suur roll neil omadustel, millest eespool juba juttu olime. Kerge, vastupidava ja korrosioonivastase metallina kasutatakse alumiiniumi lennuki- ja laevaehituses. Seetõttu on neid omadusi väga oluline teada.

Alumiiniumi keemilised omadused

Keemilisest seisukohast on kõnealune metall tugev redutseerija, mis on võimeline avaldama kõrget keemilist aktiivsust, olles samas puhas aine. Peaasi on oksiidkile eemaldada. Sel juhul suureneb aktiivsus järsult.

Alumiiniumi kui lihtsa aine keemilised omadused on määratud selle võimega reageerida:

happed;
leelised;
halogeenid;
hall.

See ei suhtle normaalsetes tingimustes veega. Sel juhul halogeenidest reageerib see ilma kuumutamiseta ainult joodiga. Muud reaktsioonid nõuavad temperatuuri.

Alumiiniumi keemiliste omaduste illustreerimiseks võib tuua näiteid. Koostoime reaktsioonide võrrandid:

happed- AL + HCL = AlCL3 + H2;
leelised- 2Al + 6H2O + 2NaOH = Na + 3H2;
halogeenid- AL + Hal = ALHal3;
hall- 2AL + 3S = AL 2 S 3.

Üldiselt on kõnealuse aine kõige olulisem omadus selle kõrge võime taastada nende ühenditest teisi elemente.

Taastusvõime

Alumiiniumi redutseerivad omadused on selgelt nähtavad reaktsioonides teiste metallide oksiididega. See eraldab need kergesti aine koostisest ja võimaldab neil eksisteerida lihtsal kujul. Näiteks: Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.

Metallurgias on sarnastel reaktsioonidel põhinevate ainete tootmiseks terve meetod. Seda nimetatakse aluminotermiaks. Seetõttu kasutatakse keemiatööstuses seda elementi spetsiaalselt teiste metallide tootmiseks.

Levik looduses

Teiste metallelementide hulgas on alumiinium esikohal. Maakoores on seda 8,8%. Kui võrrelda seda mittemetallidega, siis on selle koht hapniku ja räni järel kolmas.

Kõrge keemilise aktiivsuse tõttu ei leidu seda puhtal kujul, vaid ainult osana erinevatest ühenditest. Näiteks on teada palju alumiiniumi sisaldavaid maake, mineraale ja kivimeid. Seda kaevandatakse aga ainult boksiidist, mille sisaldus looduses pole kuigi kõrge.

Kõige tavalisemad kõnealust metalli sisaldavad ained:

päevakivid;
boksiit;
graniidid;
ränidioksiid;
Alumosilikaadid;
basaltid ja teised.

Väikestes kogustes leidub alumiiniumi tingimata elusorganismide rakkudes. Mõned samblaliigid ja mereelanikud suudavad seda elementi kogu elu jooksul oma kehasse koguda.

Kviitung

Alumiiniumi füüsikalised ja keemilised omadused võimaldavad seda toota ainult ühel viisil: vastava oksiidi sulami elektrolüüsil. See protsess on aga tehnoloogiliselt keeruline. AL 2 O 3 sulamistemperatuur ületab 2000 0 C. Seetõttu ei saa seda vahetult elektrolüüsida. Seetõttu toimige järgmiselt.

Toote saagis on 99,7%. Siiski on võimalik saada veelgi puhtamat metalli, mida kasutatakse tehniliseks otstarbeks.

Rakendus

Alumiiniumi mehaanilised omadused ei ole nii head, et seda puhtal kujul kasutada saaks. Seetõttu kasutatakse kõige sagedamini sellel ainel põhinevaid sulameid. Neid on palju, võite nimetada kõige elementaarsemad.

Duralumiinium.
Alumiinium-mangaan.
Alumiinium-magneesium.
Alumiinium-vask.
Silumiinid.
Avial.

Nende peamine erinevus on loomulikult kolmandate osapoolte lisandid. Kõik need põhinevad alumiiniumil. Teised metallid muudavad materjali vastupidavamaks, korrosioonikindlamaks, kulumiskindlamaks ja kergesti töödeldavaks.

Alumiiniumil on mitu peamist kasutusvaldkonda nii puhtal kujul kui ka selle ühendite (sulamite) kujul.

Koos raua ja selle sulamitega on alumiinium kõige olulisem metall. Just need kaks perioodilisuse tabeli esindajat leidsid inimkätes kõige ulatuslikuma tööstusliku rakenduse.

Alumiiniumhüdroksiidi omadused

Hüdroksiid on kõige levinum ühend, mida alumiinium moodustab. Selle keemilised omadused on samad, mis metallil endal – see on amfoteerne. See tähendab, et see on võimeline avaldama kahetist olemust, reageerides nii hapete kui ka leelistega.

Alumiiniumhüdroksiid ise on valge želatiinne sade. Seda on lihtne saada alumiiniumsoola reageerimisel leelisega või hapetega, see hüdroksiid annab tavalise vastava soola ja vee. Kui reaktsioon toimub leelisega, tekivad alumiiniumi hüdroksokompleksid, milles selle koordinatsiooniarv on 4. Näide: Na - naatriumtetrahüdroksoaluminaat.

“Tiivuline metall” on igapäevaelus ja tootmises üks levinumaid. Alumiiniumi kasutatakse sildade, autode, lennukite ja isegi nutitelefonide loomiseks.

Life.ru räägib, kus veel alumiiniumi kasutada saab.

Taevas ja kosmoses

Alumiinium lendas esmakordselt 1900. aastal - Ferdinand Zeppelini tohutu õhulaeva LZ-1 raami ja propellerite kujul. Kuid pehme, puhas metall sobis ainult aeglastele õhust kergematele lennukitele. Tõeliselt "tiivuline" alumiinium oli juba viis korda tugevam, kuna see sisaldas mangaani, vaske, magneesiumi, tsinki erinevates protsentides - taeva ja kosmose vallutasid duralumiiniumi sordid - sulam, mille leiutas 20. sajandi alguses saksa insener. Alfred Wilm.

Materjal oli paljulubav, kuid sellel oli ka palju piiranguid - see nõudis n-ö vananemist ehk ei omandanud talle omast tugevust kohe, vaid aja jooksul. Ja seda ei saanud keevitada... Ja ometi sai kosmose vallutamine alguse just duralumiiniumist, millest valmistati ka kuulsa esimese tehissatelliidi Maakera kuul.

Palju hiljem, kosmoseajastu kõrgajal, hakkasid ilmuma alumiiniumil põhinevad sulamid ja materjalid, millel on palju tähelepanuväärsemad omadused. Näiteks alumiiniumi sõprus liitiumiga on võimaldanud muuta õhusõidukite ja rakettide osi palju kergemaks ilma tugevust vähendamata ning titaani ja nikliga sulamitel on "krüogeense kõvenemise" omadus: kosmose külmas on nende elastsus ja jõud ainult kasvab. Kosmosesüstiku Buran nahk valmistati alumiiniumi ja skandiumi tandemist: alumiinium-magneesiumplaadid muutusid palju suuremaks tõmbetugevuseks, säilitades samal ajal paindlikkuse ja kahekordistades sulamistemperatuuri.

Moodsamad materjalid pole sulamid, vaid komposiidid. Kuid isegi nendes on alus enamasti alumiiniumist. Ühte kaasaegset ja paljutõotavat kosmosematerjali nimetatakse boor-alumiiniumkomposiidiks, kus boorkiud on kaetud alumiiniumfooliumi kihtidega, moodustades kõrge rõhu ja temperatuuri korral äärmiselt tugeva ja kerge materjali. Näiteks täiustatud lennukimootorite turbiinilabad on booralumiiniumist kandvad vardad, mis on kaetud titaanist ümbrisega.

Autotööstuses ja transpordis

Tänapäeval on uute Range Roveri ja Jaguari mudelite kerekonstruktsioonis 81% alumiiniumist. Esimesed katsetused alumiiniumkerega on tavaliselt omistatud Audile, kes esitles 1994. aastal kergsulamitest valmistatud A8. Kuid juba 20. sajandi alguses oli see puitraamil olev kergmetall kuulsate Briti sportautode Morgan kere tunnuseks. Tõeline “alumiiniumiinvasioon” autotööstusse algas 1970. aastatel, kui tehased hakkasid seda metalli massiliselt kasutama mootorisilindrite plokkides ja käigukasti korpustes tavapärase malmi asemel; veidi hiljem levisid stantsitud terasest veljed laialdaselt valuveljed.

Tänapäeval on autotööstuse peamine trend elekter. Ja alumiiniumil põhinevad kergsulamid muutuvad kulturismis eriti aktuaalseks: "energiasäästlik" metall muudab elektrisõiduki kergemaks, mis tähendab, et see suurendab läbisõitu ühe aku laadimisega. Alumiiniumkeresid kasutab tuleviku autoturu trendilooja Tesla bränd ja see ütleb tegelikult kõik!

Alumiiniumkerega kodumaiseid autosid veel pole. Kuid roostevaba ja kerge materjal hakkab juba Venemaa transpordisektorisse tungima. Tüüpiliseks näiteks on ülimoodsad kiirtrammid Vityaz-M, mille sisemus on täielikult valmistatud alumiiniumisulamitest, mis on praktiliselt igavesed ega vaja pidevat näppimist. Tasub teada, et ühe trammi interjööri loomiseks kulub kuni 1,7 tonni alumiiniumi, mida tarnib Krasnojarski alumiiniumitehas Rusala.

"Lagi, seinad, nagid - kõik on alumiiniumist ja see pole ainult lehtkate, detailid on keerukad, ühendades viimistlus- ja kandeelemendid ning tunnelid ventilatsiooni ja juhtmestiku jaoks,- ütleb Vitali Dengajev, ettevõtte Krasnojarski masinaehituskomponentide peadirektor, kus Vityazi alumiiniumist interjöörid loodi. — Lisaks esteetikale saame ka kõrgeima turvalisuse: erinevalt plastikust ja sünteetikast ei eralda alumiiniumist sisemus tulekahju korral kahjulikke aineid!

Selle aasta 17. märtsil hakkas Moskvas ringi liikuma 13 Vityaz-M trammi ja 5. aprilliks olid need vedanud juba esimesed sada tuhat reisijat! See kiire ja vaikne 260-kohaliste kajutite, WiFi, kliimaseadme, puuetega inimeste ja jalutuskärude ja muude mugavuselementidega linnatransport on mõeldud 30-aastaseks kasutuseaks, mis on kaks korda pikem kui varasematel mudelitel. Järgmise kolme aasta jooksul saab pealinn 300 Vityazi, millest 100 läheb sel hooajal rööbastele.

Tuleviku printerites

Elementaarsed amatöör-3D-printerid, mis prindivad plastikfilamendist, ei üllata enam kedagi. Täna algab täisväärtusliku metallosade seeriaviisilise 3D-printimise ajastu. Alumiiniumpulber on võib-olla kõige levinum materjal AF-nimelise tehnoloogia jaoks (alates Additive Fabrication, "additive production"). Lisand on inglise keeles “additive” ja see on tehnoloogia nimetuse sügav tähendus: detaili ei toodeta toorikust, millest töötlemise käigus lõigatakse ära liigne materjal, vaid vastupidi - lisades materjali töösse. tööriista ala.

Metallipulber väljub AF-masina dosaatorist ja paagutatakse laseriga kiht-kihilt üheks tugevaks monoliitse alumiiniumi massiks. AF-meetodil lahutamatuks tehtud osad hämmastab kujutlusvõimet oma ruumilise keerukusega; Klassikaliste meetoditega on neid võimatu teostada isegi kõige kaasaegsematel metallitöötlemispinkidel! Tänu ažuursele disainile on alumiiniumsulamipulbritest lisatrükimasinatel loodud osad monoliidi tugevusega, olles samas kordades kergemad. Neid toodetakse ilma jäätmeteta ja kiiresti - sellised metallist "pitsid" on asendamatud biomeditsiinis, lennunduses ja astronautikas, täppismehaanikas, vormide valmistamisel jne.

Kuni viimase ajani olid kõik Additive Fabricationiga seotud tehnoloogiad võõrad. Kuid nüüd arenevad kodumaised analoogid aktiivselt. Näiteks Uurali föderaalülikoolis (Uurali föderaalülikoolis) valmistatakse ette eksperimentaalset installatsiooni metallipulbrite tootmiseks AF-3D printimiseks. Paigaldus töötab sula alumiiniumi pihustamise põhimõttel inertgaasi joaga, see meetod võimaldab saada mis tahes kindlaksmääratud tera suuruse parameetritega metallipulbreid.

Ehituses ja valgustuses

Alumiinium võib olla ka fassaadi- ja katusekattematerjal, mille kasutusiga ei piirdu paari aastaga ning mis on projekteerijatele ja paigaldajatele ülimugav! Ehituseks on välja töötatud spetsiaalsed patenteeritud sulamid ja erinevate omadustega komposiidid - Alclad, Kal-Alloy, Kalzip, Dwall Iridium. Alumiiniumiga saab tembeldada osi, mille katusetasand on kandeelementidega lahutamatult ühendatud. See on vajalik näiteks ülestõstetavate staadionikatuste loomiseks.

Alumiiniumist katuseosad, mis on kaetud spetsiaalse tefloniga sarnase fluoropolümeeriga, taluvad tohutuid tuule ja sademete koormusi. Ja tohutute mõõtmetega katuste ehitamisel, kus pleki kogupikkus servast servani võib ulatuda mitmekümne meetrini, kasutatakse spetsiaalset tehnoloogiat, mille väljatöötamise tegi võimalikuks ka alumiiniumi plastilisus. Paljude väikeste lehtede ebausaldusväärse ühendamise vältimiseks tuuakse ehitusplatsile mitme meetri laiune, tohutuks rulliks rullitud alumiiniumteip, mis otse ehitusplatsil lastakse läbi spetsiaalse masina, mis muudab ühtlase lindi profileeritud, ja seetõttu jäik. Alumiiniumprofiil juhitakse hoone katusele mööda spetsiaalseid rullikutega juhikuid. Selle tehnoloogia töötas välja Briti Corus Group, mis on üks maailma juhtivaid alumiiniumist katuseplekkide (nüüd Tata Steeli osa) tootjaid.

Meie riigis hakkab alumiiniumarhitektuur tõeliselt lahti rulluma alles nüüd, jäädes maailma hindadest maha, kuid jõudes neile jõuliselt järele – hiljutised teostusnäited on näiteks Peterburi Zenit Arena staadioni katus, Kaasani Universiaadi rajatised, Sotši lennujaam, Nižni Novgorodis praegu ehitatav ainulaadne kergsulamist sild ja muud objektid.

Hoone on ehitatud, katus püsti, nüüd vajame valgust! Ja siin on alumiinium tagasi trendis. See pole mitte ainult "tiivuline" metall, vaid ka "valguse metall". Praegu põleb maailmas miljardeid LED-lampe ja nende arv kasvab iga sekundiga. Igal lambil on alumiiniumist jahutusradiaator, mis eemaldab LED-kristallidelt liigse kuumuse, hoides ära nende ülekuumenemise. Kuid alumiiniumil on palju olulisem roll LED-ide endi - leukosafiiri - aluse valmistamisel. See on eriti puhtast alumiiniumoksiidist valmistatud tehiskristalli nimi. Tänapäeval imporditakse tonnide viisi kristallide toorainet peamiselt välismaalt, kuid hiljuti käivitati Naberežnõje Tšelnõis Rosteci toel riigi esimene liin ülipuhta alumiiniumoksiidi tootmiseks leukosafiiri monokristallide kasvatamiseks. Alumiiniumiliit on veendunud, et 2-3 aasta jooksul suudavad meie ettevõtted täielikult asendada ülipuhta alumiiniumoksiidi impordi Venemaale, mis stimuleerib järsult kodumaist LED-tootmist.

Meie elus - igal pool...

…Me lihtsalt ei tea sellest alati! Peaaegu kõik kvaliteetsed vidinad on valmistatud alumiiniumisulamite baasil: nutitelefonide, tahvelarvutite, sülearvutite raamid ja kaaned, elektripanga korpused ja palju muud. Spordivarustus, beebikärud, kööginõud, radiaatorid, mööbli furnituur – kergmetalli kasutusalade nimekiri on lõputu. Aga miks me sellest alati ei tea? Fakt on see, et alumiiniumi ja selle sulameid "alasti kujul", nagu seda tuntud, kuid lootusetult vananenud alumiiniumlusikat, ei leita tänapäeval peaaegu kunagi. Tänapäeval valitseb palli anodeerimistehnoloogia, mis võimaldab alumiiniumist ja selle sulamitest valmistatud osad katta vastupidava kulumiskindla oksiidkilega. Anodeerimine ei määri käsi ja võib saavutada peaaegu igasuguse värvi ja tekstuuri.

Üks paljutõotavamaid kodumajapidamises kasutatavaid alumiiniumist alasid on jalgrattaraamid. Alumiiniumraam on väga kerge, mistõttu on ratast väga mugav tõsta ja sellega sõita. Raam ei roosteta, kui värv on kahjustatud, legeerivad lisandid muudavad metalli väga tugevaks ning tehnoloogiad, mida nimetatakse põrkeks ja hüdrovormimiseks, võimaldavad toota erineva paksusega ja mistahes painutustega torusid, kergendades ja tugevdades raami täpselt seal, kus seda on vaja.

Miljonid jalgrattad – tohutu turg! Praeguseks on aga kõigi meil müüdavate ja kokkupandavate kaherattaliste raamid imporditud... "Selles valdkonnas on aga toimunud väike revolutsioon: Rusali insenerid on välja töötanud spetsiaalse uue sulami, mis sobib ideaalselt jalgrattaraamide jaoks, ja töötavad selle nimel, et arendada raamide tootmist meie riigis., ütleb ajakirja Metal Supply Supply and Sales toimetaja asetäitja Leonid Khazanov. — Projekti toetavad ainsa Venemaa alumiiniumitootjana Rusal, Naberežnõje Tšelnõis asuv alumiiniumprofiilide tehas Tatprof, mis on valmis raamide torusid valmistama, ja kodumaine firma jalgrataste kokkupanija Velomotors. Kui plaanitud tootmismastaap realiseerub, peaksid meie raamid muutuma Hiina omadest odavamaks ja samas kvaliteetsemaks."

Venemaa on alumiiniumi tootmises maailmas liider, üks selle metalli kolme suurima tootja hulgas. NSV Liit alustas alumiiniumisulatuste ehitamist 20. sajandi kolmekümnendate alguses, vabanedes kümnendi keskpaigaks täielikult impordist. Kummalisel kombel oleme aga tõeliselt sisenemas "alumiiniumiajastusse" alles nüüd. Rusali peaomanik Oleg Deripaska on korduvalt väitnud, et alumiiniumi tarbimise tase Venemaal on maailma keskmisest tunduvalt madalam ning täna on lõpuks aeg see trend murda ning teha maksimaalseid jõupingutusi ja ressursse tootmisvõimsuste loomiseks. riiki ja tõrjuma välja imporditud tooteid, mille kvaliteet on sageli ohus palju küsimusi.

Aastaid vältisid disainiinsenerid alumiiniumi kasutamist, kuna alumiiniumsulamid ja komposiitmaterjalid lihtsalt ei ilmunud aegunud regulatiivdokumentides - tänapäeval vaadatakse standardeid, GOST-e ja SNIP-e läbi ja ajakohastatakse aja vaimus. Ja peaaegu kõik tööstusharud ootavad selle metalli uute kasutusvaldkondade avastamist.

Fotod avatud allikatest

Alumiiniumist esmakordselt eraldas selle puhtal kujul Friedrich Wöhler. Saksa keemik kuumutas elemendi veevaba kloriidi kaaliummetalliga. See juhtus 19. sajandi teisel poolel. Kuni 20. sajandini kg alumiiniumi maksavad rohkem.

Uut metalli said endale lubada vaid rikkad ja riigi omanduses olevad inimesed. Kõrge hinna põhjuseks on alumiiniumi teistest ainetest eraldamise raskus. Charles Hall pakkus välja meetodi elemendi ekstraheerimiseks tööstuslikus mastaabis.

1886. aastal lahustas ta oksiidi sulas krüoliidis. Sakslane sulges segu graniidist anumasse ja ühendas sellega elektrivoolu. Mahuti põhja settisid puhtast metallist naastud.

Alumiiniumi keemilised ja füüsikalised omadused

Mis alumiinium? Hõbedane valge, läikiv. Seetõttu võrdles Friedrich Wöhler saadud metalligraanuleid nendega. Kuid oli hoiatus: alumiinium on palju kergem.

Plastilisus on lähedane hinnalisele ja. Alumiinium on aine, tõmmatakse kergesti õhukeseks traadiks ja lehtedeks. Pidage meeles fooliumi. See on valmistatud 13. elemendi baasil.

Alumiinium on oma väikese tiheduse tõttu kerge. Seda on kolm korda vähem kui raual. Samas on 13. element peaaegu sama tugev kui ta on.

See kombinatsioon on muutnud hõbemetalli asendamatuks tööstuses, näiteks autoosade tootmisel. Jutt käib ka käsitöötoodangust, sest alumiiniumi keevitamine võimalik isegi kodus.

Alumiiniumist valem võimaldab aktiivselt peegeldada valgust, aga ka soojuskiiri. Elemendi elektrijuhtivus on samuti kõrge. Peaasi, et seda liiga ei kuumeneks. See sulab 660 kraadi juures. Kui temperatuur tõuseb veidi kõrgemale, läheb see põlema.

Metall kaob, ainult alumiiniumoksiid. See moodustub ka standardtingimustes, kuid ainult pinnakihina. See kaitseb metalli. Seetõttu talub see hästi korrosiooni, kuna hapniku juurdepääs on blokeeritud.

Oksiidkile kaitseb metalli ka vee eest. Kui eemaldate naastu alumiiniumi pinnalt, algab reaktsioon H 2 O-ga. Vesinikgaaside eraldumine toimub isegi toatemperatuuril. Niisiis, alumiiniumist paat ei muutu suitsuks ainult tänu oksiidkile ja laevakerele kantud kaitsevärvile.

Kõige aktiivsem alumiiniumi interaktsioon mittemetallidega. Reaktsioonid broomi ja klooriga toimuvad isegi tavatingimustes. Selle tulemusena need moodustuvad alumiiniumi soolad. Vesiniksoolad saadakse 13. elemendi kombineerimisel happelahustega. Reaktsioon toimub ka leelistega, kuid alles pärast oksiidkile eemaldamist. Vabaneb puhas vesinik.

Alumiiniumi pealekandmine

Peeglitele pihustatakse metalli. Kõrged valguse peegeldusvõime väärtused tulevad kasuks. Protsess toimub vaakumi tingimustes. Nad ei valmista mitte ainult standardpeegleid, vaid ka peegelpindadega esemeid. Nende hulka kuuluvad: keraamilised plaadid, kodumasinad, lambid.

Duett alumiinium-vask– põhi on duralumiinium. Seda nimetatakse lihtsalt duralumiiniumiks. Lisa kvaliteedina. Koostis on 7 korda tugevam kui puhas alumiinium, seetõttu sobib see masinaehituseks ja lennukiehituseks.

Vask annab 13. elemendile tugevust, kuid mitte raskust. Dural jääb 3 korda kergemaks kui raud. Väike alumiiniumi mass– autode, lennukite, laevade kerguse võti. See lihtsustab transporti ja kasutamist ning vähendab toodete hinda.

Osta alumiinium Autotootjad on huvitatud ka seetõttu, et selle sulamitele saab kergesti kanda kaitse- ja dekoratiivühendeid. Värv kandub kiiremini ja ühtlasemalt kui terasel ja plastikul.

Samas on sulamid tempermalmist ja kergesti töödeldavad. See on väärtuslik, arvestades tänapäevaste automudelite kurvide massi ja disaini üleminekuid.

13. elementi pole mitte ainult lihtne värvida, vaid see võib toimida ka värvainena. Ostetud tekstiilitööstuses alumiiniumsulfaat. See on kasulik ka trükkimisel, kus on vaja lahustumatuid pigmente.

Huvitav mida lahendus sulfaat alumiiniumist Neid kasutatakse ka vee puhastamiseks. "Agensi" juuresolekul sadestuvad kahjulikud lisandid ja need neutraliseeritakse.

Neutraliseerib 13. elemendi ja happed. Eriti hea selles rollis alumiiniumhüdroksiid. Seda hinnatakse farmakoloogias ja meditsiinis, lisades seda kõrvetiste ravimitele.

Hüdroksiid on ette nähtud ka sooletrakti haavandite ja põletikuliste protsesside korral. Seega on ravim saadaval ka apteekides alumiiniumist. Hape maos - põhjus selliste ravimite kohta rohkem teada saada.

NSV Liidus vermiti ka pronksi 11% alumiiniumilisandiga. Märkide nimiväärtused on 1, 2 ja 5 kopikat. Nad alustasid selle tootmist 1926. aastal ja lõpetasid 1957. aastal. Kuid alumiiniumpurkide tootmine konservide jaoks pole peatunud.

Hautatud liha, saury ja muud turistide hommikusöögid pakitakse endiselt 13. elemendil põhinevatesse konteineritesse. Sellised purgid ei reageeri samal ajal toiduga, need on kerged ja odavad.

Alumiiniumipulber on osa paljudest plahvatusohtlikest segudest, sealhulgas pürotehnikast. Tööstuses kasutatakse trinitrotolueenil ja purustatud elemendil 13 põhinevaid lõhkamismehhanisme. Võimas lõhkeaine saadakse ka alumiiniumile ammooniumnitraati lisades.

Naftatööstuses on see vajalik alumiiniumkloriid. See mängib katalüsaatori rolli orgaanilise aine lagundamisel fraktsioonideks. Õlil on omadus vabastada gaasilisi kergeid bensiini tüüpi süsivesinikke, mis interakteeruvad 13. metalli kloriidiga. Reaktiiv peab olema veevaba. Pärast kloriidi lisamist kuumutatakse segu temperatuurini 280 kraadi Celsiuse järgi.

Ehituses segan tihti naatrium Ja alumiiniumist. Selgub, et see on betooni lisand. Naatriumalumiinaat kiirendab selle kõvenemist, kiirendades hüdratatsiooni.

Mikrokristalliseerumise kiirus suureneb, mis tähendab, et betooni tugevus ja kõvadus suureneb. Lisaks säästab naatriumaluminaat lahusesse pandud armatuuri korrosiooni eest.

Alumiiniumi kaevandamine

Metall sulgeb maa peal levinuima esikolmiku. See seletab selle kättesaadavust ja laialdast kasutamist. Loodus aga seda elementi puhtal kujul inimesele ei anna. Alumiinium tuleb erinevatest ühenditest eraldada. 13. elementi leidub kõige rohkem boksiidis. Need on savitaolised kivimid, mis on koondunud peamiselt troopilisse vööndisse.

Boksiit purustatakse, seejärel kuivatatakse, purustatakse uuesti ja jahvatatakse väikese koguse vee juuresolekul. See osutub paksuks massiks. Seda kuumutatakse auruga. Samal ajal aurustub suurem osa sellest, millest ka boksiit pole vaene. Järele jääb 13. metalli oksiid.

See asetatakse tööstuslikesse vannidesse. Need sisaldavad juba sula krüoliiti. Temperatuuri hoitakse umbes 950 kraadi Celsiuse järgi. Samuti on vaja vähemalt 400 kA elektrivoolu. See tähendab, et kasutatakse elektrolüüsi, nagu 200 aastat tagasi, kui Charles Hall eraldas elemendi.

Kuuma lahuse läbides lõhub vool metalli ja hapniku vahelised sidemed. Tänu sellele jääb vanni põhi puhtaks alumiiniumist. Reaktsioonid lõpetanud. Protsess lõpetatakse settest valamise ja tarbijale saatmisega või selle abil erinevate sulamite moodustamiseks.

Peamine alumiiniumi tootmine asub boksiidimaardlatega samas kohas. Esiplaanil – Guinea. Selle sügavustes on peidus ligi 8 000 000 tonni 13. elementi. Austraalia on näitajaga 6 000 000 2. kohal. Brasiilias on alumiiniumi juba 2 korda vähem. Ülemaailmsed varud on hinnanguliselt 29 000 000 tonni.

Alumiiniumi hind

Alumiiniumi tonni eest küsivad nad peaaegu 1500 dollarit. Need on värviliste metallide börside andmed 20. jaanuari 2016 seisuga. Kulud määravad peamiselt töösturid. Täpsemalt mõjutab alumiiniumi hinda nende nõudlus tooraine järele. See mõjutab ka tarnijate nõudmisi ja elektrikulu, sest 13. elemendi tootmine on energiamahukas.

Alumiiniumile on kehtestatud erinevad hinnad. Ta läheb sulatusse. Kulud teatatakse kilogrammi kohta ja tarnitava materjali laad on oluline.

Niisiis, elektrilise metalli jaoks annavad nad umbes 70 rubla. Toiduaine alumiiniumi eest saate 5-10 rubla vähem. Mootorimetalli eest maksavad nad sama palju. Kui rendite välja segasorti, on selle hind 50-55 rubla kilogrammi kohta.

Odavaim vanaraua liik on alumiiniumlaastud. Selle eest saate ainult 15-20 rubla. 13. elemendi eest annavad nad veidi rohkem. See viitab jookide ja konservide mahutitele.

Alumiiniumradiaatorid pole samuti kõrgelt hinnatud. Kilogrammi vanaraua hind on umbes 30 rubla. Need on keskmised. Erinevates piirkondades ja erinevates kohtades aktsepteeritakse alumiiniumi kallimalt või odavamalt. Sageli sõltub materjalide maksumus tarnitavatest mahtudest.