Applicazione delle leghe di alluminio. Leghe di alluminio e loro applicazioni. Grande enciclopedia del petrolio e del gas. Distribuzione in natura

Essendo il metallo più leggero e duttile, ha una vasta gamma di usi. È resistente alla corrosione, ha un'elevata conduttività elettrica e può sopportare facilmente sbalzi di temperatura improvvisi. Un'altra caratteristica è che a contatto con l'aria sulla sua superficie appare una pellicola speciale che protegge il metallo.

Tutti questi, così come altre caratteristiche, hanno contribuito al suo utilizzo attivo. Scopriamo allora più nel dettaglio quali sono le applicazioni dell'alluminio.

Questo metallo strutturale è ampiamente utilizzato. In particolare, è stato con il suo utilizzo che hanno iniziato la loro attività l'industria aeronautica, la scienza missilistica, l'industria alimentare e la produzione di stoviglie. Grazie alle sue proprietà, l'alluminio consente una migliore manovrabilità delle navi grazie al suo peso inferiore.

Le strutture in alluminio sono in media il 50% più leggere rispetto a prodotti simili in acciaio.

Separatamente vale la pena menzionare la capacità del metallo di condurre corrente. Questa caratteristica gli ha permesso di diventare il suo principale concorrente. Viene utilizzato attivamente nella produzione di microcircuiti e nel campo della microelettronica in generale.

Le aree di utilizzo più popolari includono:

• Produzione aeronautica: pompe, motori, alloggiamenti e altri elementi;
• Scienza missilistica: come componente combustibile per il carburante per missili;
• Costruzioni navali: scafi e sovrastrutture di coperta;
• Elettronica: fili, cavi, raddrizzatori;
• Produzione per la difesa: mitragliatrici, carri armati, aerei, installazioni varie;
• Edilizia: scale, infissi, finiture;
• Settore ferroviario: serbatoi per prodotti petroliferi, particolari, telai per automobili;
• Industria automobilistica: paraurti, radiatori;
• Casalinghi: fogli, stoviglie, specchi, piccoli elettrodomestici;

La sua ampia distribuzione è spiegata dai vantaggi del metallo, ma presenta anche uno svantaggio significativo: la bassa resistenza. Per minimizzarlo, al metallo viene aggiunto anche magnesio.

Come già sapete, l'alluminio e i suoi composti vengono utilizzati principalmente nell'ingegneria elettrica (e semplicemente nella tecnologia), nella vita di tutti i giorni, nell'industria, nell'ingegneria meccanica e nell'aviazione. Ora parleremo dell'uso del metallo alluminio nella costruzione.

Questo video vi parlerà dell'utilizzo dell'alluminio e delle sue leghe:

Utilizzo in edilizia

L'uso dell'alluminio da parte dell'uomo nel campo dell'edilizia è determinato dalla sua resistenza alla corrosione. Ciò consente di realizzare strutture progettate per essere utilizzate in ambienti aggressivi, nonché all'aperto.

Materiali di copertura

L'alluminio è utilizzato attivamente per. Questo materiale in lastre, oltre alle buone caratteristiche decorative, portanti e di chiusura, ha anche un prezzo conveniente rispetto ad altri materiali di copertura. Inoltre, un tetto di questo tipo non richiede ispezioni o riparazioni preventive e la sua durata supera molti materiali esistenti.

Aggiungendo altri metalli all'alluminio puro, puoi ottenere assolutamente qualsiasi caratteristica decorativa. Questa copertura consente di avere una vasta gamma di colori che si adattano perfettamente allo stile generale.

Ante delle finestre

Puoi trovare l’alluminio tra le lanterne e gli infissi. Se utilizzato per uno scopo simile si rivelerà un materiale inaffidabile e di breve durata.

L'acciaio si coprirà rapidamente di corrosione, avrà un grande peso legante e sarà scomodo da aprire. A loro volta, le strutture in alluminio non presentano tali svantaggi.

Il video qui sotto ti parlerà delle proprietà e dell'uso dell'alluminio:

Pannelli murali

I pannelli di alluminio sono realizzati con leghe di questo metallo e vengono utilizzati per la decorazione esterna delle case. Possono assumere la forma di normali lamiere stampate o di pannelli di recinzione già pronti costituiti da lastre, isolante e rivestimento. In ogni caso trattengono il più possibile il calore all'interno della casa e, essendo leggeri, non sopportano il carico delle fondamenta.

– un materiale unico in termini di parametri fisici e chimici, con bassa densità, peso relativamente basso, eccellenti proprietà anticorrosive, elevata conducibilità elettrica e termica.

Si presta bene alla lavorazione con pressione a freddo.

Particolarmente diffuse sono le leghe di alluminio. La ragione principale di ciò è che l’alluminio puro non ha una resistenza meccanica sufficiente per risolvere la maggior parte dei problemi tecnici. Introducendo elementi di lega nella lega di alluminio, il prodotto laminato in uscita acquisisce nuove proprietà positive. La robustezza, la durezza e la resistenza al calore della lega di alluminio aumentano significativamente, mentre la conduttività elettrica e la resistenza alla corrosione vengono ridotte.

Grazie alle loro eccellenti proprietà, l'alluminio e le sue leghe sono ampiamente utilizzati in molti settori:

• industria aeronautica
• industria automobilistica
• industria meccanica
• industria elettrica
• costruzione di strumenti
• costruzione
• industria chimica
• produzione di beni di consumo

Nell'industria aeronautica, le leghe di alluminio, grazie alla loro leggerezza e resistenza, sono diventate il materiale principale utilizzato nella produzione. Le leghe di alluminio vengono utilizzate per produrre strutture di aeromobili, motori, blocchi, testate, basamenti, cambi, pompe e altre parti.

Nell'ingegneria elettrica, il metallo bianco-argento e le sue leghe sono ampiamente utilizzati nella produzione di cavi e fili, condensatori e raddrizzatori CA.

Nella costruzione di strumenti, l'alluminio viene utilizzato per la fabbricazione di apparecchiature fotografiche e cinematografiche, apparecchiature radiotelefoniche e vari strumenti di controllo e misurazione.

Per la sua elevata resistenza alla corrosione e atossicità, è ampiamente utilizzato nella fabbricazione di apparecchiature per la produzione e lo stoccaggio di acido nitrico concentrato, perossido di idrogeno, sostanze organiche e prodotti alimentari.
Il foglio di alluminio è un materiale da imballaggio ampiamente utilizzato. L'alluminio viene utilizzato per realizzare contenitori per l'inscatolamento e lo stoccaggio dei prodotti agricoli, nonché per la costruzione di granai e altre strutture prefabbricate utilizzate nelle zone rurali.
Le leghe di alluminio vengono utilizzate nell'industria militare nella produzione di aerei, artiglieria, carri armati, missili ed esplosivi.
L'alluminio puro, con un contenuto minimo di impurità estranee, viene utilizzato attivamente nell'energia nucleare, nell'elettronica dei semiconduttori e nei radar.

La spruzzatura dell'alluminio è ampiamente utilizzata come rivestimento anticorrosivo per proteggere il metallo dagli effetti di vari prodotti chimici e dalla corrosione atmosferica.

L'elevata riflettività dell'alluminio viene utilizzata nella produzione di riflettori per riscaldamento, illuminazione e specchi

L'alluminio è utilizzato nella metallurgia come agente riducente nella produzione di metalli come cromo, calcio e manganese. L'alluminio viene utilizzato per disossidare l'acciaio e saldare elementi in acciaio.

Nell'ingegneria civile, le leghe di alluminio vengono utilizzate per realizzare strutture edili, capriate, infissi, scale, ecc. All'estero, e in particolare in Canada, la quota di alluminio in questo settore è ≈ 30% del consumo totale, negli Stati Uniti - più del 20%.

Riassumendo quanto sopra, possiamo affermare con sicurezza che l'alluminio e le sue leghe detengono saldamente una posizione di leadership tra i metalli non ferrosi in termini di portata del loro utilizzo nella produzione e nell'industria.

I metalli sono uno dei materiali più convenienti da lavorare. Hanno anche i propri leader. Ad esempio, le proprietà fondamentali dell'alluminio sono note all'uomo da molto tempo. Sono così adatti all'uso quotidiano che questo metallo è diventato molto popolare. Cosa sono sia una sostanza semplice che un atomo, considereremo in questo articolo.

Storia della scoperta dell'alluminio

L'uomo conosce da tempo la composizione del metallo in questione: veniva utilizzato come mezzo per rigonfiare e legare insieme i componenti della miscela, ciò era necessario anche nella fabbricazione di prodotti in pelle; L'esistenza dell'ossido di alluminio nella sua forma pura divenne nota nel XVIII secolo, nella sua seconda metà. Tuttavia, non è stato ricevuto.

Lo scienziato H. K. Ørsted fu il primo a isolare il metallo dal suo cloruro. Fu lui a trattare il sale con amalgama di potassio e a isolare dalla miscela la polvere grigia, che era alluminio allo stato puro.

Poi è diventato chiaro che le proprietà chimiche dell'alluminio si manifestano nella sua elevata attività e nella forte capacità riducente. Pertanto, nessun altro ha lavorato con lui per molto tempo.

Tuttavia, nel 1854, il francese Deville riuscì a ottenere lingotti metallici mediante elettrolisi della massa fusa. Questo metodo è ancora attuale oggi. Soprattutto la produzione di massa di materiale prezioso è iniziata nel 20 ° secolo, quando sono stati risolti i problemi di generazione di grandi quantità di elettricità nelle imprese.

Oggi questo metallo è uno dei più popolari e utilizzati nell'edilizia e nell'industria domestica.

Caratteristiche generali dell'atomo di alluminio

Se caratterizziamo l'elemento in questione in base alla sua posizione nella tavola periodica, si possono distinguere diversi punti.

1. Numero di serie - 13.
2. Situato nel terzo piccolo periodo, terzo gruppo, sottogruppo principale.
3. Massa atomica - 26,98.
4. Il numero di elettroni di valenza è 3.
5. La configurazione dello strato esterno è espressa dalla formula 3s 2 3p 1.
6. Il nome dell'elemento è alluminio.
7. fortemente espresso.
8. Non ha isotopi in natura; esiste solo in una forma, con un numero di massa pari a 27.
9. Il simbolo chimico è AL, nelle formule si legge “alluminio”.
10. Lo stato di ossidazione è uno, pari a +3.

Le proprietà chimiche dell'alluminio sono pienamente confermate dalla struttura elettronica del suo atomo, poiché avendo un ampio raggio atomico e una bassa affinità elettronica, è in grado di agire come un forte agente riducente, come tutti i metalli attivi.

L'alluminio come sostanza semplice: proprietà fisiche

Se parliamo dell'alluminio come una sostanza semplice, allora è un metallo lucido bianco-argenteo. All'aria si ossida rapidamente e si ricopre di una densa pellicola di ossido. La stessa cosa accade se esposto ad acidi concentrati.

La presenza di tale caratteristica rende i prodotti realizzati con questo metallo resistenti alla corrosione, il che, naturalmente, è molto conveniente per le persone. Ecco perché l'alluminio è così ampiamente utilizzato nella costruzione. Sono interessanti anche perché questo metallo è molto leggero, ma allo stesso tempo resistente e morbido. La combinazione di tali caratteristiche non è disponibile per ogni sostanza.

Esistono diverse proprietà fisiche di base caratteristiche dell'alluminio.

1. Elevato grado di malleabilità e duttilità. Da questo metallo viene prodotta una lamina leggera, resistente e molto sottile, che viene anche arrotolata in filo.
2. Punto di fusione - 660 0 C.
3. Punto di ebollizione - 2450 0 C.
4. Densità: 2,7 g/cm3.
5. Il reticolo cristallino è volumetrico a facce centrate, metallico.
6. Tipo di connessione: metallo.

Le proprietà fisiche e chimiche dell'alluminio determinano i campi della sua applicazione e utilizzo. Se parliamo di aspetti quotidiani, le caratteristiche di cui abbiamo già parlato in precedenza giocano un ruolo importante. Essendo un metallo leggero, resistente e anticorrosivo, l'alluminio viene utilizzato nella costruzione di aerei e navi. Pertanto, queste proprietà sono molto importanti da conoscere.

Proprietà chimiche dell'alluminio

Da un punto di vista chimico, il metallo in questione è un forte agente riducente in grado di esibire un'elevata attività chimica pur essendo una sostanza pura. La cosa principale è rimuovere la pellicola di ossido. In questo caso, l'attività aumenta notevolmente.

Le proprietà chimiche dell'alluminio come sostanza semplice sono determinate dalla sua capacità di reagire con:

• acidi;
• alcali;
• alogeni;
• grigio.

Non interagisce con l'acqua in condizioni normali. In questo caso, degli alogeni, senza riscaldamento, reagisce solo con lo iodio. Altre reazioni richiedono la temperatura.

Si possono fornire esempi per illustrare le proprietà chimiche dell'alluminio. Equazioni delle reazioni di interazione con:

• acidi- AL + HCL = AlCL3 + H2;
• alcali- 2Al + 6H2O + 2NaOH = Na + 3H2;
• alogeni- AL + Hal = ALHal 3 ;
• grigio-2AL + 3S = AL2S3.

In generale, la proprietà più importante della sostanza in questione è la sua elevata capacità di ripristinare altri elementi dai loro composti.

Capacità rigenerativa

Le proprietà riducenti dell'alluminio sono chiaramente visibili nelle reazioni di interazione con ossidi di altri metalli. Li estrae facilmente dalla composizione della sostanza e consente loro di esistere in una forma semplice. Ad esempio: Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.

Nella metallurgia esiste un intero metodo per produrre sostanze basato su reazioni simili. Si chiama alluminotermia. Pertanto nell'industria chimica questo elemento viene utilizzato specificatamente per la produzione di altri metalli.

Distribuzione in natura

In termini di prevalenza tra gli altri elementi metallici, l'alluminio è al primo posto. È contenuto nella crosta terrestre per l'8,8%. Se lo confrontiamo con i non metalli, il suo posto sarà il terzo, dopo l'ossigeno e il silicio.

A causa della sua elevata attività chimica, non si trova in forma pura, ma solo come parte di vari composti. Ad esempio, sono noti molti minerali, minerali e rocce che contengono alluminio. Viene però estratto solo dalla bauxite, il cui contenuto in natura non è molto elevato.

Le sostanze più comuni contenenti il ​​metallo in questione:

• feldspati;
• bauxite;
• graniti;
• silice;
• alluminosilicati;
• basalti e altri.

In piccole quantità, l'alluminio si trova necessariamente nelle cellule degli organismi viventi. Alcune specie di muschi e abitanti marini sono in grado di accumulare questo elemento all'interno dei loro corpi per tutta la vita.

Ricevuta

Le proprietà fisiche e chimiche dell'alluminio ne consentono la produzione in un solo modo: elettrolisi di una fusione dell'ossido corrispondente. Tuttavia, questo processo è tecnologicamente complesso. Il punto di fusione di AL 2 O 3 supera 2000 0 C. Per questo motivo non può essere sottoposto direttamente all'elettrolisi. Procedere pertanto come segue.

La resa del prodotto è del 99,7%. Tuttavia è possibile ottenere un metallo ancora più puro, che viene utilizzato per scopi tecnici.

Applicazione

Le proprietà meccaniche dell'alluminio non sono così buone da poter essere utilizzato nella sua forma pura. Pertanto, vengono spesso utilizzate leghe basate su questa sostanza. Ce ne sono molti, puoi citare quelli più basilari.

1. Duralluminio.
2. Alluminio-manganese.
3. Alluminio-magnesio.
4. Alluminio-rame.
5. Silumini.
6. Aviale.

La loro principale differenza sono, naturalmente, gli additivi di terze parti. Tutti sono basati sull'alluminio. Altri metalli rendono il materiale più durevole, resistente alla corrosione, resistente all'usura e facile da lavorare.

Esistono diversi ambiti principali di applicazione dell'alluminio, sia nella sua forma pura che sotto forma di suoi composti (leghe).

Insieme al ferro e alle sue leghe, l'alluminio è il metallo più importante. Sono stati questi due rappresentanti della tavola periodica a trovare la più ampia applicazione industriale nelle mani dell'uomo.

Proprietà dell'idrossido di alluminio

L'idrossido è il composto più comune formato dall'alluminio. Le sue proprietà chimiche sono le stesse del metallo stesso: è anfotero. Ciò significa che è in grado di esibire una duplice natura, reagendo sia con acidi che con alcali.

Lo stesso idrossido di alluminio è un precipitato gelatinoso bianco. Si ottiene facilmente facendo reagire un sale di alluminio con un alcali o reagendo con acidi, questo idrossido dà il solito sale e acqua corrispondenti. Se la reazione avviene con un alcali, si formano complessi idrossilati di alluminio, in cui il suo numero di coordinazione è 4. Esempio: Na - tetraidrossialluminato di sodio.

Il "metallo alato" è uno dei più comuni nella vita e nella produzione di tutti i giorni. L'alluminio viene utilizzato per creare ponti, automobili, aeroplani e persino smartphone.

Life.ru parla di dove altro è possibile utilizzare l'alluminio.

Nel cielo e nello spazio

L'alluminio volò per la prima volta nel 1900, sotto forma del telaio e delle eliche dell'enorme dirigibile LZ-1 di Ferdinand Zeppelin. Ma il metallo morbido e puro era adatto solo per aerei lenti e più leggeri dell'aria. L'alluminio veramente “alato” era già cinque volte più resistente, poiché conteneva manganese, rame, magnesio, zinco in percentuali diverse: il cielo e lo spazio furono conquistati dalle varietà di duralluminio, una lega inventata all'inizio del XX secolo dall'ingegnere tedesco Alfred Wilm.

Il materiale era promettente, ma presentava anche molti limiti: richiedeva il cosiddetto invecchiamento, cioè non acquisiva immediatamente la forza intrinseca, ma solo nel tempo. E non si poteva saldare… Eppure la conquista dello spazio cominciò proprio dal duralluminio, con cui venne realizzata anche la palla del famoso primo satellite artificiale della Terra.

Molto più tardi, al culmine dell’era spaziale, iniziarono ad apparire leghe a base di alluminio e materiali con proprietà molto più notevoli. Ad esempio, l'amicizia dell'alluminio con il litio ha permesso di rendere molto più leggere parti di aerei e razzi senza ridurre la resistenza, e le leghe con titanio e nichel hanno la proprietà di “indurimento criogenico”: nel freddo dello spazio, la loro duttilità e la forza non fa altro che aumentare. Il rivestimento della navetta spaziale Buran è stato realizzato con un tandem di alluminio e scandio: le piastre di alluminio-magnesio sono diventate molto più resistenti alla trazione, pur mantenendo la flessibilità e raddoppiando il punto di fusione.

I materiali più moderni non sono leghe, ma compositi. Ma anche in essi la base è spesso in alluminio. Uno dei materiali aerospaziali moderni e promettenti è chiamato “composito boro-alluminio”, in cui le fibre di boro sono inserite in strati di fogli di alluminio, formando un materiale estremamente resistente e leggero sotto pressioni e temperature elevate. Ad esempio, le pale delle turbine dei motori aeronautici avanzati sono aste portanti in boro-alluminio ricoperte da una “camicia” di titanio.

Nell'industria automobilistica e nei trasporti

Oggi, la struttura della carrozzeria dei nuovi modelli Range Rover e Jaguar è ​​composta per l'81% da alluminio. I primi esperimenti con carrozzerie in alluminio sono solitamente attribuiti all'Audi, che presentò nel 1994 la A8 in leghe leggere. Tuttavia, all'inizio del XX secolo, questo metallo leggero su un telaio di legno era la caratteristica della carrozzeria delle famose auto sportive britanniche Morgan. La vera “invasione dell’alluminio” nell’industria automobilistica iniziò negli anni ’70, quando le fabbriche iniziarono a utilizzare in modo massiccio questo metallo per i blocchi cilindri dei motori e le scatole del cambio invece della solita ghisa; poco dopo si diffusero i cerchi in lega leggera al posto di quelli in acciaio stampato.

Al giorno d’oggi, la tendenza chiave nel settore automobilistico è l’elettricità. E le leghe leggere a base di alluminio stanno diventando particolarmente importanti nel bodybuilding: il metallo “a risparmio energetico” rende un veicolo elettrico più leggero, il che significa che aumenta il chilometraggio con una singola carica della batteria. Le carrozzerie in alluminio sono utilizzate dal marchio Tesla, un trend setter nel mercato automobilistico del futuro, e questo, in effetti, dice tutto!

Non esistono ancora auto domestiche con carrozzeria in alluminio. Ma il materiale inossidabile e leggero sta già cominciando a penetrare nel settore dei trasporti russo. Un tipico esempio sono i modernissimi tram ad alta velocità Vityaz-M, i cui interni sono interamente realizzati in leghe di alluminio, che sono praticamente eterne e non necessitano di continui ritocchi. Vale la pena notare che per creare l'interno di un tram sono necessarie fino a 1,7 tonnellate di alluminio, fornito dallo stabilimento di alluminio di Krasnoyarsk Rusala.

“Il soffitto, le pareti, i rack: tutto è in alluminio e non si tratta solo di un rivestimento in lamiera, i dettagli sono complessi, combinano elementi di finitura e portanti e tunnel per la ventilazione e il cablaggio.— afferma Vitaly Dengaev, direttore generale della società Krasnoyarsk Machine-Building Components, dove sono stati creati gli interni in alluminio della Vityaz. — In più, oltre all’estetica, otteniamo anche la massima sicurezza: a differenza della plastica e dei sintetici, l’interno in alluminio non emette sostanze nocive in caso di incendio!”

Il 17 marzo di quest'anno, 13 tram Vityaz-M hanno iniziato a circolare per Mosca e il 5 aprile avevano già trasportato i primi centomila passeggeri! Questo trasporto urbano veloce e silenzioso con cabine per 260 persone, Wi-Fi, climatizzazione, posti per disabili e passeggini e altri elementi di comfort, è progettato per una durata di 30 anni, ovvero il doppio rispetto ai modelli precedenti. Nei prossimi tre anni, la capitale riceverà 300 Vityaz, 100 dei quali saranno sui binari in questa stagione.

Nelle stampanti del futuro

Le stampanti 3D amatoriali elementari che stampano da filamenti di plastica non sorprenderanno più nessuno. Oggi inizia l’era della stampa 3D seriale a tutti gli effetti di parti metalliche. La polvere di alluminio è forse il materiale più comune per una tecnologia chiamata AF (da Additive Fabrication, “produzione additiva”). Additivo in inglese è "additivo", e questo è il significato profondo del nome della tecnologia: la parte non viene prodotta da un pezzo grezzo da cui viene tagliato il materiale in eccesso durante la lavorazione, ma al contrario, aggiungendo materiale alla lavorazione zona dello strumento.

La polvere metallica esce dal dispenser della macchina AF e viene sinterizzata al laser strato dopo strato in un'unica, resistente massa di alluminio monolitico. Le parti rese integrali utilizzando il metodo AF stupiscono l'immaginazione con la loro complessità spaziale; È impossibile eseguirli con i metodi classici anche sulle più moderne macchine per la lavorazione dei metalli! Grazie al design traforato, le parti create su macchine da stampa additiva da polveri di lega di alluminio hanno la resistenza di un monolite, pur essendo molte volte più leggere. Vengono prodotti senza sprechi e rapidamente: tali “lacci” metallici sono indispensabili nella biomedicina, nell'aviazione e nell'astronautica, nella meccanica di precisione, nella fabbricazione di stampi e così via.

Fino a poco tempo fa, tutte le tecnologie legate alla fabbricazione additiva erano estranee. Ma ora gli analoghi domestici si stanno sviluppando attivamente. Ad esempio, presso l'Università Federale degli Urali (Università Federale degli Urali) è in preparazione un impianto sperimentale per la produzione di polveri metalliche per la stampa AF-3D. L'impianto funziona secondo il principio della spruzzatura dell'alluminio fuso con un getto di gas inerte; questo metodo consentirà di ottenere polveri metalliche con qualsiasi parametro granulometrico specificato;

Nell'edilizia e nell'illuminazione

L'alluminio può anche essere un materiale per facciate e coperture, la cui durata non è limitata a un paio d'anni e che è estremamente conveniente per progettisti e installatori! Per l'edilizia sono state sviluppate leghe e compositi speciali brevettati con una varietà di proprietà: Alclad, Kal-Alloy, Kalzip, Dwall Iridium. L'alluminio può essere utilizzato per stampare parti in cui il piano del tetto è solidale agli elementi portanti. Ciò è necessario, ad esempio, per realizzare coperture retrattili dello stadio.

Rivestite con uno speciale tipo di fluoropolimero, simile al Teflon, le parti del tetto in alluminio possono resistere a carichi enormi dovuti al vento e alle precipitazioni. E quando si costruiscono tetti di dimensioni enormi, dove la lunghezza totale della lamiera da bordo a bordo può raggiungere diverse decine di metri, viene utilizzata una tecnologia speciale, il cui sviluppo è stato reso possibile anche dalla plasticità dell'alluminio. Per evitare il collegamento inaffidabile di molti piccoli fogli, viene portato in cantiere un nastro di alluminio largo diversi metri, arrotolato in un enorme rotolo, e proprio sul cantiere viene fatto passare attraverso una macchina speciale, che rende il nastro uniforme profilato, e quindi rigido. Il profilo in alluminio viene fatto avanzare sul tetto dell'edificio lungo apposite guide con rulli. Questa tecnologia è stata sviluppata dal gruppo britannico Corus, uno dei leader mondiali nella produzione di lastre per coperture in alluminio (ora parte di Tata Steel).

Nel nostro paese, l'architettura in alluminio si sta davvero sviluppando solo ora, restando indietro rispetto ai tassi mondiali, ma recuperando vigorosamente il passo - esempi recenti di implementazione includono il tetto dello stadio Zenit Arena di San Pietroburgo, le strutture delle Universiadi di Kazan, il Sochi aeroporto, un ponte unico in lega leggera attualmente in costruzione a Nizhny Novgorod e altri oggetti.

L'edificio è stato costruito, il tetto è stato eretto, ora serve luce! E qui l’alluminio è tornato di moda. Non è solo un metallo “alato”, ma anche un “metallo di luce”. Oggi nel mondo ci sono miliardi di lampade a LED accese e il loro numero cresce ogni secondo. Ogni lampada è dotata di un dissipatore in alluminio che rimuove il calore in eccesso dai cristalli LED, evitandone il surriscaldamento. Ma l'alluminio gioca un ruolo molto più importante nella produzione della base dei LED stessi: il leucosaffiro. Questo è il nome di un cristallo artificiale costituito da ossido di alluminio particolarmente puro. Oggigiorno, tonnellate di materie prime per i cristalli vengono importate principalmente dall’estero, ma recentemente a Naberezhnye Chelny, con il supporto di Rostec, è stata lanciata la prima linea del paese per la produzione di ossido di alluminio altamente puro per la coltivazione di cristalli singoli di leucosaffiro. L'Associazione Alluminio è convinta che entro 2-3 anni le nostre imprese saranno in grado di sostituire completamente le importazioni di ossido di alluminio altamente puro in Russia, il che stimolerà notevolmente la produzione nazionale di LED.

Nella nostra vita, ovunque...

…Semplicemente non sempre lo sappiamo! Quasi tutti i gadget di alta qualità sono realizzati sulla base di leghe di alluminio: telai e cover di smartphone, tablet, laptop, custodie per power bank e molto altro. Attrezzature sportive, passeggini, utensili da cucina, radiatori, accessori per mobili: l'elenco dei settori in cui viene utilizzato il metallo leggero è infinito. Ma perché non lo sappiamo sempre? Il fatto è che oggigiorno l'alluminio e le sue leghe “nudi”, come il noto ma irrimediabilmente superato cucchiaio di alluminio, non si trovano quasi mai. Oggi la sfera è governata dalla tecnologia di anodizzazione, che consente di rivestire le parti in alluminio e sue leghe con una pellicola di ossido durevole e resistente all'usura. L'anodizzazione non macchia le mani e può ottenere quasi tutti i colori e le texture.

Uno dei settori più promettenti dell’alluminio domestico è quello dei telai delle biciclette. Il telaio in alluminio è molto leggero, rendendo molto comodo sollevare la bici e guidarla. Il telaio non arrugginisce se la vernice viene danneggiata, gli additivi leganti rendono il metallo molto resistente, e le tecnologie chiamate “butting” e “idroformatura” permettono di produrre tubi di spessore variabile e con eventuali piegature, alleggerendo e rinforzando il telaio proprio dove è necessario.

Milioni di biciclette: un mercato enorme! Tuttavia, per ora, i telai di tutte le due ruote vendute e assemblate nel nostro Paese sono importati... “Tuttavia, in questo ambito è emersa una piccola rivoluzione: gli ingegneri Rusal hanno sviluppato una nuova lega speciale, ideale per i telai delle biciclette, e stanno lavorando per sviluppare la produzione di telai nel nostro Paese, afferma Leonid Khazanov, vicedirettore della rivista Metal Supply and Sales. — Il progetto è sostenuto da Rusal, in quanto unico produttore russo di alluminio, dallo stabilimento Tatprof di profili in alluminio situato a Naberezhnye Chelny, pronto a produrre tubi per telai, e dall'azienda nazionale assemblatrice di biciclette Velomotors. Se la scala di produzione pianificata verrà realizzata, le nostre montature diventeranno più economiche di quelle cinesi e allo stesso tempo di qualità molto più elevata."

La Russia è il leader mondiale dell'alluminio, uno dei tre principali produttori di questo metallo. L’URSS iniziò a costruire fonderie di alluminio all’inizio degli anni Trenta del XX secolo, eliminando completamente le importazioni entro la metà del decennio. Tuttavia, stranamente, stiamo entrando veramente nell’“era dell’alluminio” solo ora. Il principale proprietario di Rusal, Oleg Deripaska, ha ripetutamente affermato che il livello di consumo di alluminio in Russia è molto inferiore alla media globale, e oggi è finalmente giunto il momento di rompere questa tendenza e di compiere il massimo sforzo e risorse per creare capacità di lavorazione nel settore paese e sostituire i prodotti importati, la cui qualità è spesso compromessa da molte domande.

Per molti anni, gli ingegneri progettisti hanno evitato l'uso dell'alluminio, poiché le leghe e i compositi di alluminio semplicemente non apparivano in documenti normativi obsoleti: oggi gli standard, GOST e SNIP vengono rivisti e aggiornati nello spirito dei tempi. E quasi tutti i settori industriali aspettano di scoprire nuovi ambiti di utilizzo di questo metallo.

Foto da fonti aperte

Alluminio fu isolato per la prima volta nella sua forma pura da Friedrich Wöhler. Un chimico tedesco riscaldò il cloruro anidro dell'elemento con potassio metallico. Ciò accadde nella seconda metà del XIX secolo. Fino al 20° secolo kg di alluminio costare di più.

Solo i ricchi e i posseduti dallo Stato potevano permettersi il nuovo metallo. Il motivo del costo elevato è la difficoltà di separare l'alluminio da altre sostanze. Un metodo per estrarre l'elemento su scala industriale è stato proposto da Charles Hall.

Nel 1886 sciolse l'ossido nella criolite fusa. Il tedesco racchiuse la miscela in un recipiente di granito e vi collegò la corrente elettrica. Placche di metallo puro si depositarono sul fondo del contenitore.

Proprietà chimiche e fisiche dell'alluminio

Quale alluminio? Bianco argenteo, brillante. Pertanto Friedrich Wöhler ha confrontato i granuli metallici con cui ha ottenuto. Ma c'era un avvertimento: l'alluminio è molto più leggero.

La plasticità è vicina al prezioso e. L'alluminio è una sostanza, facilmente trafilato in fili e fogli sottili. Ricorda solo il foglio. È realizzato sulla base del 13° elemento.

L'alluminio è leggero grazie alla sua bassa densità. È tre volte inferiore a quello del ferro. Allo stesso tempo, il tredicesimo elemento è forte quasi quanto lui.

Questa combinazione ha reso il metallo argentato indispensabile nell'industria, ad esempio nella produzione di componenti per automobili. Parliamo anche di produzione artigianale, perché saldatura dell'alluminio possibile anche a casa.

Formula di alluminio permette di riflettere attivamente la luce, ma anche i raggi termici. Anche la conduttività elettrica dell'elemento è elevata. L'importante è non scaldarlo troppo. Si scioglierà a 660 gradi. Se la temperatura aumenta leggermente, brucerà.

Il metallo scomparirà, solo ossido di alluminio. Si forma anche in condizioni standard, ma solo sotto forma di pellicola superficiale. Protegge il metallo. Pertanto resiste bene alla corrosione perché l'accesso all'ossigeno è bloccato.

La pellicola di ossido protegge il metallo anche dall'acqua. Se rimuovi la placca dalla superficie dell'alluminio, inizierà una reazione con H 2 O. Il rilascio di gas idrogeno avverrà anche a temperatura ambiente. COSÌ, barca in alluminio non si trasforma in fumo solo grazie al film di ossido e vernice protettiva applicata sullo scafo della nave.

Il piu 'attivo interazione alluminio con non metalli. Le reazioni con bromo e cloro avvengono anche in condizioni normali. Di conseguenza, si formano sali di alluminio. I sali dell'idrogeno si ottengono combinando il 13° elemento con soluzioni acide. La reazione avverrà anche con gli alcali, ma solo dopo aver rimosso la pellicola di ossido. Verrà rilasciato idrogeno puro.

Applicazione dell'alluminio

Il metallo viene spruzzato sugli specchi. Valori elevati di riflessione della luce tornano utili. Il processo avviene in condizioni di vuoto. Producono non solo specchi standard, ma anche oggetti con superfici a specchio. Questi includono: piastrelle di ceramica, elettrodomestici, lampade.

Duetto alluminio-rame– la base è in duralluminio. Chiamato semplicemente duralluminio. Aggiungi come qualità. La composizione è 7 volte più resistente dell'alluminio puro, quindi è adatta all'ingegneria meccanica e alla costruzione di aeromobili.

Il rame conferisce forza al 13° elemento, ma non pesantezza. Il Dural rimane 3 volte più leggero del ferro. Piccolo massa di alluminio– la chiave della leggerezza di automobili, aerei, navi. Ciò semplifica il trasporto e il funzionamento e riduce il prezzo dei prodotti.

Acquista alluminio Anche i produttori di automobili sono interessati perché i composti protettivi e decorativi possono essere facilmente applicati alle sue leghe. La vernice si applica più velocemente e in modo più uniforme rispetto all'acciaio e alla plastica.

Allo stesso tempo, le leghe sono malleabili e facili da lavorare. Ciò è prezioso, data la massa di curve e transizioni di design sui modelli di auto moderne.

Il tredicesimo elemento non solo è facile da dipingere, ma può anche fungere da colorante. Acquistato nel settore tessile solfato di alluminio. È utile anche nella stampa, dove sono richiesti pigmenti insolubili.

immagino cosa soluzione solfato alluminio Sono utilizzati anche per la purificazione dell'acqua. In presenza dell '"agente", le impurità nocive precipitano e vengono neutralizzate.

Neutralizza il 13° elemento e gli acidi. Particolarmente bravo in questo ruolo idrossido di alluminio. È apprezzato in farmacologia e medicina, aggiungendolo ai farmaci per il bruciore di stomaco.

L'idrossido è prescritto anche per le ulcere e i processi infiammatori del tratto intestinale. Quindi il farmaco è disponibile anche nelle farmacie alluminio. Acido nello stomaco - un motivo per saperne di più su tali farmaci.

Nell'URSS veniva coniato anche bronzo con l'aggiunta dell'11% di alluminio. Le denominazioni dei segni sono 1, 2 e 5 kopecks. Iniziarono a produrlo nel 1926 e lo terminarono nel 1957. Ma la produzione di lattine in alluminio per il cibo in scatola non si è fermata.

La carne in umido, la lucciola e altre colazioni turistiche sono ancora confezionate in contenitori basati sul 13° elemento. Tali barattoli non reagiscono con il cibo; allo stesso tempo sono leggeri ed economici.

La polvere di alluminio fa parte di molte miscele esplosive, comprese quelle pirotecniche. Nell'industria vengono utilizzati meccanismi di sabbiatura a base di trinitrotoluene e elemento frantumato 13. Un potente esplosivo si ottiene anche aggiungendo nitrato di ammonio all'alluminio.

Nell'industria petrolifera è necessario cloruro di alluminio. Svolge il ruolo di catalizzatore nella decomposizione della materia organica in frazioni. Il petrolio ha la proprietà di rilasciare idrocarburi gassosi e leggeri come la benzina, interagendo con il cloruro del tredicesimo metallo. Il reagente deve essere anidro. Dopo aver aggiunto il cloruro, la miscela viene riscaldata a 280 gradi Celsius.

In edilizia spesso mescolo sodio E alluminio. Risulta essere un additivo al calcestruzzo. L'alluminato di sodio ne accelera l'indurimento accelerando l'idratazione.

Il tasso di microcristallizzazione aumenta, il che significa che aumenta la resistenza e la durezza del calcestruzzo. Inoltre, l'alluminato di sodio preserva dalla corrosione il rinforzo posato nella soluzione.

Estrazione dell'alluminio

Il metallo chiude i primi tre più comuni sulla terra. Ciò spiega la sua disponibilità e l'uso diffuso. Tuttavia, la natura non fornisce l’elemento all’uomo nella sua forma pura. L'alluminio deve essere separato da vari composti. Il tredicesimo elemento è più abbondante nella bauxite. Si tratta di rocce argillose, concentrate principalmente nella zona tropicale.

La bauxite viene frantumata, quindi essiccata, nuovamente frantumata e macinata in presenza di un piccolo volume d'acqua. Risulta essere una massa spessa. Si riscalda con vapore. Allo stesso tempo, la maggior parte, di cui anche la bauxite non è povera, evapora. Ciò che rimane è l'ossido del 13° metallo.

Viene posto in bagni industriali. Contengono già criolite fusa. La temperatura è mantenuta a circa 950 gradi Celsius. È inoltre necessaria una corrente elettrica di almeno 400 kA. Cioè, viene utilizzata l'elettrolisi, proprio come 200 anni fa, quando l'elemento fu isolato da Charles Hall.

Passando attraverso una soluzione calda, la corrente rompe i legami tra il metallo e l'ossigeno. Di conseguenza, il fondo della vasca rimane pulito alluminio. Reazioni finito. Il processo si completa colando dal sedimento e inviandolo al consumatore, oppure utilizzandolo per formare varie leghe.

La principale produzione di alluminio è localizzata nello stesso luogo dei giacimenti di bauxite. In prima linea: la Guinea. Nelle sue profondità sono nascoste quasi 8.000.000 di tonnellate del 13° elemento. L'Australia è al 2 ° posto con un indicatore di 6.000.000. In Brasile l'alluminio è già 2 volte inferiore. Le riserve globali sono stimate a 29.000.000 di tonnellate.

Prezzo dell'alluminio

Per una tonnellata di alluminio chiedono quasi 1.500 dollari. Questi sono i dati delle borse dei metalli non ferrosi al 20 gennaio 2016. Il costo è fissato principalmente dagli industriali. Più precisamente, il prezzo dell'alluminio è influenzato dalla domanda di materie prime. Influisce anche sulle richieste dei fornitori e sul costo dell’elettricità, perché la produzione del 13° elemento è ad alta intensità energetica.

Per l'alluminio sono fissati prezzi diversi. Va alla fonderia. Il costo è annunciato per chilogrammo e la natura del materiale consegnato è importante.

Quindi, per il metallo elettrico danno circa 70 rubli. Per l'alluminio alimentare puoi ottenere 5-10 rubli in meno. Pagano lo stesso per il metallo del motore. Se noleggi una varietà mista, il suo prezzo è di 50-55 rubli per chilogrammo.

Il tipo di rottame più economico sono i trucioli di alluminio. Puoi ottenere solo 15-20 rubli per questo. Daranno un po' di più per il 13° elemento. Questo si riferisce ai contenitori per bevande e cibo in scatola.

Anche i radiatori in alluminio non sono molto apprezzati. Il prezzo per chilogrammo di rottame è di circa 30 rubli. Queste sono le medie. In diverse regioni e in diversi punti, l'alluminio viene accettato come più costoso o più economico. Spesso il costo dei materiali dipende dai volumi consegnati.