Aliuminio lydinių pritaikymas. Aliuminio lydiniai ir jų pritaikymas. Didelė naftos ir dujų enciklopedija. Paplitimas gamtoje

Kaip lengviausias ir plastiškiausias metalas, jis plačiai naudojamas. Jis yra atsparus korozijai, pasižymi dideliu elektros laidumu, lengvai atlaiko staigius temperatūros svyravimus. Dar viena ypatybė – susilietus su oru ant jo paviršiaus atsiranda speciali plėvelė, apsauganti metalą.

Visos šios, kaip ir kitos savybės, prisidėjo prie aktyvaus jo naudojimo. Taigi, išsiaiškinkime plačiau, kokios yra aliuminio panaudojimo galimybės.

Šis konstrukcinis metalas yra plačiai naudojamas. Visų pirma, nuo jo naudojimo prasidėjo orlaivių gamyba, raketų mokslas, maisto pramonė ir stalo reikmenų gamyba. Dėl savo savybių aliuminis leidžia pagerinti laivų manevringumą dėl mažesnio svorio.

Aliuminio konstrukcijos yra vidutiniškai 50% lengvesnės nei panašūs plieno gaminiai.

Atskirai verta paminėti metalo gebėjimą pravesti srovę. Ši savybė leido jam tapti pagrindiniu konkurentu. Jis aktyviai naudojamas mikroschemų gamyboje ir apskritai mikroelektronikos srityje.

Populiariausios naudojimo sritys yra šios:

Orlaivių gamyba: siurbliai, varikliai, korpusai ir kiti elementai;
Raketų mokslas: kaip degi raketų kuro sudedamoji dalis;
Laivų statyba: korpusai ir denio antstatai;
Elektronika: laidai, kabeliai, lygintuvai;
Gynybos gamyba: kulkosvaidžiai, tankai, lėktuvai, įvairūs įrenginiai;
Konstrukcija: laiptai, karkasai, apdaila;
Geležinkelio rajonas: cisternos naftos produktams, detalėms, rėmai automobiliams;
Automobilių pramonė: bamperiai, radiatoriai;
Buitinė: folija, indai, veidrodžiai, smulkūs prietaisai;

Jo platus pasiskirstymas paaiškinamas metalo pranašumais, tačiau jis taip pat turi reikšmingą trūkumą - mažą stiprumą. Norint jį sumažinti, į metalą taip pat pridedama magnio.

Kaip jau supratote, aliuminis ir jo junginiai daugiausia naudojami elektrotechnikoje (ir tiesiog technologijoje), kasdieniame gyvenime, pramonėje, mechanikos inžinerijoje, aviacijoje. Dabar kalbėsime apie aliuminio metalo naudojimą statybose.

Šis vaizdo įrašas jums pasakys apie aliuminio ir jo lydinių naudojimą:

Naudojimas statybose

Žmonių aliuminio naudojimą statybų srityje lemia jo atsparumas korozijai. Tai leidžia iš jo pagaminti konstrukcijas, kurias planuojama naudoti agresyvioje aplinkoje, taip pat lauke.

Stogo dangos medžiagos

Aliuminis aktyviai naudojamas. Ši lakštinė medžiaga, be gerų dekoratyvinių, laikančiųjų ir atitveriančių savybių, turi ir prieinamą kainą, lyginant su kitomis stogo dangomis. Be to, toks stogas nereikalauja profilaktinio patikrinimo ar remonto, o jo tarnavimo laikas viršija daugelį esamų medžiagų.

Pridėjus kitų metalų prie gryno aliuminio, galite gauti visiškai bet kokių dekoratyvinių savybių. Ši stogo danga leidžia turėti daugybę spalvų, kurios puikiai dera prie bendro stiliaus.

Langų varčios

Aliuminį galite rasti tarp žibintų ir langų rėmų. Jei naudojama panašiam tikslui, tai bus nepatikima ir trumpalaikė medžiaga.

Plienas greitai pasidengs korozija, turės didelį rišamąjį svorį ir bus nepatogu atidaryti. Savo ruožtu aliuminio konstrukcijos neturi tokių trūkumų.

Toliau pateiktame vaizdo įraše sužinosite apie aliuminio savybes ir naudojimą:

Sienų plokštės

Aliuminio plokštės gaminamos iš šio metalo lydinių ir naudojamos namų išorės apdailai. Jie gali būti įprastų štampuotų lakštų arba gatavų gaubtinių plokščių, sudarytų iš lakštų, izoliacijos ir apkalos, pavidalu. Bet kokiu atveju jie maksimaliai išlaiko šilumą namo viduje ir, būdami lengvi, neatlaiko pamatų apkrovos.

– unikali medžiaga pagal fizikinius ir cheminius parametrus, mažo tankio, palyginti mažo svorio, puikių antikorozinių savybių, aukšto elektros ir šilumos laidumo.

Jis puikiai tinka šalto slėgio apdorojimui.

Ypač plačiai paplitę aliuminio lydiniai. Pagrindinė to priežastis yra ta, kad grynas aliuminis neturi pakankamai mechaninio stiprumo, kad išspręstų daugumą techninių problemų. Į aliuminio lydinį įtraukus legiravimo elementus, valcuotas gaminys įgyja naujų teigiamų savybių. Aliuminio lydinio stiprumas, kietumas ir atsparumas karščiui žymiai padidėja, o elektros laidumas ir atsparumas korozijai sumažėja.

Dėl puikių savybių aliuminis ir jo lydiniai plačiai naudojami daugelyje pramonės šakų:

orlaivių pramonė
automobilių pramonė
Mechaninė inžinerija
elektros pramonė
instrumentų gamyba
statyba
chemijos pramonė
plataus vartojimo prekių gamyba

Lėktuvų pramonėje aliuminio lydiniai dėl savo lengvumo ir stiprumo tapo pagrindine gamyboje naudojama medžiaga. Aliuminio lydiniai naudojami orlaivių konstrukcijoms, varikliams, blokams, cilindrų galvutėms, karteriams, pavarų dėžėms, siurbliams ir kitoms detalėms gaminti.

Elektrotechnikoje sidabro baltumo metalas ir jo lydiniai plačiai naudojami kabelių ir laidų, kondensatorių, kintamosios srovės lygintuvų gamyboje.

Prietaisų gamyboje aliuminis naudojamas fotografijos ir filmų įrangai, radijo telefonų įrangai, įvairiems valdymo ir matavimo prietaisams gaminti.

Dėl didelio atsparumo korozijai ir netoksiškumo jis plačiai naudojamas gaminant koncentruotos azoto rūgšties, vandenilio peroksido, organinių medžiagų ir maisto produktų gamybos ir laikymo įrangą.
Aliuminio folija yra plačiai naudojama pakavimo medžiaga. Iš aliuminio gaminami konteineriai, skirti konservuoti ir laikyti žemės ūkio produktus, taip pat statomi grūdai ir kitos kaimo vietovėse naudojamos surenkamos konstrukcijos.
Aliuminio lydiniai naudojami karinėje pramonėje orlaivių, artilerijos, tankų, raketų ir sprogmenų gamyboje.
Grynas aliuminis, turintis minimalų pašalinių priemaišų kiekį, aktyviai naudojamas branduolinėje energetikoje, puslaidininkių elektronikoje ir radare.

Aliuminio purškimas plačiai naudojamas kaip antikorozinė danga, apsauganti metalą nuo įvairių cheminių medžiagų poveikio ir atmosferinės korozijos.

Didelis aliuminio atspindžio koeficientas naudojamas šildymo, apšvietimo atšvaitų ir veidrodžių gamyboje

Aliuminis naudojamas metalurgijoje kaip reduktorius gaminant metalus, tokius kaip chromas, kalcis ir manganas. Aliuminis naudojamas plieno deoksidavimui ir plieno elementų suvirinimui.

Civilinėje inžinerijoje aliuminio lydiniai naudojami pastatų rėmams, santvaroms, langų rėmams, laiptams ir tt kurti. Užsienyje, o ypač Kanadoje, aliuminio dalis šioje pramonėje sudaro ≈ 30% viso suvartojimo, Jungtinėse Amerikos Valstijose - daugiau nei 20 proc.

Apibendrinant tai, kas išdėstyta pirmiau, galime drąsiai teigti, kad aliuminis ir jo lydiniai tvirtai užima lyderio pozicijas tarp spalvotųjų metalų pagal jų panaudojimo mastą gamyboje ir pramonėje.

Metalai yra viena iš patogiausių apdirbti medžiagų. Jie taip pat turi savo lyderius. Pavyzdžiui, pagrindinės aliuminio savybės žmonėms žinomos nuo seno. Jie taip tinka kasdieniam naudojimui, kad šis metalas labai išpopuliarėjo. Kas yra ir paprasta medžiaga, ir atomas, mes apsvarstysime šiame straipsnyje.

Aliuminio atradimo istorija

Aptariamą metalo junginį žmogus žinojo jau seniai – jis buvo naudojamas kaip priemonė, galinti išbrinkti ir surišti mišinio komponentus, tai buvo būtina ir gaminant odos gaminius. Gryno aliuminio oksido egzistavimas tapo žinomas XVIII amžiuje, jo antroje pusėje. Tačiau jis nebuvo gautas.

Mokslininkas H. K. Ørstedas pirmasis išskyrė metalą nuo jo chlorido. Būtent jis apdorojo druską kalio amalgama ir iš mišinio išskyrė pilkus miltelius, kurie buvo gryna aliuminio forma.

Tada tapo aišku, kad aliuminio cheminės savybės pasireiškia dideliu jo aktyvumu ir stipriu redukciniu gebėjimu. Todėl niekas kitas su juo ilgą laiką nedirbo.

Tačiau 1854 m. prancūzas Deville sugebėjo gauti metalo luitus elektrolizės būdu. Šis metodas yra aktualus ir šiandien. Ypač masinė vertingų medžiagų gamyba prasidėjo XX amžiuje, kai buvo išspręstos didelių elektros energijos kiekių gamybos įmonėse problemos.

Šiandien šis metalas yra vienas populiariausių ir naudojamų statybose bei buityje.

Bendrosios aliuminio atomo charakteristikos

Jei aptariamą elementą apibūdiname pagal jo vietą periodinėje lentelėje, galima išskirti keletą taškų.

Serijos numeris – 13.
Įsikūręs trečiajame mažajame periode, trečioje grupėje, pagrindiniame pogrupyje.
Atominė masė – 26,98.
Valentinių elektronų skaičius yra 3.
Išorinio sluoksnio konfigūracija išreiškiama formule 3s 2 3p 1.
Elemento pavadinimas yra aliuminis.
stipriai išreikštas.
Gamtoje jis neturi izotopų, jis egzistuoja tik viena forma, kurios masės skaičius yra 27.
Cheminis simbolis yra AL, formulėse skaitomas kaip „aliuminis“.
Oksidacijos būsena yra viena, lygi +3.

Aliuminio chemines savybes visiškai patvirtina jo atomo elektroninė struktūra, nes turėdamas didelį atominį spindulį ir mažą elektronų afinitetą, jis, kaip ir visi aktyvieji metalai, gali veikti kaip stiprus reduktorius.

Aliuminis kaip paprasta medžiaga: fizinės savybės

Jei kalbėsime apie aliuminį kaip apie paprastą medžiagą, tai yra sidabriškai baltas blizgus metalas. Ore jis greitai oksiduojasi ir pasidengia tankia oksido plėvele. Tas pats atsitinka veikiant koncentruotoms rūgštims.

Dėl tokios savybės gaminiai iš šio metalo yra atsparūs korozijai, o tai, žinoma, yra labai patogu žmonėms. Štai kodėl aliuminis taip plačiai naudojamas statybose. Jie taip pat įdomūs, nes šis metalas yra labai lengvas, tačiau patvarus ir minkštas. Tokių savybių derinys prieinamas ne kiekvienai medžiagai.

Yra keletas pagrindinių fizinių savybių, būdingų aliuminiui.

Aukštas plastiškumo ir lankstumo laipsnis. Iš šio metalo gaminama lengva, tvirta ir labai plona folija, taip pat susukama į vielą.
Lydymosi temperatūra – 660 0 C.
Virimo temperatūra – 2450 0 C.
Tankis - 2,7 g/cm3.
Kristalinė gardelė yra tūrinė, nukreipta į veidą, metalinė.
Jungties tipas - metalinis.

Aliuminio fizinės ir cheminės savybės lemia jo panaudojimo ir naudojimo sritis. Jei kalbėsime apie kasdienius aspektus, tai charakteristikos, kurias jau aptarėme aukščiau, vaidina didelį vaidmenį. Aliuminis, kaip lengvas, patvarus ir antikorozinis metalas, naudojamas orlaivių ir laivų statyboje. Todėl šias savybes labai svarbu žinoti.

Aliuminio cheminės savybės

Cheminiu požiūriu aptariamas metalas yra stiprus reduktorius, galintis turėti didelį cheminį aktyvumą ir būdamas gryna medžiaga. Svarbiausia yra pašalinti oksido plėvelę. Šiuo atveju aktyvumas smarkiai padidėja.

Aliuminio, kaip paprastos medžiagos, chemines savybes lemia jo gebėjimas reaguoti su:

rūgštys;
šarmai;
halogenai;
pilka.

Įprastomis sąlygomis jis nesąveikauja su vandeniu. Šiuo atveju iš halogenų, nekaitinant, jis reaguoja tik su jodu. Kitoms reakcijoms reikalinga temperatūra.

Galima pateikti pavyzdžių, iliustruojančių aliuminio chemines savybes. Sąveikos reakcijų lygtys su:

rūgštys- AL + HCL = AlCL3 + H2;
šarmų- 2Al + 6H2O + 2NaOH = Na + 3H2;
halogenai- AL + Hal = ALHal 3;
pilka- 2AL + 3S = AL 2 S 3.

Apskritai, svarbiausia nagrinėjamos medžiagos savybė yra didelis jos gebėjimas atkurti kitus elementus iš jų junginių.

Regeneracinis pajėgumas

Aliuminio redukuojančios savybės aiškiai matomos sąveikos su kitų metalų oksidais reakcijose. Jis lengvai išskiria juos iš medžiagos sudėties ir leidžia jiems egzistuoti paprasta forma. Pavyzdžiui: Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.

Metalurgijoje yra visas būdas gaminti medžiagas, pagrįstas panašiomis reakcijomis. Tai vadinama aliuminotermija. Todėl chemijos pramonėje šis elementas naudojamas specialiai kitų metalų gamybai.

Paplitimas gamtoje

Pagal paplitimą tarp kitų metalinių elementų aliuminis užima pirmąją vietą. Žemės plutoje jo yra 8,8%. Jei palyginsime jį su nemetalais, tada jo vieta bus trečia po deguonies ir silicio.

Dėl didelio cheminio aktyvumo jis randamas ne gryna forma, o tik kaip įvairių junginių dalis. Pavyzdžiui, yra daug žinomų rūdų, mineralų ir uolienų, kuriose yra aliuminio. Tačiau jis išgaunamas tik iš boksito, kurio kiekis gamtoje nėra labai didelis.

Dažniausios medžiagos, kurių sudėtyje yra atitinkamo metalo:

lauko špatai;
boksitas;
granitai;
silicio dioksidas;
aliuminio silikatai;
bazaltai ir kt.

Mažais kiekiais aliuminio būtinai randama gyvų organizmų ląstelėse. Kai kurios samanų rūšys ir jūrų gyventojai gali kaupti šį elementą savo kūne per visą savo gyvenimą.

Kvitas

Aliuminio fizikinės ir cheminės savybės leidžia jį gauti tik vienu būdu: elektrolizuojant atitinkamo oksido lydalą. Tačiau šis procesas yra technologiškai sudėtingas. AL 2 O 3 lydymosi temperatūra viršija 2000 0 C. Dėl šios priežasties jis negali būti tiesiogiai elektrolizuojamas. Todėl elkitės taip.

Produkto išeiga yra 99,7%. Tačiau galima gauti dar grynesnį metalą, kuris naudojamas techniniams tikslams.

Taikymas

Aliuminio mechaninės savybės nėra tokios geros, kad būtų galima naudoti gryną. Todėl dažniausiai naudojami šios medžiagos lydiniai. Jų yra daug, galite įvardyti pačius paprasčiausius.

Duraliuminis.
Aliuminis-manganas.
Aliuminis-magnis.
Aliuminis-varis.
Siluminai.
Avialas.

Pagrindinis jų skirtumas, žinoma, yra trečiųjų šalių priedai. Visi jie pagaminti aliuminio pagrindu. Dėl kitų metalų medžiaga tampa patvaresnė, atsparesnė korozijai, atspari dilimui ir lengvai apdorojama.

Yra kelios pagrindinės aliuminio panaudojimo sritys tiek gryno pavidalo, tiek jo junginių (lydinių) pavidalu.

Kartu su geležimi ir jos lydiniais aliuminis yra svarbiausias metalas. Būtent šie du periodinės lentelės atstovai rado plačiausią pramoninį pritaikymą žmogaus rankose.

Aliuminio hidroksido savybės

Hidroksidas yra labiausiai paplitęs aliuminio junginys. Jo cheminės savybės yra tokios pat kaip ir paties metalo – jis yra amfoterinis. Tai reiškia, kad jis gali turėti dvejopą pobūdį, reaguodamas tiek su rūgštimis, tiek su šarmais.

Pats aliuminio hidroksidas yra baltos želatinos nuosėdos. Jis lengvai gaunamas aliuminio druskai reaguojant su šarmu arba reaguojant su rūgštimis, šis hidroksidas suteikia įprastą atitinkamą druską ir vandenį. Jei reakcija vyksta su šarmu, susidaro aliuminio hidrokso kompleksai, kuriuose jo koordinacinis skaičius yra 4. Pavyzdys: Na - natrio tetrahidroksoaliuminatas.

"Sparnuotas metalas" yra vienas iš labiausiai paplitusių kasdieniame gyvenime ir gamyboje. Aliuminis naudojamas tiltams, automobiliams, lėktuvams ir net išmaniesiems telefonams kurti.

Life.ru kalba apie tai, kur dar galima panaudoti aliuminį.

Danguje ir erdvėje

Aliuminis pirmą kartą „skrido“ 1900 m. – didžiulio Ferdinando Zeppelino dirižablio LZ-1 rėmo ir sraigtų pavidalu. Tačiau minkštas, grynas metalas tiko tik lėtiems už orą lengvesniems lėktuvams. Tikrai „sparnuotas“ aliuminis jau buvo penkis kartus stipresnis, nes jame buvo skirtinguose procentuose mangano, vario, magnio, cinko – dangų ir erdvę užkariavo duraliuminio, XX amžiaus pradžioje vokiečių inžinieriaus išrastas lydinys. Alfredas Vilmas.

Medžiaga buvo daug žadanti, tačiau turėjo ir daug apribojimų – reikėjo taip vadinamo sendinimo, tai yra, jai būdingą stiprumą ji įgavo ne iš karto, o tik laikui bėgant. Ir jo nepavyko suvirinti... Ir vis dėlto kosmoso užkariavimas prasidėjo būtent nuo duraliuminio, iš kurio buvo gaminamas ir garsaus pirmojo dirbtinio Žemės palydovo rutulys.

Daug vėliau, kosminio amžiaus įkarštyje, pradėjo atsirasti aliuminio lydiniai ir medžiagos, turinčios daug nuostabesnių savybių. Pavyzdžiui, aliuminio draugystė su ličiu leido padaryti orlaivių ir raketų dalis daug lengvesnes nesumažinant stiprumo, o lydiniai su titanu ir nikeliu turi „kriogeninio sukietėjimo“ savybę: kosmoso šaltyje jų lankstumas ir stiprumas tik didėja. Erdvinio laivo „Buran“ oda buvo pagaminta iš aliuminio ir skandžio tandemo: aliuminio-magnio plokštės tapo daug atsparesnės, išlaikant lankstumą ir padvigubėjusį lydymosi temperatūrą.

Šiuolaikiškesnės medžiagos yra ne lydiniai, o kompozitai. Tačiau net ir juose pagrindas dažniausiai yra aliuminis. Viena iš modernių ir perspektyvių aviacijos ir kosmoso medžiagų vadinama „boro-aliuminio kompozitu“, kur boro pluoštai yra surišti aliuminio folijos sluoksniais, todėl esant aukštam slėgiui ir temperatūrai susidaro itin tvirta ir lengva medžiaga. Pavyzdžiui, pažangių orlaivių variklių turbinų mentės yra boro-aliuminio laikančiosios strypai, padengti titano „striuke“.

Automobilių pramonėje ir transporte

Šiandien naujų Range Rover ir Jaguar modelių kėbulo konstrukcijoje yra 81 % aliuminio. Pirmieji eksperimentai su aliuminio kėbulais dažniausiai priskiriami „Audi“, kuri 1994 metais pristatė iš lengvųjų lydinių pagamintą A8. Tačiau dvidešimtojo amžiaus pradžioje šis lengvas metalas ant medinio rėmo buvo žymių britų sportinių automobilių Morgan kėbulo stilius. Tikroji „aliuminio invazija“ į automobilių pramonę prasidėjo aštuntajame dešimtmetyje, kai gamyklos pradėjo masiškai naudoti šį metalą variklio cilindrų blokams ir pavarų dėžių korpusams vietoj įprasto ketaus; kiek vėliau vietoje štampuotų plieninių paplito lengvojo lydinio ratlankiai.

Šiomis dienomis pagrindinė automobilių pramonės tendencija yra elektra. Lengvieji aliuminio lydiniai tampa ypač aktualūs kultūrizme: dėl „energiją taupančio“ metalo elektromobilis tampa lengvesnis, o tai reiškia, kad vienu akumuliatoriaus įkrovimu padidėja rida. Aliuminio kėbulus naudoja „Tesla“ prekės ženklas, ateities automobilių rinkos mados kūrėjas, ir tai iš tikrųjų pasako viską!

Buitinių automobilių su aliuminio kėbulais dar nėra. Tačiau nerūdijanti ir lengva medžiaga jau pradeda skverbtis į Rusijos transporto sektorių. Tipiškas pavyzdys – itin modernūs greitieji tramvajai Vityaz-M, kurių vidus visiškai pagamintas iš aliuminio lydinių, kurie yra praktiškai amžini ir nereikalauja nuolatinio taisymo. Verta paminėti, kad vienam tramvajaus interjerui sukurti reikia iki 1,7 tonos aliuminio, kurį tiekia Krasnojarsko aliuminio gamykla „Rusala“.

„Lubos, sienos, stelažai – viskas aliumininė Ir tai ne tik lakštinė danga, detalės yra sudėtingos, derinamos apdailos ir laikančiųjų elementų bei vėdinimo ir laidų tuneliai,- sako Vitalijus Dengajevas, Krasnojarsko mašinų gamybos komponentų bendrovės, kurioje buvo kuriami Vityaz aliuminio interjerai, generalinis direktorius. — Be to, be estetikos, gauname ir aukščiausią saugumą: skirtingai nei plastikas ir sintetika, aliuminio vidus neišskiria kenksmingų medžiagų kilus gaisrui!

Šių metų kovo 17 dieną po Maskvą pradėjo kursuoti 13 Vityaz-M tramvajų ir balandžio 5 d. jau pervežė pirmuosius šimtą tūkstančių keleivių! Šis greitas ir tylus miesto transportas su 260 vietų kabinomis, su Wi-Fi, klimato kontrole, vietomis neįgaliesiems ir vežimėliams bei kitais komforto elementais, skirtas 30 metų tarnavimo laikui, o tai dvigubai ilgesnė nei ankstesnių modelių. Per ateinančius trejus metus sostinė gaus 300 „Vityaz“, iš kurių 100 bus išleisti šį sezoną.

Ateities spausdintuvuose

Elementarūs mėgėjiški 3D spausdintuvai, spausdinantys iš plastikinės gijos, nieko nebestebins. Šiandien prasideda visaverčio metalinių detalių serijinio 3D spausdinimo era. Aliuminio milteliai yra bene labiausiai paplitusi medžiaga technologijai, vadinamai AF (iš Additive Fabrication, "priedų gamyba"). Priedas angliškai yra „priedas“, ir tai yra gili technologijos pavadinimo prasmė: detalė gaminama ne iš ruošinio, iš kurio apdirbant nupjaunama perteklinė medžiaga, o priešingai - pridedant medžiagos į apdirbimą. įrankio plotą.

Metalo milteliai išeina iš AF aparato dozatoriaus ir sluoksnis po sluoksnio sukepinami į vientisą tvirtą monolitinio aliuminio masę. Dalys, pagamintos naudojant AF metodą, stebina vaizduotę savo erdviniu sudėtingumu; Neįmanoma jų atlikti klasikiniais metodais net pačiomis moderniausiomis metalo apdirbimo staklėmis! Dėl ažūrinio dizaino papildomos spaudos staklėmis iš aliuminio lydinio miltelių sukurtos detalės turi monolito stiprumą, yra kelis kartus lengvesnės. Jie gaminami be atliekų ir greitai – tokie metaliniai „raišteliai“ yra nepamainomi biomedicinoje, aviacijoje ir astronautikoje, tiksliojoje mechanikoje, formų gamyboje ir pan.

Dar visai neseniai visos technologijos, susijusios su priedų gamyba, buvo svetimos. Tačiau dabar vietiniai analogai aktyviai vystosi. Pavyzdžiui, Uralo federaliniame universitete (Uralo federaliniame universitete) ruošiama eksperimentinė instaliacija metalo miltelių gamybai AF-3D spausdinimui. Įrenginys veikia išlydyto aliuminio purškimo inertinių dujų srove principu. Šis metodas leis gauti metalo miltelius su bet kuriais nurodytais grūdelių dydžio parametrais.

Statybose ir apšvietime

Aliuminis gali būti ir fasado bei stogo dangos medžiaga, kurios tarnavimo laikas neapsiriboja pora metų ir kuri yra itin patogu projektuotojams ir montuotojams! Statyboms sukurti specialūs patentuoti lydiniai ir kompozitai, pasižymintys įvairiomis savybėmis – Alclad, Kal-Alloy, Kalzip, Dwall Iridium. Aliuminiu galima štampuoti dalis, kuriose stogo plokštuma yra vientisa su laikančiaisiais elementais. Tai būtina, pavyzdžiui, norint sukurti ištraukiamus stadiono stogus.

Aliumininės stogo dalys, padengtos specialiu fluoropolimeru, panašiu į tefloną, gali atlaikyti didžiules vėjo ir kritulių apkrovas. O statant milžiniško dydžio stogus, kur bendras lakšto ilgis nuo krašto iki krašto gali siekti keliasdešimt metrų, naudojama speciali technologija, kurią sukurti leido ir aliuminio plastiškumas. Kad būtų išvengta nepatikimo daugelio mažų lakštų sujungimo, į statybvietę atvežama kelių metrų pločio aliuminio juosta, susukta į didžiulį ritinį, kuri tiesiai statybvietėje praleidžiama per specialią mašiną, kurios dėka lygi juosta profiliuojama, ir todėl standus. Aliuminio profilis tiekiamas ant pastato stogo specialiais kreiptuvais su ritinėliais. Šią technologiją sukūrė britų „Corus Group“, viena iš pasaulinių aliuminio stogo lakštų (dabar „Tata Steel“ dalis) gamybos lyderių.

Mūsų šalyje aliuminio architektūra iš tiesų atsiskleidžia tik dabar, atsiliekanti nuo pasaulinių tempų, bet energingai juos vejasi – naujausi įgyvendinimo pavyzdžiai yra Sankt Peterburgo „Zenit Arena“ stadiono stogas, Kazanės Universiados objektai, Sočis. oro uostas, šiuo metu Nižnij Novgorode statomas unikalus lengvojo lydinio tiltas ir kiti objektai.

Pastatas pastatytas, stogas pastatytas, dabar mums reikia šviesos! Ir štai aliuminis grįžta į tendenciją. Tai ne tik „sparnuotas“, bet ir „šviesos metalas“. Dabar pasaulyje dega milijardai LED lempų ir jų skaičius kas sekundę auga. Kiekvienoje lempoje yra aliuminio radiatorius, kuris pašalina šilumos perteklių nuo LED kristalų ir neleidžia jiems perkaisti. Tačiau aliuminis vaidina daug svarbesnį vaidmenį gaminant pačių šviesos diodų pagrindą – leukosafyrą. Taip vadinamas dirbtinis kristalas, pagamintas iš ypač gryno aliuminio oksido. Šiuo metu tonos žaliavų kristalams daugiausia importuojamos iš užsienio, tačiau neseniai Naberežnyje Čelnyje, padedant Rostec, buvo paleista pirmoji šalyje itin gryno aliuminio oksido, skirto leukozafyro monokristalams auginti, gamybos linija. Aliuminio asociacija yra įsitikinusi, kad per 2–3 metus mūsų įmonės galės visiškai pakeisti labai gryno aliuminio oksido importą į Rusiją, o tai smarkiai paskatins vietinę LED gamybą.

Mūsų gyvenime – visur...

... Mes tiesiog ne visada apie tai žinome! Beveik visi aukštos kokybės prietaisai yra pagaminti iš aliuminio lydinių: išmaniųjų telefonų, planšetinių kompiuterių, nešiojamųjų kompiuterių, maitinimo blokų dėklai ir daug daugiau. Sporto inventorius, vaikiški vežimėliai, virtuvės reikmenys, radiatoriai, baldų furnitūra – sričių, kuriose naudojamas lengvasis metalas, sąrašas yra begalinis. Bet kodėl mes ne visada apie tai žinome? Faktas yra tas, kad aliuminio ir jo lydinių „nuoga forma“, kaip gerai žinomas, bet beviltiškai pasenęs aliuminio šaukštas, šiais laikais beveik nerasta. Šiandien kamuoliuką valdo anodavimo technologija, leidžianti iš aliuminio ir jo lydinių pagamintas dalis padengti patvaria, dilimui atsparia oksido plėvele. Anodavimas netepa rankų ir gali išgauti beveik bet kokią spalvą ir tekstūrą.

Viena perspektyviausių buitinių aliuminio zonų – dviračių rėmai. Aliuminio rėmas yra labai lengvas, todėl labai patogu kelti dviratį ir juo važiuoti. Karkasas nerūdija, jei pažeidžiami dažai, legiruojantys priedai daro metalą labai tvirtą, o technologijos, vadinamos „sumutavimu“ ir „hidroformavimu“, leidžia gaminti įvairaus storio vamzdžius su bet kokiais vingiais, pašviesinant ir sustiprinant rėmą būtent ten, kur to reikia.

Milijonai dviračių – didžiulė rinka! Tačiau kol kas visų mūsų šalyje parduodamų ir surenkamų dviračių rėmai importuojami... „Tačiau šioje srityje įvyko nedidelė revoliucija: „Rusal“ inžinieriai sukūrė specialų naują lydinį, idealiai tinkantį dviračių rėmams, ir stengiasi plėtoti rėmų gamybą mūsų šalyje., sako Leonidas Khazanovas, žurnalo Metalo tiekimas ir pardavimas redaktoriaus pavaduotojas. — Projektą remia „Rusal“, kaip vienintelė Rusijos aliuminio gamintoja, Naberežnyje Čelnyje esanti aliuminio profilių gamykla „Tatprof“, pasirengusi gaminti vamzdžius rėmams, ir šalies įmonė – dviračių surinkėjas „Velomotors“. Jei bus įgyvendinti suplanuoti gamybos mastai, mūsų rėmai turėtų atpigti nei kinietiški ir tuo pačiu gerokai kokybiškesni“.

Rusija yra aliuminio lyderė pasaulyje, viena iš trijų didžiausių šio metalo gamintojų. SSRS aliuminio lydyklas pradėjo statyti XX amžiaus trečiojo dešimtmečio pradžioje, iki dešimtmečio vidurio visiškai atsikratydama importo. Tačiau, kaip bebūtų keista, į „aliuminio erą“ iš tikrųjų įžengiame tik dabar. Pagrindinis „Rusal“ savininkas Olegas Deripaska ne kartą yra teigęs, kad aliuminio suvartojimo lygis Rusijoje yra daug mažesnis nei pasaulio vidurkis, ir šiandien pagaliau laikas nutraukti šią tendenciją ir dėti maksimalias pastangas bei išteklius, kad būtų sukurti perdirbimo pajėgumai. šalį ir išstumti importuojamus gaminius, kurių kokybė dažnai kyla daug klausimų.

Daugelį metų projektavimo inžinieriai vengė naudoti aliuminį, nes aliuminio lydiniai ir kompozitai tiesiog nepasirodė pasenusiuose norminiuose dokumentuose - šiandien standartai, GOST ir SNIP yra peržiūrimi ir atnaujinami pagal laikmečio dvasią. Ir beveik visos pramonės sritys laukia naujų šio metalo panaudojimo sričių.

Nuotraukos iš atvirų šaltinių

Aliuminis pirmą kartą gryna forma išskyrė Friedrichas Wöhleris. Vokiečių chemikas kaitino bevandenį elemento chloridą su kalio metalu. Tai įvyko XIX amžiaus antroje pusėje. Iki pat XX a kg aliuminio kainuos daugiau.

Naująjį metalą sau galėjo leisti tik turtingieji ir valstybiniai. Didelės kainos priežastis – sunku atskirti aliuminį nuo kitų medžiagų. Elemento išgavimo pramoniniu mastu metodą pasiūlė Charles Hall.

1886 m. jis ištirpino oksidą išlydytame kriolite. Vokietis mišinį uždarė į granitinį indą ir pajungė prie jo elektros srovę. Gryno metalo plokštelės nusėdo ant konteinerio dugno.

Aliuminio cheminės ir fizinės savybės

Koks aliuminis? Sidabriškai baltas, blizgus. Todėl Friedrich Wöhler palygino gautas metalo granules su. Tačiau buvo įspėjimas: aliuminis yra daug lengvesnis.

Plastiškumas artimas brangiam ir. Aliuminis yra medžiaga, lengvai sutraukiama į ploną vielą ir lakštus. Tiesiog prisiminkite foliją. Jis pagamintas 13-ojo elemento pagrindu.

Aliuminis yra lengvas dėl mažo tankio. Tai tris kartus mažiau nei geležies. Tuo pačiu metu 13-asis elementas yra beveik toks pat stiprus, koks yra.

Dėl šio derinio sidabrinis metalas tapo nepakeičiamu pramonėje, pavyzdžiui, automobilių dalių gamyboje. Kalbame ir apie rankdarbių gamybą, nes aliuminio suvirinimas galima net namuose.

Aliuminio formulė leidžia aktyviai atspindėti šviesą, bet ir šilumos spindulius. Elemento elektrinis laidumas taip pat yra didelis. Svarbiausia jo per daug nekaitinti. Jis ištirps 660 laipsnių temperatūroje. Jei temperatūra pakils šiek tiek aukščiau, jis sudegs.

Tik metalas išnyks aliuminio oksidas. Jis taip pat formuojamas standartinėmis sąlygomis, bet tik paviršiaus plėvelės pavidalu. Tai apsaugo metalą. Todėl jis gerai atsparus korozijai, nes blokuojamas deguonies patekimas.

Oksido plėvelė taip pat apsaugo metalą nuo vandens. Jei nuo aliuminio paviršiaus pašalinsite apnašas, prasidės reakcija su H 2 O Vandenilio dujų išsiskyrimas vyks net kambario temperatūroje. Taigi, aliuminio valtis nevirsta dūmais tik dėl oksido plėvelės ir apsauginių dažų, užteptų ant laivo korpuso.

Aktyviausias aliuminio sąveika su nemetalais. Reakcijos su bromu ir chloru vyksta net ir normaliomis sąlygomis. Dėl to jie susidaro aliuminio druskos. Vandenilio druskos gaunamos 13-ąjį elementą sujungiant su rūgšties tirpalais. Reakcija vyks ir su šarmais, bet tik nuėmus oksido plėvelę. Bus išleistas grynas vandenilis.

Aliuminio pritaikymas

Metalas purškiamas ant veidrodžių. Didelės šviesos atspindžio vertės pravers. Procesas vyksta vakuumo sąlygomis. Jie gamina ne tik standartinius veidrodžius, bet ir daiktus su veidrodiniais paviršiais. Tai: keraminės plytelės, buitinė technika, lempos.

Duetas aliuminio-vario– pagrindas – duraliuminis. Paprasčiausiai vadinamas duraliuminiu. Pridėti kaip kokybę. Sudėtis 7 kartus stipresnė už gryną aliuminį, todėl tinkama mechaninei inžinerijai ir lėktuvų konstrukcijoms.

Varis suteikia 13-ajam elementui stiprumo, bet ne sunkumo. Duralas išlieka 3 kartus lengvesnis už geležį. Mažas aliuminio masė– automobilių, lėktuvų, laivų lengvumo garantija. Tai supaprastina transportavimą ir eksploatavimą bei sumažina gaminių kainą.

Pirkite aliuminį automobilių gamintojai taip pat nori, nes jo lydiniai gali būti lengvai padengti apsauginiais ir dekoratyviniais junginiais. Dažai tepami greičiau ir tolygiau nei ant plieno ir plastiko.

Tuo pačiu metu lydiniai yra lankstūs ir lengvai apdorojami. Tai vertinga, atsižvelgiant į šiuolaikinių automobilių modelių posūkių masę ir dizaino perėjimus.

13-asis elementas yra ne tik lengvai dažomas, bet ir pats gali veikti kaip dažiklis. Pirktas tekstilės pramonėje aliuminio sulfatas. Jis taip pat naudingas spausdinant, kur reikalingi netirpūs pigmentai.

Įdomu ką sprendimas sulfatas aliuminio Jie taip pat naudojami vandens valymui. Esant „agentui“, kenksmingos priemaišos nusėda ir neutralizuojamos.

Neutralizuoja 13 elementą ir rūgštis. Ypač gerai atlieka šį vaidmenį aliuminio hidroksidas. Jis vertinamas farmakologijoje ir medicinoje, pridedamas prie vaistų nuo rėmens.

Hidroksidas taip pat skiriamas esant opoms ir uždegiminiams žarnyno trakto procesams. Taigi vaisto galima įsigyti ir vaistinėse aliuminio. Rūgštis skrandyje - priežastis daugiau sužinoti apie tokius vaistus.

SSRS taip pat buvo kaldinama bronza su 11% aliuminio priedu. Ženklų nominalai – 1, 2 ir 5 kapeikos. Jie pradėjo jį gaminti 1926 m., O baigė 1957 m. Tačiau aliuminio skardinių, skirtų konservams, gamyba nenutrūko.

Troškinta mėsa, saury ir kiti turistų pusryčiai vis dar pakuojami į 13 elemento pagrindu pagamintus konteinerius. Tokie stiklainiai nereaguoja su maistu, yra lengvi ir pigūs.

Aliuminio milteliai yra daugelio sprogstamųjų mišinių, įskaitant pirotechniką, dalis. Pramonėje naudojami sprogdinimo mechanizmai, kurių pagrindą sudaro trinitrotoluenas ir smulkintas elementas 13. Galingas sprogmuo taip pat gaunamas į aliuminį įpylus amonio nitrato.

Naftos pramonėje tai būtina aliuminio chloridas. Jis atlieka katalizatoriaus vaidmenį skaidant organines medžiagas į frakcijas. Alyva turi savybę išskirti dujinius, lengvus benzino tipo angliavandenilius, sąveikaudama su 13-ojo metalo chloridu. Reagentas turi būti bevandenis. Įdėjus chlorido, mišinys pašildomas iki 280 laipsnių Celsijaus.

Statybose dažnai maišau natrio Ir aliuminio. Pasirodo, tai priedas prie betono. Natrio aliuminatas pagreitina jo kietėjimą, pagreitindamas hidrataciją.

Didėja mikrokristalizacijos greitis, o tai reiškia, kad betono stiprumas ir kietumas didėja. Be to, natrio aliuminatas saugo tirpale padėtą armatūrą nuo korozijos.

Aliuminio kasyba

Metalas uždaro tris labiausiai paplitusius žemėje. Tai paaiškina jo prieinamumą ir platų naudojimą. Tačiau gamta neduoda elemento žmogui gryna forma. Aliuminis turi būti atskirtas nuo įvairių junginių. 13 elemento gausiausia boksite. Tai į molį panašios uolienos, susitelkusios daugiausia atogrąžų zonoje.

Boksitas susmulkinamas, po to išdžiovinamas, dar kartą susmulkinamas ir sumalamas, esant nedideliam vandens kiekiui. Pasirodo tiršta masė. Jis šildomas garais. Tuo pačiu metu didžioji jo dalis, iš kurios boksitas taip pat nėra prastas, išgaruoja. Liko 13-ojo metalo oksidas.

Jis dedamas į pramonines vonias. Juose jau yra išlydyto kriolito. Temperatūra palaikoma maždaug 950 laipsnių Celsijaus. Taip pat reikalinga ne mažesnė kaip 400 kA elektros srovė. Tai yra, naudojama elektrolizė, kaip ir prieš 200 metų, kai elementą išskyrė Charles Hall.

Pratekėjusi per karštą tirpalą, srovė nutraukia ryšius tarp metalo ir deguonies. Dėl to vonios dugnas išlieka švarus aliuminio. Reakcijos baigtas. Procesas baigiamas liejant iš nuosėdų ir siunčiant jas vartotojui arba naudojant įvairiems lydiniams formuoti.

Pagrindinė aliuminio gamyba yra toje pačioje vietoje, kur ir boksito telkiniai. Priešakyje – Gvinėja. Jo gelmėse slypi beveik 8 000 000 tonų 13-ojo elemento. Antroje vietoje yra Australija, kurios rodiklis yra 6 000 000 Brazilijoje aliuminio jau 2 kartus mažiau. Apskaičiuota, kad pasaulinės atsargos siekia 29 000 000 tonų.

Aliuminio kaina

Už toną aliuminio jie prašo beveik 1500 USD. Tai spalvotųjų metalų biržų duomenys 2016 m. sausio 20 d. Išlaidas daugiausia nustato pramonininkai. Tiksliau, aliuminio kainai įtakos turi jų žaliavų paklausa. Tai turi įtakos ir tiekėjų poreikiams, ir elektros kainai, nes 13-ojo elemento gamyba yra imli energijai.

Aliuminiui nustatytos skirtingos kainos. Jis eina į lydyklą. Kaina skelbiama už kilogramą, o tiekiamos medžiagos pobūdis yra svarbus.

Taigi, už elektrinį metalą jie duoda apie 70 rublių. Už maistinį aliuminį galite gauti 5-10 rublių mažiau. Už variklio metalą jie moka tiek pat. Jei nuomojate mišrią veislę, jos kaina yra 50-55 rubliai už kilogramą.

Pigiausia laužo rūšis – aliuminio drožlės. Už tai galite gauti tik 15-20 rublių. Šiek tiek daugiau jie duos už 13 elementą. Tai reiškia gėrimų ir konservų talpyklas.

Aliuminio radiatoriai taip pat nėra labai vertinami. Vieno kilogramo laužo kaina yra apie 30 rublių. Tai yra vidurkiai. Skirtinguose regionuose ir skirtinguose taškuose aliuminis priimamas brangiau arba pigiau. Dažnai medžiagų kaina priklauso nuo pristatytų kiekių.