Användning av aluminiumlegeringar. Aluminiumlegeringar och deras tillämpningar. Stort uppslagsverk om olja och gas. Utbredning i naturen

Som den lättaste och mest sega metallen har den ett brett användningsområde. Den är resistent mot korrosion, har hög elektrisk ledningsförmåga och tål lätt plötsliga temperaturfluktuationer. En annan egenskap är att vid kontakt med luft uppträder en speciell film på dess yta, som skyddar metallen.

Alla dessa, liksom andra funktioner, bidrog till dess aktiva användning. Så, låt oss ta reda på mer i detalj vad användningen av aluminium är.

Denna strukturella metall används ofta. Framför allt var det med dess användning som flygplanstillverkning, raketvetenskap, livsmedelsindustrin och servistillverkning började sitt arbete. Tack vare dess egenskaper möjliggör aluminium förbättrad manövrerbarhet för fartyg på grund av dess lägre vikt.

Aluminiumkonstruktioner är i genomsnitt 50 % lättare än liknande stålprodukter.

Separat är det värt att nämna metallens förmåga att leda ström. Denna funktion gjorde det möjligt för den att bli dess främsta konkurrent. Det används aktivt vid produktion av mikrokretsar och inom området mikroelektronik i allmänhet.

De mest populära användningsområdena inkluderar:

Flygplanstillverkning: pumpar, motorer, hus och andra element;
Raketvetenskap: som en brännbar komponent för raketbränsle;
Skeppsbyggnad: skrov och däcksöverbyggnader;
Elektronik: ledningar, kablar, likriktare;
Försvarsproduktion: maskingevär, stridsvagnar, flygplan, olika installationer;
Konstruktion: trappor, ramar, efterbehandling;
Järnvägsområde: tankar för petroleumprodukter, delar, ramar för bilar;
Bilindustrin: stötfångare, radiatorer;
Hushåll: folie, tallrikar, speglar, små apparater;

Dess breda distribution förklaras av fördelarna med metallen, men den har också en betydande nackdel - låg hållfasthet. För att minimera det tillsätts även magnesium till metallen.

Som du redan förstår används aluminium och dess föreningar huvudsakligen inom elektroteknik (och helt enkelt teknik), vardagsliv, industri, maskinteknik och flyg. Nu kommer vi att prata om användningen av aluminiummetall i konstruktionen.

Den här videon kommer att berätta om användningen av aluminium och dess legeringar:

Används i konstruktion

Användningen av aluminium av människor inom konstruktionsområdet bestäms av dess motståndskraft mot korrosion. Detta gör det möjligt att göra strukturer av den som är planerade att användas i aggressiva miljöer, såväl som utomhus.

Takmaterial

Aluminium används aktivt för. Detta plåtmaterial har, förutom sina goda dekorativa, bärande och omslutande egenskaper, även ett överkomligt pris jämfört med andra takmaterial. Dessutom kräver ett sådant tak inte förebyggande inspektion eller reparation, och dess livslängd överstiger många befintliga material.

Genom att lägga till andra metaller till rent aluminium kan du få absolut alla dekorativa egenskaper. Denna takläggning gör att du kan ha ett brett utbud av färger som passar perfekt in i den övergripande stilen.

Fönsterbågar

Du kan hitta aluminium bland lyktor och fönsterramar. Om det används för liknande ändamål kommer det att visa sig vara ett opålitligt och kortlivat material.

Stål kommer snabbt att täckas av korrosion, har en stor bindevikt och kommer att vara obekvämt att öppna. I sin tur har aluminiumstrukturer inte sådana nackdelar.

Videon nedan kommer att berätta om egenskaperna och användningen av aluminium:

Väggpaneler

Aluminiumpaneler är gjorda av legeringar av denna metall och används för utvändig dekoration av hus. De kan ha formen av vanliga stämplade plåtar eller färdiga omslutande paneler bestående av plåt, isolering och beklädnad. I alla fall håller de värmen inne i huset så mycket som möjligt och, eftersom de är lätta i vikt, bär de inte belastningen på grunden.

– ett unikt material vad gäller fysikaliska och kemiska parametrar, med låg densitet, relativt låg vikt, utmärkta korrosionsskydd, hög elektrisk och termisk ledningsförmåga.

Den lämpar sig väl för kalltrycksbearbetning.

Aluminiumlegeringar är särskilt utbredda. Den främsta anledningen till detta är att ren aluminium inte har tillräcklig mekanisk styrka för att lösa de flesta tekniska problem. Genom att införa legeringselement i aluminiumlegeringen får den utgående valsade produkten nya positiva egenskaper. Styrkan, hårdheten och värmebeständigheten hos aluminiumlegeringen ökas avsevärt, medan elektrisk ledningsförmåga och korrosionsbeständighet minskar.

På grund av deras utmärkta egenskaper används aluminium och dess legeringar i stor utsträckning i många industrier:

flygindustrin
bilindustrin
maskinteknik
elektrisk industri
instrumenttillverkning
konstruktion
kemisk industri
produktion av konsumtionsvaror

Inom flygindustrin har aluminiumlegeringar, på grund av sin lätthet och styrka, blivit det huvudsakliga materialet som används i produktionen. Aluminiumlegeringar används för att producera flygplanskonstruktioner, motorer, block, cylinderhuvuden, vevhus, växellådor, pumpar och andra delar.

Inom elektroteknik används silvervit metall och dess legeringar i stor utsträckning vid tillverkning av kablar och ledningar, kondensatorer och AC-likriktare.

Vid instrumenttillverkning används aluminium för tillverkning av foto- och filmutrustning, radiotelefonutrustning och olika styr- och mätinstrument.

På grund av sin höga korrosionsbeständighet och icke-toxicitet används den i stor utsträckning vid tillverkning av utrustning för produktion och lagring av koncentrerad salpetersyra, väteperoxid, organiska ämnen och livsmedelsprodukter.
Aluminiumfolie är ett mycket använt förpackningsmaterial. Aluminium används för att tillverka behållare för konservering och lagring av jordbruksprodukter, och används också för att bygga spannmålsmagasin och andra prefabricerade strukturer som används på landsbygden.
Aluminiumlegeringar används inom den militära industrin vid tillverkning av flygplan, artilleri, stridsvagnar, missiler och sprängämnen.
Rent aluminium, med ett minimalt innehåll av främmande föroreningar, används aktivt i kärnenergi, halvledarelektronik och radar.

Aluminiumsprayning används ofta som en korrosionsbeläggning för att skydda metall från effekterna av olika kemikalier och atmosfärisk korrosion.

Den höga reflektionsförmågan hos aluminium används vid tillverkning av värme, belysningsreflektorer och speglar

Aluminium används inom metallurgi som ett reduktionsmedel vid tillverkning av metaller som krom, kalcium och mangan. Aluminium används för att deoxidera stål och svetsa stålelement.

Inom anläggningsteknik används aluminiumlegeringar för att skapa byggnadsramar, takstolar, fönsterramar, trappor etc. Utomlands, och i synnerhet i Kanada, är andelen aluminium i denna industri ≈ 30% av den totala förbrukningen, i USA - mer än 20 %.

Sammanfattningsvis kan vi med säkerhet säga att aluminium och dess legeringar har en ledande position bland icke-järnmetaller när det gäller omfattningen av deras användning i produktion och industri.

Metaller är ett av de mest bekväma materialen att bearbeta. De har också sina egna ledare. Till exempel har de grundläggande egenskaperna hos aluminium varit kända för människor under lång tid. De är så pass lämpliga för vardagsbruk att denna metall har blivit väldigt populär. Vad är både ett enkelt ämne och en atom kommer vi att överväga i den här artikeln.

Historien om upptäckten av aluminium

Under lång tid har människan känt till föreningen av metallen i fråga - den användes som ett medel som kunde svälla och binda samman komponenterna i blandningen detta var också nödvändigt vid tillverkning av läderprodukter. Förekomsten av aluminiumoxid i sin rena form blev känd på 1700-talet, under dess andra hälft. Den mottogs dock inte.

Forskaren H. K. Ørsted var den första som isolerade metallen från dess klorid. Det var han som behandlade saltet med kaliumamalgam och isolerade grått pulver från blandningen, som var aluminium i sin rena form.

Då blev det klart att aluminiumets kemiska egenskaper manifesteras i dess höga aktivitet och starka reducerande förmåga. Därför arbetade ingen annan med honom under lång tid.

Men 1854 kunde fransmannen Deville erhålla metallgöt genom elektrolys av smältan. Denna metod är fortfarande relevant idag. Särskilt massproduktion av värdefullt material började på 1900-talet, när problemen med att generera stora mängder el i företag löstes.

Idag är denna metall en av de mest populära och används inom bygg- och hushållsindustrin.

Allmänna egenskaper hos aluminiumatomen

Om vi karakteriserar elementet i fråga genom dess position i det periodiska systemet, kan flera punkter urskiljas.

Serienummer - 13.
Ligger i den tredje lilla perioden, tredje gruppen, huvudundergruppen.
Atommassa - 26,98.
Antalet valenselektroner är 3.
Konfigurationen av det yttre lagret uttrycks med formeln 3s 2 3p 1.
Elementnamnet är aluminium.
starkt uttryckt.
Den har inga isotoper i naturen, den finns bara i en form, med ett massatal på 27.
Den kemiska symbolen är AL, läs som "aluminium" i formler.
Oxidationstillståndet är ett, lika med +3.

De kemiska egenskaperna hos aluminium bekräftas till fullo av den elektroniska strukturen hos dess atom, eftersom den har en stor atomradie och låg elektronaffinitet och kan fungera som ett starkt reduktionsmedel, som alla aktiva metaller.

Aluminium som ett enkelt ämne: fysikaliska egenskaper

Om vi talar om aluminium som ett enkelt ämne, så är det en silvervit glänsande metall. I luften oxiderar den snabbt och täcks med en tät oxidfilm. Samma sak händer när man utsätts för koncentrerade syror.

Närvaron av en sådan funktion gör produkter gjorda av denna metall resistenta mot korrosion, vilket naturligtvis är mycket bekvämt för människor. Det är därför aluminium används så flitigt i konstruktionen. De är också intressanta eftersom denna metall är väldigt lätt, men ändå hållbar och mjuk. Kombinationen av sådana egenskaper är inte tillgänglig för alla substanser.

Det finns flera grundläggande fysikaliska egenskaper som är karakteristiska för aluminium.

Hög grad av formbarhet och duktilitet. Lätt, stark och mycket tunn folie är gjord av denna metall, och den är också rullad till tråd.
Smältpunkt - 660 0 C.
Kokpunkt - 2450 0 C.
Densitet - 2,7 g/cm3.
Kristallgittret är volymetriskt ansiktscentrerat, metall.
Typ av anslutning - metall.

De fysikaliska och kemiska egenskaperna hos aluminium bestämmer användningsområdena och användningsområdena. Om vi pratar om vardagliga aspekter spelar de egenskaper vi redan har diskuterat ovan en stor roll. Som en lätt, hållbar och korrosionsskyddande metall används aluminium i flygplan och skeppsbyggnad. Därför är dessa egenskaper mycket viktiga att känna till.

Kemiska egenskaper hos aluminium

Ur kemisk synvinkel är metallen i fråga ett starkt reduktionsmedel som kan uppvisa hög kemisk aktivitet samtidigt som det är ett rent ämne. Det viktigaste är att ta bort oxidfilmen. I det här fallet ökar aktiviteten kraftigt.

De kemiska egenskaperna hos aluminium som ett enkelt ämne bestäms av dess förmåga att reagera med:

syror;
alkalier;
halogener;
grå.

Det interagerar inte med vatten under normala förhållanden. I detta fall, av halogenerna, utan uppvärmning, reagerar den endast med jod. Andra reaktioner kräver temperatur.

Exempel kan ges för att illustrera de kemiska egenskaperna hos aluminium. Ekvationer för reaktioner av interaktion med:

syror- AL + HCL = AICL3 + H2;
alkalier- 2Al + 6H2O + 2NaOH = Na + 3H2;
halogener- AL + Hal = ALHal3;
grå- 2AL + 3S = AL 2S 3.

I allmänhet är den viktigaste egenskapen hos ämnet i fråga dess höga förmåga att återställa andra grundämnen från deras föreningar.

Regenerativ förmåga

De reducerande egenskaperna hos aluminium är tydligt synliga i reaktionerna av interaktion med oxider av andra metaller. Det extraherar dem lätt från ämnets sammansättning och låter dem existera i en enkel form. Till exempel: Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.

Inom metallurgin finns en hel metod för att framställa ämnen baserade på liknande reaktioner. Det kallas aluminiumtermi. Därför används detta element i den kemiska industrin specifikt för produktion av andra metaller.

Utbredning i naturen

När det gäller förekomsten bland andra metallelement rankas aluminium först. Det finns i jordskorpan 8,8%. Om vi jämför det med icke-metaller, kommer dess plats att vara tredje, efter syre och kisel.

På grund av sin höga kemiska aktivitet finns den inte i ren form, utan endast som en del av olika föreningar. Till exempel finns det många kända malmer, mineraler och stenar som innehåller aluminium. Det utvinns dock endast från bauxit, vars innehåll i naturen inte är särskilt högt.

De vanligaste ämnena som innehåller metallen i fråga:

fältspat;
bauxit;
graniter;
kiseldioxid;
aluminiumsilikater;
basalter och andra.

I små mängder finns aluminium nödvändigtvis i cellerna hos levande organismer. Vissa arter av klubbmossor och marina invånare kan ackumulera detta element i sina kroppar under hela livet.

Mottagande

De fysikaliska och kemiska egenskaperna hos aluminium gör det möjligt att erhålla det endast på ett sätt: genom elektrolys av en smälta av motsvarande oxid. Denna process är dock tekniskt komplex. Smältpunkten för AL 2 O 3 överstiger 2000 0 C. På grund av detta kan den inte utsättas för elektrolys direkt. Fortsätt därför enligt följande.

Produktutbytet är 99,7%. Det är dock möjligt att få ännu renare metall, som används för tekniska ändamål.

Ansökan

De mekaniska egenskaperna hos aluminium är inte så bra att det kan användas i sin rena form. Därför används oftast legeringar baserade på detta ämne. Det finns många av dessa, de mest grundläggande kan nämnas.

Duraluminium.
Aluminium-mangan.
Aluminium-magnesium.
Aluminium-koppar.
Siluminer.
Avial.

Deras huvudsakliga skillnad är naturligtvis tillsatser från tredje part. Alla är baserade på aluminium. Andra metaller gör materialet mer hållbart, korrosionsbeständigt, slitstarkt och lätt att bearbeta.

Det finns flera huvudsakliga användningsområden för aluminium, både i ren form och i form av dess föreningar (legeringar).

Tillsammans med järn och dess legeringar är aluminium den viktigaste metallen. Det var dessa två representanter för det periodiska systemet som hittade den mest omfattande industriella tillämpningen i mänskliga händer.

Egenskaper hos aluminiumhydroxid

Hydroxid är den vanligaste föreningen som aluminium bildar. Dess kemiska egenskaper är desamma som för själva metallen - den är amfotär. Detta betyder att det kan uppvisa en dubbel natur, reagera med både syror och alkalier.

Aluminiumhydroxid i sig är en vit gelatinös fällning. Den erhålls lätt genom att omsätta ett aluminiumsalt med en alkali eller genom att reagera med syror, denna hydroxid ger det vanliga motsvarande saltet och vattnet. Om reaktionen sker med ett alkali, bildas hydroxokomplex av aluminium, där dess koordinationsnummer är 4. Exempel: Na - natriumtetrahydroxoaluminat.

"Winged metal" är en av de vanligaste i vardagen och produktionen. Aluminium används för att skapa broar, bilar, flygplan och till och med smartphones.

Life.ru pratar om var annat aluminium kan användas.

På himlen och i rymden

Aluminium "flög" först 1900 - i form av ramen och propellrarna på Ferdinand Zeppelins enorma LZ-1 luftskepp. Men den mjuka, rena metallen var endast lämplig för långsamma flygplan som är lättare än luft. Verkligt "vingat" aluminium var redan fem gånger starkare, eftersom det innehöll mangan, koppar, magnesium, zink i olika procentsatser - himlen och rymden erövrades av sorter av duralumin, en legering som uppfanns i början av 1900-talet av den tyske ingenjören Alfred Wilm.

Materialet var lovande, men det hade också många begränsningar - det krävde så kallat åldrande, det vill säga att det inte fick den styrka som ligger i det direkt, utan bara med tiden. Och det gick inte att svetsa... Och ändå började erövringen av rymden just med duralumin, som också användes för att göra bollen till den berömda första konstgjorda jordsatelliten.

Långt senare, på höjden av rymdåldern, började aluminiumbaserade legeringar och material med mycket mer anmärkningsvärda egenskaper dyka upp. Till exempel har vänskapen mellan aluminium och litium gjort det möjligt att göra delar av flygplan och raketer mycket lättare utan att minska styrkan, och legeringar med titan och nickel har egenskapen att "kryogenhärda": i rymdens kyla, deras duktilitet och styrkan bara ökar. Skalet på rymdfärjan Buran tillverkades av en tandem av aluminium och skandium: aluminium-magnesiumplattor blev mycket mer hållfasta, samtidigt som flexibiliteten bibehölls och smältpunkten fördubblades.

Modernare material är inte legeringar, utan kompositer. Men även i dem är basen oftast aluminium. Ett av de moderna och lovande flyg- och rymdmaterialen kallas "bor-aluminium-komposit", där borfibrer är inklämda med lager av aluminiumfolie, vilket bildar ett extremt starkt och lätt material under höga tryck och temperaturer. Till exempel är turbinbladen på avancerade flygplansmotorer bärande stavar av bor-aluminium täckta av en "mantel" av titan.

Inom fordonsindustrin och transporter

Idag har nya Range Rover- och Jaguar-modeller 81 % aluminium i karossstrukturen. De första experimenten med aluminiumkarosser tillskrivs vanligtvis Audi, som presenterade A8 gjord av lätta legeringar 1994. Men redan i början av nittonhundratalet var denna lättmetall på en träram den kända karossstilen för de berömda brittiska sportbilarna Morgan. Den verkliga "aluminiuminvasionen" i bilindustrin började på 1970-talet, när fabrikerna började använda denna metall massivt för motorcylinderblock och växellådshus istället för det vanliga gjutjärnet; lite senare blev lättmetallfälgar utbredda istället för stansade stål.

Dessa dagar är den viktigaste trenden inom bilindustrin elektricitet. Och lätta legeringar baserade på aluminium blir särskilt relevanta inom bodybuilding: den "energibesparande" metallen gör ett elfordon lättare, vilket innebär att den ökar körsträckan på en enda batteriladdning. Aluminiumkarosser används av varumärket Tesla, en trendsättare på framtidens bilmarknad, och det säger faktiskt allt!

Det finns inga inrikesbilar med aluminiumkarosser än. Men rostfritt och lätt material börjar redan tränga in i den ryska transportsektorn. Ett typiskt exempel är de ultramoderna höghastighetsspårvagnarna Vityaz-M, vars interiör är helt gjord av aluminiumlegeringar, som är praktiskt taget eviga och inte kräver konstant bättring. Det är värt att notera att skapandet av en spårvagnsinredning kräver upp till 1,7 ton aluminium, som levereras av Krasnoyarsk aluminiumfabrik Rusala.

"Tak, väggar, ställningar - allt är aluminium Och det här är inte bara plåtbeläggning, detaljerna är komplexa och kombinerar efterbehandling och bärande element, och tunnlar för ventilation och ledningar.— säger Vitaly Dengaev, generaldirektör för företaget Krasnoyarsk Machine-Building Components, där aluminiuminredningen i Vityaz skapades. — Dessutom får vi, förutom estetik, också högsta säkerhet: till skillnad från plast och syntetmaterial avger inte aluminiuminredningen skadliga ämnen om en brand uppstår!”

Den 17 mars i år började 13 Vityaz-M-spårvagnar köra runt Moskva och den 5 april hade de redan transporterat de första hundratusen passagerarna! Denna snabba och tysta stadstransport med hytter för 260 personer, med Wi-Fi, klimatkontroll, platser för funktionshindrade och barnvagnar och andra komfortelement, är designad för en livslängd på 30 år, vilket är dubbelt så lång som tidigare modeller. Under de kommande tre åren kommer huvudstaden att ta emot 300 Vityaz, varav 100 kommer att finnas på rälsen den här säsongen.

I framtidens skrivare

Elementära 3D-amatörskrivare som skriver ut från plastfilament kommer inte längre att överraska någon. Idag börjar eran av fullfjädrad seriell 3D-utskrift av metalldelar. Aluminiumpulver är kanske det vanligaste materialet för en teknik som kallas AF (från Additive Fabrication, "additiv tillverkning"). Additiv på engelska är "additiv", och detta är den djupa innebörden av namnet på tekniken: delen tillverkas inte från ett ämne från vilket överskottsmaterial skärs av under bearbetningen, utan tvärtom - genom att lägga till material till bearbetningen området av verktyget.

Metallpulvret kommer ut ur AF-maskinens dispenser och lasersintras lager för lager till en enda stark massa av monolitiskt aluminium. Delar som är gjorda integrerade med AF-metoden förvånar fantasin med sin rumsliga komplexitet; Det är omöjligt att utföra dem med klassiska metoder även på de mest moderna metallbearbetningsmaskinerna! På grund av den genombrutna designen har delar skapade på additivtryckmaskiner från aluminiumlegeringspulver styrkan av en monolit, samtidigt som de är flera gånger lättare. De produceras utan avfall och snabbt - sådana "snören" av metall är oumbärliga inom biomedicin, flyg och astronautik, precisionsmekanik, vid tillverkning av formar och så vidare.

Tills nyligen var all teknik relaterade till Additive Fabrication främmande. Men nu utvecklas inhemska analoger aktivt. Till exempel, vid Ural Federal University (Ural Federal University) förbereds en experimentell installation för tillverkning av metallpulver för AF-3D-utskrift. Installationen fungerar enligt principen att spruta smält aluminium med en stråle av inert gas. Denna metod gör det möjligt att erhålla metallpulver med alla specificerade kornstorleksparametrar.

Inom konstruktion och belysning

Aluminium kan också vara ett fasad- och takmaterial, vars livslängd inte är begränsad till ett par år och som är extremt bekvämt för designers och installatörer! Speciella patenterade legeringar och kompositer med en mängd olika egenskaper har utvecklats för konstruktion - Alclad, Kal-Alloy, Kalzip, Dwall Iridium. Aluminium kan användas för att stämpla delar där takplanet är integrerat med de bärande elementen. Detta är till exempel nödvändigt för att skapa infällbara stadiontak.

Belagda med en speciell typ av fluorpolymer, relaterad till teflon, tål aluminiumtakdelar enorma belastningar från vind och nederbörd. Och vid konstruktion av tak av enorm storlek, där den totala längden av plåten från kant till kant kan nå flera tiotals meter, används en speciell teknik, vars utveckling också möjliggjordes av aluminiumets plasticitet. För att undvika den opålitliga anslutningen av många små ark, förs aluminiumtejp flera meter bred, rullad till en enorm rulle, till byggarbetsplatsen, och direkt på byggarbetsplatsen förs den genom en speciell maskin, vilket gör den jämna tejpen profilerad, och därför stel. Aluminiumprofilen matas upp på byggnadens tak längs speciella styrningar med rullar. Denna teknik utvecklades av den brittiska Corus Group, en av världsledande inom tillverkning av aluminiumtakplåt (nu en del av Tata Steel).

I vårt land utvecklas verkligen aluminiumarkitektur först nu, släpar efter världskurserna, men kommer kraftigt ikapp dem - de senaste exempel på implementering inkluderar taket på Zenit Arena-stadion i St. Petersburg, anläggningarna vid Kazan Universiaden, Sochi flygplats, en unik lättlegeringsbro som för närvarande byggs i Nizhny Novgorod och andra objekt.

Byggnaden är byggd, taket är rest, nu behöver vi ljus! Och här är aluminium tillbaka i trenden. Det är inte bara en "bevingad" metall, utan också en "ljusmetall". Det brinner nu miljarder LED-lampor i världen och antalet ökar för varje sekund. Varje lampa har en kylfläns i aluminium som tar bort överskottsvärme från LED-kristallerna, vilket förhindrar att de överhettas. Men aluminium spelar en mycket viktigare roll vid tillverkningen av själva basen av lysdioderna - leukosafir. Detta är namnet på en konstgjord kristall gjord av speciellt ren aluminiumoxid. Numera importeras tonvis av råmaterial för kristaller huvudsakligen från utlandet, men nyligen i Naberezhnye Chelny, med stöd av Rostec, lanserades landets första linje för produktion av mycket ren aluminiumoxid för odling av leukosafir-enkristaller. Aluminiumföreningen är övertygad om att inom 2-3 år kommer våra företag att helt kunna ersätta importen av mycket ren aluminiumoxid till Ryssland, vilket kraftigt kommer att stimulera inhemsk LED-produktion.

I vårt liv - överallt...

…Vi vet bara inte alltid om det! Nästan alla högkvalitativa prylar är gjorda på basis av aluminiumlegeringar: ramar och skal till smartphones, surfplattor, bärbara datorer, powerbankfodral och mycket mer. Sportutrustning, barnvagnar, köksredskap, radiatorer, möbelbeslag - listan över områden där lättmetall används är oändlig. Men varför vet vi inte alltid om detta? Faktum är att aluminium och dess legeringar i "naken form", som den där välkända men hopplöst föråldrade aluminiumskeden, nästan aldrig hittas nuförtiden. Idag styrs bollen av anodiseringsteknologi, som gör att delar av aluminium och dess legeringar kan beläggas med en hållbar, slitstark oxidfilm. Anodisering fläckar inte dina händer och kan uppnå nästan vilken färg och textur som helst.

En av de mest lovande hushållsaluminiumområdena är cykelramar. Aluminiumramen är mycket lätt, vilket gör det mycket bekvämt att lyfta cykeln och cykla på den. Ramen rostar inte om färgen skadas, legeringstillsatser gör metallen mycket stark, och teknologier som kallas "butting" och "hydroforming" gör det möjligt att tillverka rör av varierande tjocklek och med valfria böjar, vilket lättar upp och förstärker ramen exakt där det behövs.

Miljontals cyklar - en enorm marknad! Men för närvarande importeras ramarna till alla tvåhjulingar som säljs och monteras i vårt land... "En liten revolution har dock uppstått på detta område: Rusal-ingenjörer har utvecklat en speciell ny legering, idealisk för cykelramar, och arbetar med att utveckla produktionen av ramar i vårt land, säger Leonid Khazanov, biträdande redaktör för tidningen Metal Supply and Sales. — Projektet stöds av Rusal, som den enda ryska aluminiumproducenten, Tatprofs aluminiumprofilfabrik i Naberezhnye Chelny, som är redo att tillverka rör för ramar, och det inhemska företaget, cykelmontören Velomotors. Om den planerade produktionsskalan realiseras borde våra ramar bli billigare än kinesiska och samtidigt mycket högre i kvalitet."

Ryssland är världsledande inom aluminium, en av de tre främsta tillverkarna av denna metall. Sovjetunionen började bygga aluminiumsmältverk i början av 30-talet av 1900-talet och gjorde sig helt av med importen i mitten av årtiondet. Men konstigt nog går vi verkligen in i "aluminium-eran" först nu. Huvudägaren av Rusal, Oleg Deripaska, har upprepade gånger sagt att nivån på aluminiumförbrukningen i Ryssland är mycket lägre än det globala genomsnittet, och idag är det äntligen dags att bryta denna trend och göra maximala ansträngningar och resurser för att skapa bearbetningskapacitet i land och tränga undan importerade produkter, vars kvalitet ofta äventyras många frågor.

Under många år undvek designingenjörer användningen av aluminium, eftersom aluminiumlegeringar och kompositer helt enkelt inte förekom i föråldrade regleringsdokument - idag revideras och uppdateras standarder, GOSTs och SNIPs i tidens anda. Och nästan alla industriområden väntar på att upptäcka nya användningsområden för denna metall.

Foton från öppna källor

Aluminium isolerades först i sin rena form av Friedrich Wöhler. En tysk kemist värmde vattenfri klorid av grundämnet med kaliummetall. Detta hände under andra hälften av 1800-talet. Fram till 1900-talet kg aluminium kosta mer.

Bara de rika och statsägda hade råd med den nya metallen. Anledningen till den höga kostnaden är svårigheten att separera aluminium från andra ämnen. En metod för att extrahera elementet i industriell skala föreslogs av Charles Hall.

1886 löste han oxiden i smält kryolit. Tyskaren stängde in blandningen i ett granitkärl och kopplade en elektrisk ström till den. Plack av ren metall lade sig på botten av behållaren.

Kemiska och fysikaliska egenskaper hos aluminium

Vilken aluminium? Silvervit, glänsande. Därför jämförde Friedrich Wöhler metallgranulatet han erhöll med. Men det fanns en varning: aluminium är mycket lättare.

Plasticitet är nära dyrbar och. Aluminium är ett ämne, dras lätt till tunn tråd och ark. Kom bara ihåg folien. Den är gjord på basis av det 13:e elementet.

Aluminium är lätt på grund av sin låga densitet. Det är tre gånger mindre än för järn. Samtidigt är det 13:e elementet nästan lika starkt som det är.

Denna kombination har gjort silvermetall oumbärlig inom industrin, till exempel vid tillverkning av bildelar. Vi pratar också om hantverksproduktion, eftersom aluminiumsvetsning möjligt även hemma.

Formel i aluminium låter dig aktivt reflektera ljus, men också värmestrålar. Elementets elektriska ledningsförmåga är också hög. Det viktigaste är att inte värma upp det för mycket. Det kommer att smälta vid 660 grader. Om temperaturen stiger lite högre kommer det att brinna.

Metallen kommer bara att försvinna aluminiumoxid. Den bildas också under standardförhållanden, men endast i form av en ytfilm. Det skyddar metallen. Därför motstår den korrosion väl, eftersom syretillgången är blockerad.

Oxidfilmen skyddar även metallen från vatten. Om du tar bort plack från ytan av aluminium kommer en reaktion med H 2 O att börja släppa ut vätgaser även vid rumstemperatur. Så, aluminium båt förvandlas inte till rök bara på grund av oxidfilmen och den skyddande färgen som appliceras på fartygets skrov.

Mest aktiv aluminium interaktion med icke-metaller. Reaktioner med brom och klor sker även under normala förhållanden. Som ett resultat bildas de aluminiumsalter. Vätesalter erhålls genom att kombinera det 13:e elementet med sura lösningar. Reaktionen kommer också att ske med alkalier, men först efter att oxidfilmen avlägsnats. Rent väte kommer att frigöras.

Applicering av aluminium

Metall sprayas på speglar. Höga ljusreflektansvärden kommer väl till pass. Processen sker under vakuumförhållanden. De gör inte bara standardspeglar, utan också föremål med spegelytor. Dessa inkluderar: keramiska plattor, hushållsapparater, lampor.

Duett aluminium-koppar– basen är duraluminium. Kallas helt enkelt duralumin. Lägg till som kvalitet. Sammansättningen är 7 gånger starkare än ren aluminium, därför är den lämplig för maskinteknik och flygplanskonstruktion.

Koppar ger det 13:e elementet styrka, men inte tyngd. Dural förblir 3 gånger lättare än järn. Små massa av aluminium– nyckeln till lätthet hos bilar, flygplan, fartyg. Detta förenklar transport och drift och sänker priset på produkterna.

Köp aluminium Biltillverkare är också angelägna om att skyddande och dekorativa föreningar lätt kan appliceras på dess legeringar. Färgen appliceras snabbare och jämnare än på stål och plast.

Samtidigt är legeringarna formbara och lätta att bearbeta. Detta är värdefullt med tanke på massan av kurvor och designövergångar på moderna bilmodeller.

Det 13:e elementet är inte bara lätt att måla, utan kan också fungera som ett färgämne i sig. Inköpt inom textilindustrin aluminiumsulfat. Det är också användbart vid tryckning, där olösliga pigment krävs.

jag undrar vad lösning sulfat aluminium De används också för vattenrening. I närvaro av "medlet" fälls skadliga föroreningar ut och neutraliseras.

Neutraliserar det 13:e grundämnet och syror. Särskilt bra i den här rollen aluminiumhydroxid. Det värderas inom farmakologi och medicin, och lägger det till mediciner mot halsbränna.

Hydroxid ordineras också för sår och inflammatoriska processer i tarmkanalen. Så läkemedlet finns även på apotek aluminium. Syra i magen - en anledning att lära sig mer om sådana mediciner.

I Sovjetunionen präglades även brons med 11 % tillsats av aluminium. Valörerna på tecknen är 1, 2 och 5 kopek. De började tillverka den 1926 och avslutade den 1957. Men tillverkningen av aluminiumburkar för konserver har inte upphört.

Stuvat kött, saury och andra turistfrukostar är fortfarande förpackade i behållare baserade på det 13:e elementet. Sådana burkar reagerar inte med mat samtidigt, de är lätta och billiga.

Aluminiumpulver ingår i många explosiva blandningar, inklusive pyroteknik. Industrin använder sprängmekanismer baserade på trinitrotoluen och krossat element 13. Ett kraftfullt sprängämne erhålls också genom att tillsätta ammoniumnitrat till aluminium.

I oljeindustrin är det nödvändigt aluminiumklorid. Det spelar rollen som en katalysator vid nedbrytningen av organiskt material till fraktioner. Olja har egenskapen att frigöra gasformiga, lätta kolväten av bensintyp, som interagerar med kloriden från den 13:e metallen. Reagenset måste vara vattenfritt. Efter tillsats av klorid värms blandningen till 280 grader Celsius.

I konstruktion blandar jag ofta natrium Och aluminium. Det visar sig vara en tillsats till betong. Natriumaluminat påskyndar dess härdning genom att påskynda återfuktningen.

Mikrokristallisationshastigheten ökar, vilket innebär att betongens hållfasthet och hårdhet ökar. Dessutom sparar natriumaluminat armeringen som läggs i lösningen från korrosion.

Aluminiumbrytning

Metall stänger de tre vanligaste på jorden. Detta förklarar dess tillgänglighet och utbredda användning. Men naturen ger inte elementet till människor i sin rena form. Aluminium måste separeras från olika föreningar. Det 13:e grundämnet är mest förekommande i bauxit. Dessa är lerliknande stenar, huvudsakligen koncentrerade till den tropiska zonen.

Bauxit krossas, torkas sedan, krossas igen och mals i närvaro av en liten volym vatten. Det visar sig vara en tjock massa. Den värms upp med ånga. Samtidigt avdunstar det mesta, varav bauxit inte heller är fattigt. Det som återstår är oxiden av den 13:e metallen.

Den placeras i industribad. De innehåller redan smält kryolit. Temperaturen hålls runt 950 grader Celsius. En elektrisk ström på minst 400 kA krävs också. Det vill säga att elektrolys används, precis som för 200 år sedan, när grundämnet isolerades av Charles Hall.

När den passerar genom en het lösning bryter strömmen bindningarna mellan metallen och syre. Som ett resultat förblir botten av badet ren aluminium. Reaktioner färdiga. Processen avslutas genom att gjuta från sedimentet och skicka det till konsumenten, eller använda det för att bilda olika legeringar.

Den huvudsakliga aluminiumtillverkningen ligger på samma plats som bauxitförekomsterna. I framkant - Guinea. Nästan 8 000 000 ton av det 13:e elementet är gömda i dess djup. Australien ligger på 2:a plats med en indikator på 6 000 000 I Brasilien är aluminium redan 2 gånger mindre. Globala reserver uppskattas till 29 000 000 ton.

Aluminiumpris

För ett ton aluminium kräver de nästan 1 500 dollar. Dessa är data från utbyten av icke-järnmetaller från och med den 20 januari 2016. Kostnaden bestäms huvudsakligen av industrimän. Mer exakt, priset på aluminium påverkas av deras efterfrågan på råvaror. Det påverkar också leverantörernas krav och kostnaden för el, eftersom produktionen av det 13:e elementet är energikrävande.

Olika priser sätts för aluminium. Han går till smältverket. Kostnaden meddelas per kilogram, och arten av det material som levereras har betydelse.

Så för elektrisk metall ger de cirka 70 rubel. För livsmedelsklassat aluminium kan du få 5-10 rubel mindre. De betalar samma sak för motormetall. Om du hyr ut en blandad sort är priset 50-55 rubel per kilogram.

Den billigaste typen av skrot är aluminiumspån. Du kan bara få 15-20 rubel för det. De kommer att ge lite mer för det 13:e elementet. Detta avser behållare för drycker och konserver.

Aluminiumradiatorer är inte heller högt värderade. Priset per kilo skrot är cirka 30 rubel. Dessa är medelvärden. I olika regioner och på olika ställen accepteras aluminium dyrare eller billigare. Ofta beror materialkostnaden på levererade volymer.