Физ свойства алюминия: Химические свойства алюминия, его применение

alexxlab | 09.11.1981 | 0 | Разное

Содержание

Алюминий, свойства атома, химические и физические свойства

Алюминий, свойства атома, химические и физические свойства.

 

 

 

Al 13  Алюминий

26,9815386(8)      1s2s2p3s3p1

 

Алюминий — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 13. Расположен в 13-й группе (по старой классификации — главной подгруппе третьей группы), третьем периоде периодической системы.

 

Атом и молекула алюминия. Формула алюминия. Строение алюминия

Цена на алюминий

Изотопы и модификации алюминия

Свойства алюминия (таблица): температура, плотность, давление и пр.

Физические свойства алюминия

Химические свойства алюминия. Взаимодействие алюминия. Реакции с алюминием

Получение алюминия

Применение алюминия

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Атом и молекула алюминия. Формула алюминия. Строение алюминия:

Алюминий (лат. Aluminium, от лат. alumen – «квасцы») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева

с обозначением Al и атомным номером 13. Расположен в 13-й группе (по старой классификации – главной подгруппе третьей группы), третьем периоде периодической системы.

Алюминий – амфотерный металл. Относится к группе лёгких, цветных металлов.

Алюминий обозначается символом Al.

Как простое вещество алюминий при нормальных условиях представляет собой лёгкий металл серебристо-белого цвета.

Молекула алюминия одноатомна.

Химическая формула алюминия Al.

Электронная конфигурация атома алюминия 1s2 2s2p

6 3s3p1. Потенциал ионизации (первый электрон) атома алюминия равен 577,54 кДж/моль (5,985769(3) эВ). прием алюминия

Строение атома алюминия. Атом алюминия состоит из положительно заряженного ядра (+13), вокруг которого по трем оболочкам движутся 13 электронов. При этом 10 электронов находятся на внутреннем уровне, а 3 электрона – на внешнем. Поскольку алюминий расположен в третьем периоде, оболочек всего три. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья – внешняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. На внешнем энергетическом уровне атома алюминия находятся два спаренных – на s-орбитали и один неспаренный – на p-орбитали электроны. В свою очередь ядро атома алюминия состоит из 13 протонов и 14 нейтронов.

Радиус атома алюминия (вычисленный) составляет 118 пм.

Атомная масса атома алюминия

составляет 26,9815386(8) а. е. м.

Алюминий – наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния). Концентрация алюминия в земной коре составляет 8,1 %.

 

Изотопы и модификации алюминия:

 

Свойства алюминия (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

Подробные сведения на сайте ChemicalStudy.ru

100Общие сведения 
101НазваниеАлюминий
102Прежнее название
103Латинское названиеAluminium
104Английское названиеAluminium, Aluminum (в США и Канаде)
105СимволAl
106Атомный номер (номер в таблице)13
107ТипМеталл
108ГруппаАмфотерный, лёгкий, цветной металл
109ОткрытХанс Кристиан Эрстед, Дания, 1825 г.
110Год открытия1825 г.
111Внешний вид и пр.Мягкий, лёгкий и пластичный металл серебристо-белого цвета
112ПроисхождениеПриродный материал
113Модификации
114Аллотропные модификации
115Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116Конденсат Бозе-Эйнштейна
117Двумерные материалы
118Содержание в атмосфере и воздухе (по массе)0 %
119Содержание в земной коре (по массе)8,1 %
120Содержание в морях и океанах (по массе)5,0·10-7 %
121
Содержание во Вселенной и космосе (по массе)
0,005 %
122Содержание в Солнце (по массе)0,006 %
123Содержание в метеоритах (по массе)0,91 %
124Содержание в организме человека (по массе)0,00009 %
200Свойства атома 
201Атомная масса (молярная масса)26,9815386(8) а. е. м. (г/моль)
202Электронная конфигурация1s2 2s2p3s3p1
203Электронная оболочкаK2 L8 M3 N0 O0 P0 Q0 R0

 

204Радиус атома (вычисленный)118 пм
205Эмпирический радиус атома*125 пм
206Ковалентный радиус*121 пм
207Радиус иона (кристаллический)Al3+

53 (4) пм,

67,5 (6) пм

(в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)

208Радиус Ван-дер-Ваальса184 пм
209Электроны, Протоны, Нейтроны13 электронов, 13 протонов, 14 нейтронов
210Семейство (блок)элемент p-семейства
211Период в периодической таблице3
212Группа в периодической таблице13-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 3-ей группы)
213Эмиссионный спектр излучения
300Химические свойства 
301Степени окисления-2, -1, 0, +1, +2, +3
302ВалентностьIII
303Электроотрицательность1,61 (шкала Полинга)
304Энергия ионизации (первый электрон)577,54 кДж/моль (5,985769(3) эВ)
305Электродный потенциалAl3+ + 3e → Al, Eo = -1,663 В
306Энергия сродства атома к электрону41,762(5) кДж/моль (0,43283(5) эВ)
400Физические свойства
401Плотность*2,70 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело),

2,375 г/см3 (при температуре плавления 660,32 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),

2,289 г/см3 (при 1000 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества –жидкость)

402Температура плавления*660,32 °C (933,47 K, 1220,58 °F)
403Температура кипения*2470 °C (2743 K, 4478 °F)
404Температура сублимации
405Температура разложения
406Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)*10,71 кДж/моль
408Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)*284 кДж/моль
409Удельная теплоемкость при постоянном давлении0,903 Дж/г·K (при 25 °C)
410Молярная теплоёмкость*24,20 Дж/(K·моль)
411Молярный объём10,0 см³/моль
412Теплопроводность237 Вт/(м·К) (при стандартных условиях
),

237 Вт/(м·К) (при 300 K)

500Кристаллическая решётка
511Кристаллическая решётка #1
512Структура решёткиКубическая гранецентрированная

 

513Параметры решётки4,050 Å
514Отношение c/a
515Температура Дебая394 К
516Название пространственной группы симметрииFm_ 3m
517Номер пространственной группы симметрии225
900Дополнительные сведения
901Номер CAS7429-90-5

Примечание:

205* Эмпирический радиус атома алюминия согласно [1] и [3] составляет 143 пм.

206* Ковалентный радиус алюминия согласно [1] и [3] составляет 121±4 пм.

401* Плотность алюминия согласно [3] и [4] составляет 2,6989 г/см3 (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) и 2,699 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело).

402* Температура плавления алюминия согласно [3] составляет 660 °C (933,15 K, 1220 °F).

403* Температура кипения алюминия согласно [3] составляет 2518,82 °C ( 2792 K, 4565,88 °F).

407 * Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) алюминия согласно [3] и [4] составляет 10,75 кДж/моль и 10,8 кДж/моль соответственно.

408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) алюминия согласно [3] и [4] составляет 284,1 кДж/моль и 293 кДж/моль соответственно.

410* Молярная теплоёмкость алюминия согласно [3] составляет 24,20 Дж/(K·моль) и 24,35 Дж/(K·моль).

 

Физические свойства алюминия:

 

Химические свойства алюминия. Взаимодействие алюминия. Реакции с алюминием:

 

Получение алюминия:

 

Применение алюминия:

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

  1. 1. Водород
  2. 2. Гелий
  3. 3. Литий
  4. 4. Бериллий
  5. 5. Бор
  6. 6. Углерод
  7. 7. Азот
  8. 8. Кислород
  9. 9. Фтор
  10. 10. Неон
  11. 11. Натрий
  12. 12. Магний
  13. 13. Алюминий
  14. 14. Кремний
  15. 15. Фосфор
  16. 16. Сера
  17. 17. Хлор
  18. 18. Аргон
  19. 19. Калий
  20. 20. Кальций
  21. 21. Скандий
  22. 22. Титан
  23. 23. Ванадий
  24. 24. Хром
  25. 25. Марганец
  26. 26. Железо
  27. 27. Кобальт
  28. 28. Никель
  29. 29. Медь
  30. 30. Цинк
  31. 31. Галлий
  32. 32. Германий
  33. 33. Мышьяк
  34. 34. Селен
  35. 35. Бром
  36. 36. Криптон
  37. 37. Рубидий
  38. 38. Стронций
  39. 39. Иттрий
  40. 40. Цирконий
  41. 41. Ниобий
  42. 42. Молибден
  43. 43. Технеций
  44. 44. Рутений
  45. 45. Родий
  46. 46. Палладий
  47. 47. Серебро
  48. 48. Кадмий
  49. 49. Индий
  50. 50. Олово
  51. 51. Сурьма
  52. 52. Теллур
  53. 53. Йод
  54. 54. Ксенон
  55. 55. Цезий
  56. 56. Барий
  57. 57. Лантан
  58. 58. Церий
  59. 59. Празеодим
  60. 60. Неодим
  61. 61. Прометий
  62. 62. Самарий
  63. 63. Европий
  64. 64. Гадолиний
  65. 65. Тербий
  66. 66. Диспрозий
  67. 67. Гольмий
  68. 68. Эрбий
  69. 69. Тулий
  70. 70. Иттербий
  71. 71. Лютеций
  72. 72. Гафний
  73. 73. Тантал
  74. 74. Вольфрам
  75. 75. Рений
  76. 76. Осмий
  77. 77. Иридий
  78. 78. Платина
  79. 79. Золото
  80. 80. Ртуть
  81. 81. Таллий
  82. 82. Свинец
  83. 83. Висмут
  84. 84. Полоний
  85. 85. Астат
  86. 86. Радон
  87. 87. Франций
  88. 88. Радий
  89. 89. Актиний
  90. 90. Торий
  91. 91. Протактиний
  92. 92. Уран
  93. 93. Нептуний
  94. 94. Плутоний
  95. 95. Америций
  96. 96. Кюрий
  97. 97. Берклий
  98. 98. Калифорний
  99. 99. Эйнштейний
  100. 100. Фермий
  101. 101. Менделеевий
  102. 102. Нобелий
  103. 103. Лоуренсий
  104. 104. Резерфордий
  105. 105. Дубний
  106. 106. Сиборгий
  107. 107. Борий
  108. 108. Хассий
  109. 109. Мейтнерий
  110. 110. Дармштадтий
  111. 111. Рентгений
  112. 112. Коперниций
  113. 113. Нихоний
  114. 114. Флеровий
  115. 115. Московий
  116. 116. Ливерморий
  117. 117. Теннессин
  118. 118. Оганесон

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Источники:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium
  2. https://de.wikipedia.org/wiki/Aluminium
  3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Алюминий
  4. http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=222
  5. https://chemicalstudy.ru/alyuminiy-svoystva-atoma-himicheskie-i-fizicheskie-svoystva/

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

карта сайта

алюминий атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
электронные формулы сколько атомов в молекуле алюминия 
сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические 

 

Коэффициент востребованности 808

ICSC 0988 – АЛЮМИНИЙ, ПОРОШОК (пирофорный)

ICSC 0988 – АЛЮМИНИЙ, ПОРОШОК (пирофорный)
АЛЮМИНИЙ, ПОРОШОК (пирофорный)ICSC: 0988 (Ноябрь 2019)
CAS #: 7429-90-5
UN #: 1396 (без покрытия)
EINECS #: 231-072-3

  ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ТУШЕНИЕ ПОЖАРА
ПОЖАР И ВЗРЫВ Воспламеняющееся. Образует горючий газ при контакте с водой или влажным воздухом.  Мелкодисперсные частицы образуют в воздухе взрывчатые смеси. Риск взрыва при контакте с кислотами, спиртом, окисляющими веществами или водой.  НЕ допускать контакта с кислотами, спиртом, окислителями или водой.  Замкнутая система, взрывозащищенное (для пыльной среды) электрическое оборудование и освещение. Не допускать оседания пыли.   Использовать сухой песк, специальй порошок. НЕ использовать воду. НЕ использовать двуокись углерода, пену.   

 НЕ ДОПУСКАТЬ ОБРАЗОВАНИЕ ПЫЛИ!   
  СИМПТОМЫ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
Вдыхание   Применять местную вытяжку или средства защиты органов дыхания.  Свежий воздух, покой. 
Кожа   Защитные перчатки.  Промыть кожу большим количеством воды или принять душ. 
Глаза Покраснение.  Использовать защитные очки.  Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью.  
Проглатывание   Не принимать пищу, напитки и не курить во время работы.   Прополоскать рот. 

ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА
Индивидуальная защита: Респиратор с сажевым фильтром, подходящий для концентрации вещества в воздухе. СухиеСмести просыпанное вещество в закрытые контейнеры. 

Согласно критериям СГС ООН

ОПАСНО

Спонтанно воспламеняется при соприкосновении с воздухом
При соприкосновении с водой выделяет воспламеняющиеся газы, способные к самовозгоранию 

Транспортировка
Классификация ООН
Класс опасности по ООН: 4.3; Группа упаковки по ООН: II 

ХРАНЕНИЕ
Отдельно от сильных окислителей, сильных оснований, сильных кислот, воды и галогенов. См. химические опасности. Хранить сухим. Хорошо закрывать. 
УПАКОВКА
Герметичная. 

Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза.
© МОТ и ВОЗ 2018

АЛЮМИНИЙ, ПОРОШОК (пирофорный) ICSC: 0988
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Агрегатное Состояние; Внешний Вид
ОТ СЕРЕБРИСТО-БЕЛОГО ДО СЕРОГО ЦВЕТА ПОРОШОК. 

Физические опасности
В мелкоизмельченном состоянии воспламеняется в воздухе. При смешении вещества виде порошка или гранул с воздухом возможен взрыв. 

Химические опасности
Реагирует с водой и спиртами. Интенсивно Реагирует с окислителями, сильными кислотами, сильными основаниями, хлорированными углеводородами и галогенами. Приводит к появлению опасности пожара и взрыва. 

Формула: Al
Атомная масса: 27.0
Температура кипения: 2327°C
Температура плавления: 660°C
Плотность: 2.7 g/cm³
Растворимость в воде: вступает в реакцию
ПорошкаТемпература самовоспламенения : 400°C 


ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Пути воздействия
Вещество может проникать в организм при вдыхании. 

Эффекты от кратковременного воздействия
 

Риск вдыхания
Испарение при 20° C незначительно; однако опасная концентрация частиц в воздухе может быть бысто достигнута. 

Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия
Повторяющееся или продолжительное вдыхание частиц пыли может оказать воздействие на легкие. Вещество может оказать воздействие на нервную систему. Может привести к нарушению функций организма. 


Предельно-допустимые концентрации
TLV: 1 mg/m3, как TWA; A4 (не классифицируется как канцероген для человека).
MAK: (ингаляционная фракция): 4 mg/m3; (вдыхаемая фракция): 1.5 mg/m3; группа риска для беременности: D 

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
 

ПРИМЕЧАНИЯ
Other UN number: UN1309 Aluminium powder, coated, Hazard class 4.1, Pack group II. 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
  Классификация ЕС
h350; h361 / h328; h361 

(ru)Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации.
© Версия на русском языке, 2018

Свойства алюминия и его сплавов

 Реферат  по  курсу  СТОНХ  на  тему

«Свойства алюминия 

и его сплавов»

            

План.

 

1. Физические свойства чистого алюминия.

2. История получения алюминия.

3. Классификация алюминия по степени чистоты и

его механические свойства.

4. Основные легирующие элементы в алюминиевых сплавах и

их функции.

5. Стойкость алюминия и его сплавов против окисления и

связанные с этим области применения сплавов.

6. Деформационные и литьевые алюминиевые сплавы.

7. Порошок алюминия и его применение.

8. Алюминий — материал будущего.

 

 

Алюминий(лат. Aluminium, от alumen — квасцы) — химический элемент III гр. периодической системы, атомный номер 13, атомная масса 26,98154. Серебристо-белый металл, легкий, пластичный, с высокой электропроводностью, tпл = 660 °С. Химически активен (на воздухе покрывается защитной оксидной пленкой). По распространенности в природе занимает 4-е место среди элементов и 1-е среди металлов (8,8% от массы земной коры). Известно несколько сотен минералов Алюминия (алюмосиликаты, бокситы, алуниты и др.). Получают электролизом глинозема Al2О3 в расплаве криолита Na3AlF6 при 950 °С. Алюминий имеет решётку гранецентрированного куба, устойчив при температурах от -269 °С до точки плавления (660 °С). Алюминий не имеет аллотропических изменений, элементарная ячейка состоит из 4 атомов, атомный диаметр 2,86×10-10 м. Теоретическая плотность алюминия равна
2698,72 кг/м3. Экспериментальные значения для поликристаллического материала находятся в пределах от 2696,6 до 2698,8 кг/м3. Коэффициент температурного расширения при комнатной температуре 23×10-6К-1. Теплопроводность составляет при 24°С 2,37 Вт×см-1×К-1. Электросопротивление алюминия высокой чистоты (99,99%)
при 20°С составляет 2,6548×10-8 Ом×м, или 65% электросопротивления международного эталона из отожжённой меди. Отражательная способность полированной поверхности составляет более 90%.

Алюминий чистотой свыше 99,99% впервые был получен электролизом в 1920г. В 1925 г. в работе Эдвардса опубликованы некоторые сведения о физических и механических свойствах такого алюминия. В 1938г. Тэйлор, Уиллей, Смит и Эдвардс опубликовали статью, в которой приведены некоторые свойства алюминия чистотой 99,996%, полученного во Франции также электролизом. Первое издание монографии о свойствах алюминия вышло в свет в 1967г.

В последующие годы благодаря сравнительной простоте получения и привлекательным свойствам опубликовано много работ о свойствах алюминия. Чистый алюминий нашёл широкое применение в основном в электронике — от электролитических конденсаторов до вершины электронной инженерии — микропроцессоров; в криоэлектронике, криомагнетике.

Более новыми способами получения чистого алюминия являются метод зонной очистки , кристаллизация из амальгам (сплавов алюминия со ртутью) и выделение из щёлочных растворов. Степень чистоты алюминия контролируется величиной электросопротивления при низких температурах.

 

В настоящее время используется следующая классификация алюминия по степени чистоты:

 

ОбозначениеСодержание алюминия по массе,%
Алюминий промышленной чистоты99,5 — 99,79
Высокочистый алюминий99,80 — 99,949
Сверхчистый алюминий99,950 — 99,9959
Особочистый алюминий99,9960 — 99,9990
Ультрачистый алюминийсвыше 99,9990

 

Механические свойства алюминия при комнатной температуре:

 

Чистота, %Предел текучести
d0,2,Мпа
Предел прочности,

dв, МПа

Относительное удлинение d,% (на базе 50 мм)
99,99104550
99,8206045
99,6307043

 

 

Большинство металлических элементов сплавляются с алюминием, но только некоторые из них играют роль основных легирующих компонентов в  промышленных алюминиевых сплавах. Тем не менее значительное число элементов используют в качестве добавок для улучшения свойств сплавов. Наиболее широко применяются:

Бериллий добавляется для уменьшения окисления при повышенных температурах. Небольшие добавки бериллия (0,01 — 0,05%) применяют в алюминиевых литейных сплавах для улучшения текучести в производстве деталей двигателей внутреннего сгорания (поршней и головок цилиндров).

Бор вводят для повышения электропроводимости и как рафинирующую добавку. Бор вводится в алюминиевые сплавы, используемые в атомной энергетике(кроме деталей реакторов), т.к. он поглощает нейтроны, препятствуя распространению радиации. Бор вводится в среднем в количестве 0,095 — 0,1%.

Висмут. Металлы с низкой температурой плавления, такие как висмут, свинец, олово, кадмий вводят в алюминиевые сплавы для улучшения обрабатываемости резанием. Эти элементы образуют мягкие легкоплавкие фазы, которые способствуют ломкости стружки и смазыванию резца.

Галлий добавляется в количестве 0,01 — 0,1% в сплавы, из которых далее изготавливаются расходуемые аноды.

Железо. В малых количествах (»0,04%) вводится при производстве проводов для увеличения прочности и улучшает характеристики ползучести. Так же железо  уменьшает прилипание к стенкам форм при литье в кокиль.

Индий. Добавка 0,05 — 0,2% упрочняют сплавы алюминия при старении, особенно  при низком содержании меди. Индиевые добавки используются в алюминиево — кадмиевых подшипниковых сплавах.

Примерно 0,3% кадмия вводят для повышения прочности и улучшения коррозионных свойств сплавов.

Кальций придаёт пластичность. При содержании кальция 5% сплав обладает эффектом сверхпластичности.

Кремний является наиболее используемой добавкой в литейных сплавах. В количестве 0,5 — 4% уменьшает склонность к трещинообразованию. Сочетание кремния с магнием делают возможным термоуплотнение сплава.

Магний. Добавка магния значительно повышает прочность без снижения пластичности, повышает свариваемость и увеличивает коррозионную стойкость сплава.

Медь упрочняет сплавы, максимальное упрочнение достигается при содержании меди 4 — 6%. Сплавы с медью используются в производстве поршней двигателей внутреннего сгорания, высококачественных литых деталей летательных аппаратов.

Олово улучшает обработку резанием.

Титан. Основная задача титана в споавах — измельчение зерна в отливках и слитках, что очень повышает прочность и равномерность свойств во всём объёме.

 

Хотя алюминий считается одним из наименее благородных промышленных металлов, он достаточно устойчив во многих окислительных средах. Причиной такого поведения является наличие непрерывной окисной плёнки на поверхности алюминия, которая немедленно образуется вновь на зачищенных участках при воздействии кислорода, воды и других окислителей.

Большинство алюминиевых сплавов имеют высокую коррозионную стойкость в естественной атмосфере, морской воде, растворах многих солей и химикатов и в большинстве пищевых продуктов. Последнее свойство в сочетании с тем, что алюминий не разрушает витамины, позволяет широко использовать его в производстве посуды. Конструкции из алюминиевых сплавов часто используют в морской воде. Морские бакены, спасательные шлюпки, суда, баржи строятся из сплавов алюминия с 1930 г. В настоящее время длина корпусов кораблей из сплавов алюминия достигает 61 м. Существует опыт алюминиевых подземных трубопроводов, сплавы алюминия обладают высокой стойкостью к почвенной коррозии. В 1951 году на Аляске был построен трубопровод длиной 2,9 км. После 30 лет работы не было обнаружено ни одной течи или серьёзного повреждения из-за коррозии.

Алюминий в большом объёме используется в строительстве в виде облицовочных панелей, дверей, оконных рам, электрических кабелей. Алюминиевые сплавы не подвержены сильной коррозии в течение длительного времени при контакте с бетоном, строительным раствором, штукатуркой, особенно если конструкции не подвергаются частому намоканию. При частом намокании, если поверхность алюминиевых изделий не была дополнительно обработана, он может темнеть, вплоть до почернения в промышленных городах с большим содержанием окислителей в воздухе. Для избежания этого выпускаются специальные сплавы для получения блестящих поверхностей путём блестящего анодирования — нанесения на поверхность металла оксидной плёнки. При этом поверхности можно придавать множество цветов и оттенков. Например, сплавы алюминия с кремнием позволяют получить гамму оттенков от серого до чёрного. Золотой цвет имеют сплавы алюминия с хромом.

 

Промышленный алюминий выпускается в виде двух видов сплавов — литейных, детали из которых изготавливаются литьём, и деформационные — сплавы, выпускаемые в виде деформируемых полуфабрикатов — листов, фольги, плит, профилей, проволоки. Отливки из алюминиевых сплавов получают всеми возможными способами литья. Наиболее распространено литьё под давлением, в кокиль и в песчано — глинистые формы. При изготовлении небольших партий применяется литьё в гипсовые комбинированные формы  и литьё по выплавляемым моделям. Из литейных сплавов  изготавливают

литые роторы электромоторов, литые детали летательных аппаратов и др. Деформируемые сплавы используются в автомобильном производстве для внутренней отделки, бамперов, панелей кузовов и деталей интерьера; в строительстве как отделочный материал; в летательных аппаратах и др.

 

В промышленности используются также и алюминиевые порошки. Применяются в металлургической промышленности: в алюминотермии, в качестве легирующих добавок, для изготовления полуфабрикатов путём прессования и спекания. Этим методом получают очень прочные детали (шестерни, втулки и др.). Также порошки используются в химии для получения соединений алюминия и в качестве катализатора (например, при производстве этилена и ацетона). Учитывая высокую реакционную способность алюминия, особенно в виде порошка, его используют во взрывчатых веществах и твёрдом топливе для ракет, используя его свойство быстро воспламеняться.

Учитывая высокую стойкость алюминия к окислению,  порошок используются в качестве пигмента в покрытиях для окраски оборудования, крыш, бумаги в полиграфии, блестящих поверхностей панелей автомобилей. Также слоем алюминия покрывают стальные и чугунные изделия во избежание их коррозии.

 

Уже сейчас трудно найти отрасль промышленности, где бы  не использовался алюминий или его сплавы — от микроэлектроники до тяжёлой металлургии. Это обуславливается хорошими механическими качествами, лёгкостью, малой температурой плавления, что облегчает обработку, высоким внешними качествами, особенно после специальной обработки. Учитывая перечисленные и многие другие физические и химические свойства алюминия, его неисчерпаемое количество в земной коре, можно сказать, что  алюминий — один из самых перспективных материалов будущего.

 

 

 

Список использованной литературы.

 

1. Алюминиевые сплавы. Применение алюминиевых сплавов. Справочное руководство. Редакционная коллегия И.В. Горынин и др. Москва «Металлургия», 1978.

 

2. Алюминий. Свойства и физическое металловедение. Справочник. Дж.Е.Хэтч. Москва, «Металлургия», 1989.

 

3. Алюминий. Н.Г.Ключников, А.Ф.Колодцев. Учпедгиз, 1958.

 

 

 

 

 

 

5 вещей из алюминия, без которых мы не можем представить свою жизнь

Алюминий стал широко доступен только в 20 веке в большей степени благодаря авиационной промышленности. Если сделать опрос людей какие вещи из алюминия они знают, мы можем увидеть замешательство. Мы не придаем значения тому, что мы держим в руках или видим каждый день вокруг себя. При этом, сегодня все еще является весьма актуальным собирать и сдавать на вторичную переработку алюминиевый лом.

Алюминий и его сплавы — широко распространены как технический металл. Некоторые виды использования алюминия могут быть не очевидны сразу. Например, вы знали, что алюминий используется в производстве стекла?

Алюминий невероятно популярен, потому что он легкий, крепкий, устойчив к коррозии, долговечный, пластичный, податливый, проводящий и не имеет запаха.

Алюминий также пригоден для переработки на 100% без потери своих природных свойств. Кроме того, для переработки лома алюминия требуется 5% энергии, чем для производства нового алюминия.

Вот 5 вещей из алюминия, без которых сегодня очень трудно представить нашу жизнь.

Транспортные средства

Здесь мы имеем в виду в первую очередь аэрокосмическую и автомобильную промышленность: авиадетали, автомобили, а также поезда, судна, мототранспорт и велосипеды.

Аэрокосмическая промышленность любит алюминий по причине легкости веса, поскольку его снижение имеет решающее значение для самолетов и космических аппаратов. По этой же причине широко используют алюминий и в автомобильном производстве. Он помог снизить вес легковых и грузовых автомобилей и, таким образом, несколько улучшить эффективность использования топлива.


Фактически, алюминий использовался еще до изобретения самолетов в рамах дирижаблей Zeppelin. Сегодня современные самолеты используют алюминиевые сплавы повсюду, от фюзеляжа до приборов кабины. Даже космические корабли, такие как космические челноки, содержат в своих частях от 50 до 90% алюминиевых сплавов.

Автомобильная промышленность все еще в значительной степени зависит от стали. Несмотря на это стремление повысить эффективность использования топлива и сократить выбросы CO2 привело к гораздо более широкому использованию алюминия в производстве автомобилей. Алюминий делает Teslas и Fords более легкими и более энергоэффективными. Эксперты прогнозируют, что к 2025 году среднее содержание алюминия в автомобиле увеличится на 60%.

Высокоскоростные железнодорожные системы, такие как Shinkansen в Японии и Maglev в Шанхае, также используют алюминий. Металл позволяет конструкторам снизить вес поездов, снижая сопротивление трения.

Тем не менее, пока алюминий обеспечивает небольшой вес деталям автомобильного производства. А мы можем передвигаться на большие расстояния, подниматься в небо и переплывать моря и океаны.

Строительные материалы

Строительство и строительная индустрия не исключение для использования алюминия.

В течение почти ста лет алюминиевые сплавы применяются в строительстве домов и офисных зданий. Наиболее известным является Эмпайр Стейт Билдинг. Он был одним из первых современных сооружений, которые в значительной степени были изготовлены из алюминия, в том числе на его культовый шпиль.

В настоящее время алюминий широко признан одним из самых энергоэффективных и устойчивых строительных материалов, доступных на рынке. Мы используем оконные рамы, фасадные панели, кровельные материалы и ставни.

Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью. Анодированный алюминий обладает высокой восприимчивостью к полировке и невероятно долгим сроком службы. Для строительной отрасли это важный фактор, поскольку затраты на длительное техническое обслуживание будут намного ниже, чем у сопоставимых материалов. Алюминий также не подвержен атмосферным воздействиям и может очень хорошо противостоять как  влажному, так и в сухому климату, а также не становится хрупким при низких температурах. Сегодня мы можем воплотить практически любое дизайнерское решение с помощью этого материала.

Потребительские товары

В потребительских товарах причиной частого использования алюминия является легкость и внешний вид. В результате алюминий используют при изготовлении телефонов и ударопрочных для них защитных стекол, ноутбуков, спортивногох и туристического снаряжения, сковородок и кастрюль.

Кастрюля или сковородка из алюминия поглощает всего 7% тепла, остальное отдает пище. Эти алюминиевые изделия хорошо проводят тепло, не токсичны, устойчивы к ржавчине и легко чистятся.

Использование в производстве гаджетов позволят добиться легкого веса, эргономичного и привлекательного дизайна. Apple в своих iPhone и MacBook использует преимущественно детали из алюминия. Также сильно предпочитают алюминий, для изготовления своих изделий и другие высокотехнологичные бренды электроники, такие как производитель аудиотехники Bang & Olufsen.

Да, про защитные стекла! Команда исследователей из Токийского университета и Японского института синхротронного излучения создала стекло, пропитанное оксидом алюминия, что они называют аэродинамической левитацией. В результате получилось стекло, которое не разбивается при падении или при ударе другим предметом. Именно такие стекла используют в самых разных областях, от автомобильных окон до смартфонов и планшетов.

 

Промышленные товары

К промышленным товарам, которые изготавливают из алюминия сегодня можно отнести осветительные приборы, термозащитные пленки (отражатели) радиаторы.

Так, по соотношению прочности, теплоотдачи и легкости алюминиевые радиаторы значительно превосходят стальные или металлические.
Теплозащитные пленки изготавливают из специальной изоляционной пены, покрытой алюминиевой фольгой. Служа эффективной пленкой радиатора, она предотвращает тепловые потери энергии через стены, отражая тепло, выделяемое радиатором, обратно в помещение. Такая алюминиевая теплоотражающая фольга позволяет значительно уменьшить количество энергии, необходимое для комфортного обогрева помещения.

Также, превосходные свойства алюминия делают его  оптимальным выбором для опор и кронштейнов для наружного освещения. При контакте с воздухом алюминий образует защитный слой из оксида алюминия, который защищает от коррозии. Эта естественная устойчивость к коррозии гарантирует, что алюминиевый осветительный столб выдержит воздействие времени, температуры и влажности, а также обеспечит долгие годы службы.

Фольга и упаковка

Алюминий все больше и больше заменяет пластиковые и стальные компоненты, так как он прочнее и жестче, чем пластик, и легче — чем сталь. Такие характеристики позволяют алюминиевым изделиям быстро рассеивать тепло, предохраняя электронные устройства от перегрева.

Сегодня алюминий используется для изготовления  фольги для выпечки, лотков для еды, банок для аэрозолей, а также крышек для бутылок.

Алюминиевая фольга представляет собой тонкий, блестящий лист бумаги алюминиевого металла. Он изготавливается путем прокатки больших алюминиевых листов до толщины менее 0,2 мм.

Дома люди используют алюминиевую фольгу для хранения продуктов, для покрытия поверхностей выпечки и для упаковки продуктов, таких как мясо, чтобы они не теряли влагу во время приготовления пищи.

Ну и один из наиболее распространенных видов алюминиевой тары в нашей жизни – алюминиевые банки для напитков. Одна алюминиевая банка состоит из сплава алюминия, 1% марганца, 1% магния, 0,2% кремния и 0,15% меди. Внутренняя поверхность банки покрывается специальным лаком, чтобы избежать контакт металла и напитка. Алюминиевые банки имеют самую высокую стоимость лома, субсидируя сбор и переработку других материалов. Они могут быть переработаны и возвращены на полку магазина в виде новой банки всего за 60 дней.

 

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ ПРО АЛЮМИНИЙ

  • 8% внешней коры Земли (по весу) состоит из алюминия.
  •  Один Boeing-747 содержит более 66 000 кг алюминия.
  • Алюминиевая фольга обычно имеет толщину менее 0,15 мм.
  • Чтобы изготовить 1 кг чистого алюминия потребуется около 2–3 кг алюминиевой руды (боксита).
  • Для производства чистого алюминия из переработанных банок требуется в 20 раз меньше энергии, чем из бокситов.
  • Китай в 2017 году произвел более половины мирового объема алюминия (примерно 32 000 тысяч метрических тонн).
  • В Германии примерно 95% банок проходят вторичную переработку.  США перерабатывают 70% алюминиевых банок для напитков.
  • Ежегодно производится около 180 млрд банок для напитков. Как правило, алюминиевые банки изготавливаются из 70% переработанного металла, который сдают как вторичное сырье – лом алюминиевых банок в перерабатывающие компании.

И напоследок из интересного: алюминиевая пудра + йод + несколько капель воды = эффектное шоу. Вы увидите облака токсичного пурпурного пара йода, а затем пламя. Реакция — демонстрация того, насколько активным может быть алюминий.

Пожалуйста, не пытайтесь повторить это самостоятельно.

И — сортируйте вашу алюминиевую тару отдельно, ведь ей можно дать вторую и третью жизнь!

Опыты по химии. Алюминий | Подготовка к ЦТ и ЕГЭ по химии

Чтобы поделиться, нажимайте

Амфотерные свойства гидроксида алюминия

Получим гидроксид алюминия Al(OH)3, чтобы исследовать его свойства. Для этого раствор хлорида алюминия соединяем с раствором аммиака. Выпадает осадок гидроксида алюминия.

AlCl3 + 3 NH3 · H2O = Al(OH)3 ↓ + 3 NH4Cl

Al3+ + 3 NH3 · H2O = Al(OH)3 ↓ + 3 NH4+

Убедимся в том, что гидроксид алюминия ‑ амфотерное основание. В одну из пробирок добавим раствор щелочи. Осадок гидроксида растворяется.

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

Во вторую пробирку добавляем раствор соляной кислоты. Осадок гидроксида алюминия растворяется, как и в предыдущей пробирке.

Al(OH)3 +3HCl = AlCl3 + 3H2O

Гидроксиды, которые реагируют с растворами и кислот, и щелочей, называются амфотерными. Гидроксид алюминия – типичный амфотерный гидроксид»».

Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, пипетка.

Техника безопасности.

Требуется соблюдение правил обращения со щелочами, кислотами и аммиаком. При попадании раствора щелочи на кожу, промыть водой и 2% раствором уксусной кислоты. При попадании раствора кислоты на кожу, промыть водой и 2% раствором питьевой соды.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Взаимодействие алюминия с водой

Алюминий — активный металл, но из-за прочной оксидной пленки на его поверхности не окисляется и не реагирует при обычных условиях с водой. Но если убрать с поверхности оксидную пленку, алюминий будет активно взаимодействовать с водой. Кусочки алюминия помещаем в раствор хлорида ртути (II) и выдерживаем 1-2 минуты.

3HgCI2 + 2Al = 2AICI3 + 3Hg

На поверхности алюминия образуется амальгама – сплав ртути с алюминием. Амальгама не удерживается на поверхности металла, обнажая его. Сливаем раствор соли ртути с амальгамированного алюминия и наливаем в стакан воду. Алюминий, лишившись защитной пленки, взаимодействует с водой, в процессе реакции образуются водород и гидроксид алюминия:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

Оборудование: стаканы химические, палочка стеклянная.

Техника безопасности. Соблюдать особую осторожность при работе с раствором хлорида ртути (II). Не допускать попадания раствора на кожу. Все остатки соединений ртути обезвредить.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Взаимодействие алюминия с кислородом воздуха

Если нарушить оксидную пленку, то алюминий быстро окисляется, покрываясь рыхлым слоем оксида.

4Al + 3O2 = 2Al2O3

Оксид ртути разрушает оксидную пленку на алюминии. Алюминиевую пластинку натрем порошком оксида ртути. Оксид ртути ядовитый порошок. Поэтому используем резиновые перчатки. Через некоторые время наблюдаем, как поверхность алюминия покрывается белым рыхлым налетом оксида.

Оборудование: алюминиевая пластинка, вата, перчатки резиновые.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с ядовитыми веществами. Работать только в резиновых перчатках.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Взаимодействие алюминия со щелочью и водой

Алюминий ‑ активный металл, однако из-за прочной оксидной пленки его активность мало заметна. Алюминий не реагирует с водой, на поверхности металла – плотная пленка оксида. Пленку оксида можно удалить щелочью. Когда пленка растворяется, металл начинает бурно реагировать со щелочью, выделяется водород.

2Al + 2KOH + 6H2O =   2 K[Al(OH)4] + 3H2

Проверим, будет ли действовать вода на освобожденный от оксидной пленки алюминий. Удалим щелочь и промоем поверхность металла. Свободный от оксидной пленки алюминий реагирует с водой. Выделяется водород и образуется нерастворимый гидроксид алюминия.

2Al + 6H2O = 2 Al(OH)3 ↓ + 3H2

Мы увидели, что если нарушить плотную естественную оксидную пленку алюминия, он легко разрушается даже в воде. Поэтому алюминиевую посуду не рекомендуется чистить средствами, содержащими щелочь, так как при этом алюминиевые изделия быстро теряют привлекательность, а в посуде из алюминия быстро образуются дырки.

Оборудование: химические стаканы.

Техника безопасности. Требуется соблюдение правил обращения со щелочами и горючими газами. При попадании раствора щелочи на кожу, промыть водой и 2% раствором уксусной кислоты.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Горение алюминия на воздухе.

Алюминий — активный металл, но из-за очень прочной оксидной пленки на его поверхности не реагирует при обычных условиях с водой и не окисляется. Однако если алюминий перевести в раздробленное состояние — алюминиевую пыль, то он легко сгорает на воздухе. Поместим в пробирку немного алюминиевой пыли и закроем ее пробкой с двумя трубками, одна из которых доходит почти до дна, а другая заканчивается недалеко от пробки. По длинной трубке подадим в пробирку ток воздуха. Струю воздуха, выходящую из короткой трубки и содержащую частички алюминия, направим в пламя горелки. Попадая в пламя, алюминий сгорает яркими вспышками.

4Al + 3O2 = 2Al2O3

Оборудование: штатив, пробирка с боковым отростком, газоотводная трубка, горелка, штапель.

Техника безопасности. Соблюдать правила пожарной безопасности и правила работы с нагревательными приборами. Не направлять пламя в сторону находящихся рядом людей.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Демонстрация оксидной пленки алюминия

На поверхности алюминий покрыт тонкой и прочной пленкой оксида. Оксидная пленка предотвращает дальнейшее окисление алюминия. Для демонстрации оксидной пленки закрепим алюминиевую проволоку в лапке штатива. Нагреем алюминий. При температуре 660 °С алюминий плавится и кончик проволоки провисает. Но расплавленный металл не капает. «Мешочек» оксида удерживает расплавленный алюминий. Температура плавления оксида алюминия 2055 °С.

Оборудование: штатив, горелка, пинцет или тигельные щипцы.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными приборами. Во избежание попадания расплавленного алюминия на поверхность стола, на рабочую поверхность помещают теплоизолирующую прокладку.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Обнаружение ионов алюминия

Ионы алюминия можно обнаружить при помощи раствора аммиака. К раствору хлорида алюминия добавляем раствор аммиака. Выпадает полупрозрачный студенистый осадок гидроксида алюминия.

AlCl3 + 3 NH3 · H2O = Al(OH)3 ↓ + 3 NH4Cl

Al3+ + 3 NH3 · H2O = Al(OH)3 ↓ + 3 NH4+

Реакция с аммиаком ‑ качественная реакция на ион алюминия.

Оборудование: пробирка, штатив для пробирок, пипетка.

Техника безопасности.

Требуется соблюдение правил обращения с раствором аммиака. Не вдыхать газообразный аммиак.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

 

 

Сплавы АМГ2, АМГ3

Рассмотрим сплавы системы алюминий-магний АМГ2 и АМГ3, их сходства и различия в свойствах и применении. Из этих алюминиевых сплавов изготавливают приемущественно листы и ленты.

Химсостав АМГ2, АМГ3

Эти два сплава отличаются массовой долей магния – 2 и 3% соответственно.

Химический состав АМг2 по ГОСТ 4784-97
Fe Si Mn Cr Ti Al Cu Mg Zn Примесей
до 0.5 до 0.4 0.1 – 0.5 до 0.05 до 0.15 95.7 – 98.2 до 0.15 1.7 – 2.4 до 0.15 прочие, каждая 0.05; всего 0.15

 

Химический состав АМг3 по ГОСТ 4784-97
Fe Si Mn Cr Ti Al Cu Mg Zn Примесей
до 0.5 0.5 – 0.8 0.3 – 0.6 до 0.05 до 0.1 93.8 – 96 до 0.1 3.2 – 3.8 до 0.2 прочие, каждая 0.05; всего 0.1

 

Свойства АМГ2 и АМГ3

АМг2 и АМГ3 — это сплавы алюминия системы алюминий — магний (Al — Mg), относщиеся к деформируемым давлением сплавам. АМГ2 обладают хорошей коррозионной стойкостью, пластичностью и неплохо свариваются. По прочности превосходят АМц, но уступают ему в пластичности. Эти сплавы имеют невысокие твёрдость, прочность на растяжение, предела текучести и модуль упругости. Теплопроводность и электропроводность АМГ2, АМГ3 ниже, чем у алюминий-марганцевого сплава АМЦ.

Твердость сплавов АМГ3 и АМГ2 практически одинакова HB 10-145 МПа, а сплава АМГ2Н нагартованном состоянии – 60 МПа.

 Мех св-ва АМГ2, АМГ3

Механические свойства АМг2 при Т=20oС
Сортамент Предел кратковременной прочности sв предел текучести для остаточной деформации sT Относительное удлинение при разрыве d5
МПа МПа %
Трубы, ГОСТ 18482-79 155 60 10
Пруток, ГОСТ 21488-97 175   13
Лента, ГОСТ 13726-97 175   7
Лента нагартованная, ГОСТ 13726-97 265-215   3-4
Профили отожженные, ГОСТ 8617-81 225 59 13
Профили, ГОСТ 8617-81 147 59 13
Плита, ГОСТ 17232-99 155-175   6-7

 

Механические свойстваАМг3 при Т=20oС
Сортамент Предел кратковременной прочности sв предел текучести для остаточной деформации sT Относительное удлинение при разрыве d5
МПа МПа %
Трубы, ГОСТ 18482-79 180 70 15
Пруток, ГОСТ 21488-97 175 80 13
Лента отожженная, ГОСТ 13726-97 185-195 80-100 15
Лента полунагартованная, ГОСТ 13726-97 245 195 7
Профили, ГОСТ 8617-81 176 78 12
Плита, ГОСТ 17232-99 165-185 59-69 11-12

Физические свойства сплавов АМГ2, АМГ3

Физические свойства АМг2
T Модуль упругости первого рода E 10– 5 Коэффициент температурного  расширения a106 Коэффициент теплопроводности l Плотность АМГ2 r Удельная теплоемкость материалаC Удельное электросопротивление R 109
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 0.71     2690   47.6
100   24.2 159   963  
200   27.6        

 

Физические свойства материала АМг3
T Модуль упругости первого рода E 10– 5 Коэффициент температурного  расширения a106 Коэффициент теплопроводности l Плотность АМГ3 r Удельная теплоемкость АМГ3 C Удельное электросопротивление R 109
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 0.71     2660   49.6
100   23.5 151   880  

 

Сварка АМГ2, АМГ3

Сварные соединения АМГ2, АМГ3 обладают высокой стойкостью против коррозии. АМГ2 имеет высокую коррозионную стойкость к основным видам коррозии как в отожженном АМГ2М так и в нагартованном АМГ2Н или полунагартованном АМГ2Н2 состонии. АМГ хорошо свариваются аргоннодуговой сваркой, но характеристики сварного шва зависят от содержания магния. С ростом его содержания уменьшается коэффициент трещинообразования, возрастает пористость сварных соединений.

Применение АМГ2, АМГ3

Листы АМг2, АМг3 хорошо деформируются как в горячем, так и в холодном состоянии. Нагартовка заметно снижает штампуемость листов. Листы марок АМГ2, АМГ3 применяются для конструкций средней нагруженности.
Листы из сплавов АМг2 (состояния М, Н2, Н) и АМг3 (состояния М и Н2), в том числе рифленые – являются самым распространенным алюминиевым прокатом. Прутки из АМГ3, АМГ2 практически не выпускаются, заменой является более дорогой АМГ6.

Алюминий А5 — сплав, свойства, характеристики обзорная статья, доклад, реферат

Технология изготовления

Алюминий А5 имеет незначительное содержание примесей, которые имеют большое значение для качества продукции. Для придания металлу пластичности, применяется термический метод обработки. Полуфабрикат, прошедший отжиг, имеет маркировку А5М, а нагартованный твёрдый пруток имеет маркировку А5Н. Алюминий А5 выпускается по ГОСТ-11069-2001 и применяется в строительстве и промышленности.

А5 является техническим алюминием с малой плотностью, тягучестью и удельным значением предела прочности. Благодаря этим параметрам металл может конкурировать с титаном и сталью, но только в пределах до 200 градусов.

Применение А5

Данный вид металла используется в изготовлении сварочной проволоки СвА5, листов для полиграфии, катанки, слитков и ленты. Помимо этого отливаются плитки, предназначенные для прокатки на полуфабрикаты. Из алюминия этой марки изготавливаются теплообменники, конденсаторы с двусторонним раздувом каналов, детали холодильной техники, рулонная фольга для термо-гидроизоляции, упаковочный материал и многое другое.

У нас Вы можете купить лист А5 по выгодной цене. Из нагартованных и полунагартованных листов изготавливаются ненагруженные конструкции и резервуары, которые требуют высокой коррозийной стойкости. Применяются при сборке вентиляционных коробов, изоляции теплотрасс и теплоотражающих экранов. Благодаря высокой пластичности отожженных листов из них производятся изделия глубокой вытяжкой.

Самым важным видом продукции является алюминиевая труба. Она применяется в строительстве, радиомоделировании, машиностроении, судостроении, авиастроении, а также необходима для хозяйственных нужд населения. Эта продукция обладает небольшим весом, гибкостью, низким коэффициентом трения, высокой стойкостью к коррозии и обладает большим сроком службы.

Алюминий А5 обладает высокой коррозийной устойчивостью в разных средах. Однако имея разные содержания примесей, антикоррозийные свойства могут меняться.

Данный вид металла может свариваться любым методом. Сварные соединения на техническом алюминии обладают высокой стойкостью, которые не склонны к расслаиванию и коррозийному растрескиванию.

Свойства алюминия

Свойства алюминия – Каковы физические свойства алюминия?
Каковы физические свойства алюминия? Физические свойства алюминия – это характеристики, которые можно наблюдать без преобразования вещества в другое вещество. Физические свойства – это обычно те, которые можно наблюдать с помощью наших органов чувств, такие как цвет, блеск, точка замерзания, точка кипения, точка плавления, плотность, твердость и запах.Физические свойства алюминия следующие:

Каковы физические свойства алюминия?

Цвет Серебристо-белый с голубоватым оттенком
Твердость Чистый металл мягкий, но при легировании он становится прочным и твердым.
Пластичность тонкие листы
Ковкость Способность к формованию или изгибу
Электропроводность Хорошие электрические и тепловые проводники
Коррозия Устойчивость к коррозии за счет образования самозащитного оксидного покрытия

Свойства алюминия – Каковы химические свойства алюминия?
Каковы химические свойства алюминия? Это характеристики, которые определяют, как будет реагировать с другими веществами или изменит с одного вещества на другое.Чем лучше мы знаем природу вещества, тем лучше мы можем его понять. Химические свойства наблюдаются только во время химической реакции. Реакции на вещества могут быть вызваны изменениями, вызванными горением, ржавчиной, нагреванием, взрывом, потускнением и т. Д. Химические свойства алюминия следующие:

Каковы химические свойства алюминия?

Химическая формула Al
Возникновение Встречается только в виде соединения, в основном в боксите
Окисление Во влажном воздухе медленно соединяется с кислородом с образованием оксида алюминия
Реакционная способность с кислотами Реагирует со многими горячими кислотами
Реакционная способность с водой Быстро реагирует с горячей водой
Реакционная способность со щелочами Реагирует со щелочами, такими как гидроксид натрия и известковая вода
Соединения Смесь алюминия, кислорода и других элементов дает боксит
Боксит представляет собой алюминиевую руду и является основным источником алюминия
Сплавы В сочетании с такими элементами, как медь, кремний или магний, он образует сплавы большая сила

Факты и информация о • Свойства алюминия
Эта статья о свойствах алюминия содержит факты и информацию о физических и химических свойствах алюминия, которые могут быть полезны в качестве домашнего задания для студентов-химиков.Дополнительные факты и информацию о Периодической таблице и ее элементах можно получить через карту сайта Периодической таблицы.

Каковы три физических свойства алюминия? – MVOrganizing

Каковы три физических свойства алюминия?

Свойства алюминия – Каковы физические свойства алюминия?

  • Цвет: Серебристо-белый с голубоватым оттенком.
  • Твердость: чистый металл мягкий, но при легировании он становится прочным и твердым.
  • Пластичность: его можно расколоть на очень тонкие листы.
  • Ковкость: способность деформироваться или сгибаться.

Каковы физические свойства алюминиевой фольги?

Технические характеристики

Имущество Значение / комментарий
Непрозрачность Фольга – твердый металл. Он не пропускает свет и является полным барьером для света, включая УФ-спектр.
Отражательная способность Отражает примерно 98% излучаемого тепла и света.
Немагнитный Алюминий незначительно намагничен и поэтому обеспечивает отличную электрическую защиту.

Каковы три физических свойства quizlet из алюминиевой фольги?

Каковы три физических свойства алюминиевой фольги? К физическим свойствам алюминиевой фольги относятся блеск, пластичность и теплопроводность.

Является ли алюминиевая фольга изолятором?

Алюминиевая фольга, также называемая оловянной фольгой, является отличным изолятором, а в некоторых случаях работает лучше, чем такие материалы, как хлопок или бумага.Однако алюминиевая фольга подходит не для всех ситуаций, поэтому ее правильное использование является важной частью экономии энергии.

Почему алюминий – лучший проводник электричества?

Алюминий – хороший проводник, потому что это металл. В металлах валентные электроны уже отделены металлическими связями между атомами. Мы называем эти электроны, которые разрывают связь со своим атомом, свободными электронами. Они легко начинают двигаться всякий раз, когда к металлу прикладывают заряд.

Алюминий плохо проводит электричество?

Большинство металлов считаются хорошими проводниками электрического тока.Медь – лишь один из самых популярных материалов, используемых для изготовления проводов. Другие материалы, которые иногда используются в качестве проводников, – это серебро, золото и алюминий. Алюминий и большинство других металлов не так хорошо проводят электричество, как медь.

Алюминий плохо проводит тепло и электричество?

Алюминий плохо проводит электричество и тепло по сравнению с некоторыми металлами, такими как серебро, медь и золото. Но в целом это довольно хороший проводник тепла и электричества.Электропроводность металлов зависит от количества электронов, присутствующих в валентной оболочке.

Лимонный сок является хорошим проводником электричества?

Полный ответ: Лимонный сок содержит лимонную кислоту. Когда лимонный сок добавляется в воду, кислота распадается на анионы и катионы, которые заряжаются. Следовательно, когда соль или лимонный сок смешивают с дистиллированной водой, она становится проводником электричества.

Молоко – хороший проводник электричества?

Молоко является хорошим проводником электричества, поскольку содержит воду и кислоту.Таким образом, из-за присутствия в молоке воды и молочной кислоты он является хорошим проводником электричества.

Соленая вода является хорошим проводником электричества?

Звучит безумно, но это правда! Это связано с тем, что соленая вода является хорошим проводником электричества, что делает воду океана источником возобновляемой энергии. Молекулы соли состоят из ионов натрия и хлора. Эти ионы переносят электричество через воду с помощью электрического тока.

Бензин – проводник электричества?

Типичное значение электропроводности бензина составляет 25 пСм-1.Это очень низкий уровень проводимости бензина. Итак, бензин – плохой проводник электричества.

Является ли сахар хорошим проводником электричества?

Раствор сахара не является хорошим проводником электричества. Вода может проводить электричество только тогда, когда в ней присутствуют заряженные ионы. Когда сахар растворяется в воде, он не образует ионы в воде. Поэтому сахарный раствор не является проводником электричества.

Является ли калий хорошим проводником тепла и электричества?

Металлический калий мягкий и белый с серебристым блеском, имеет низкую температуру плавления и является хорошим проводником тепла и электричества.

Раствор сахара кислый или щелочной?

Обратите внимание, что раствор сахара не является ни кислотным, ни основным по своей природе. Раствор сахара нейтрален. В результате он не повлияет на какой-либо индикатор (например, лакмусовую бумагу, фенолфталеин и т. Д.).

Что лучше проводник электричества, соль или сахар?

Почему раствор соли проводит электричество, а раствор сахара – нет? Солевой раствор, такой как хлорид натрия (NaCl), проводит электрический ток, потому что в нем есть ионы, которые могут свободно перемещаться в растворе.

Проводит ли воск электричество?

Нет, воск не проводит электричество, потому что воск, будучи ковалентным соединением, не имеет положительно или отрицательно заряженных ионов, которые нельзя ослабить нагреванием или в водном растворе. Следовательно, из-за отсутствия свободных ионов воск не проводит электричество.

Почему сахар – плохой проводник?

Ионы необходимы для проведения электричества. В растворе сахар не распадается на ионы, поэтому раствор сахара является плохим проводником электричества.

Является ли сахарный раствор электролитом?

Вещество, которое при добавлении в воду делает ее проводящей, называется электролитом. Типичный пример электролита – обычная соль хлорида натрия. Напротив, раствор сахара в воде не может проводить ток; поэтому сахар не является электролитом.

При какой температуре тает сахар?

186 ° С

Физические свойства алюминия

Поскольку алюминий является неотъемлемой частью нашей жизни, может показаться, что этот чудо-металл существовал всегда.По правде говоря, использование алюминия в производстве и промышленности имеет короткую историю, чуть более века. Это потому, что на протяжении большей части истории человечества мы даже не знали о существовании алюминия.

Несмотря на то, что алюминий является третьим по распространенности элементом в земной коре, его трудно найти. В чистом виде алюминий обладает высокой реакционной способностью и легко связывается с другими минералами, а это означает, что он встречается крайне редко. Вместо этого он является неотъемлемым ингредиентом обычных руд, таких как квасцы и бокситы.

После нескольких столетий открытий ученые наконец смогли выделить чистый алюминий в 1800-х годах. Еще несколько десятилетий ушло на то, чтобы придумать коммерчески жизнеспособный метод извлечения алюминия для промышленных целей. Вот почему этот металл стал легкодоступным только в начале двадцатого века.

Как только технология открыла секрет производства алюминиевых сплавов в больших масштабах, ей не потребовалось много времени, чтобы начать преобразование всех видов промышленности.От авиации до медицины и всего остального – удивительные свойства алюминия делают его одним из самых важных материалов, используемых сегодня. В сегодняшнем посте мы рассмотрим эти свойства, и, надеюсь, вы лучше поймете, почему алюминий такой особенный.

Что такое алюминий?

Первое, что вам нужно знать об алюминии, это то, что это 13 -й элемент периодической таблицы и имеет атомный символ Al. В естественном виде это серебристо-белый немагнитный пластичный металл.По массе он составляет 8% земной коры, что делает его самым распространенным из существующих металлов.

Внешний вид алюминия

может варьироваться в зависимости от отделки поверхности. Полированная алюминиевая поверхность может отражать около 92% видимого света. Он также полезен для отражения среднего и дальнего инфракрасного излучения.

Большинство товарных марок алюминия имеют плотность 0,0975 фунта / дюйм³. По сравнению со сталью, это примерно треть плотности. Это связано с тем, что ядро ​​алюминия намного легче, но не намного меньше.На практике единственные металлы, которые легче алюминия, относятся к группе 1 и 2, которые по большей части слишком реактивны для использования в конструкции. Единственные исключения – бериллий и магний.

Все дело в весе

Если бы вам нужно было сосредоточиться только на одном свойстве алюминия как на самом важном, большинство людей согласились бы с его легким весом. Это, в сочетании с его относительно высокой прочностью, делает алюминий таким ключевым материалом практически в любой коммерческой отрасли, о которой вы только можете подумать.

Хотя чистому алюминию не хватает долговечности, необходимой в некоторых областях с высокими эксплуатационными характеристиками, при легировании с другими элементами он становится чрезвычайно прочным. Несмотря на то, что он не такой прочный, как сталь, вес на треть означает, что алюминий может использоваться во всех сферах применения, где вес имеет решающее значение. Дополнительным преимуществом является то, что прочность алюминия на растяжение увеличивается с понижением температуры без потери ударной вязкости, тогда как сталь становится более хрупкой в ​​аналогичных условиях.

Не забывайте о коррозионной стойкости

Реактивность алюминия

на первый взгляд может показаться трудным препятствием для преодоления, но это основная причина того, почему алюминий обладает такой высокой устойчивостью к коррозии.Под воздействием кислорода алюминий естественным образом образует так называемый пассивирующий слой. Это тонкий поверхностный слой оксида алюминия, форма окисления и тот же процесс, который приводит к ржавчине в железе.

Однако в алюминии этот слой оксида алюминия защищает металл от дальнейшей коррозии. Фактически, если металл поцарапан или поврежден иным образом, он быстро восстановится путем пассивации.

Следует отметить, что некоторые алюминиевые сплавы с трудом образуют оксидный слой, что делает их более подверженными коррозии.К счастью, существуют методы усиления окисления, такие как анодирование, нанесение покрытия с конверсией хромата или промывка металла раствором азотной кислоты, пероксида и деионизированной воды.

С другой стороны, было разработано несколько сплавов, которые повышают естественную коррозионную стойкость алюминия, что делает его пригодным для экстремальных условий окружающей среды, таких как морская вода или присутствие токсичных химикатов.

Алюминий обладает множеством других полезных свойств

Если бы это были все положительные качества алюминия, сегодня он не был бы таким повсеместным.Алюминий – это очень универсальный металл, а это значит, что его можно использовать во всех сферах применения. Это начинается с превосходной формуемости алюминия. Из-за своей пластичности алюминий можно производить различными способами, а его прочность на разрыв и долговечность означают, что он все еще может сохранять свою естественную упругость. Вот почему вы видите огромное разнообразие всевозможных алюминиевых деталей.

Еще одним положительным атрибутом алюминия является его отличная теплопроводность. Он часто используется в качестве радиатора для различных устройств, таких как светодиодные фонари, компьютеры, мобильные телефоны и электротехнические изделия.Алюминий также выгодно отличается от меди с точки зрения электропроводности. Хотя он не такой проводящий, как медь, поскольку он составляет 1/3 веса меди, только половина веса алюминиевого провода требуется для того, чтобы проводить такое же количество электричества, что делает его проверенным вариантом для линий электропередачи.

Другие преимущества включают отражательную способность алюминия (как упоминалось ранее) и эстетичный внешний вид, что делает его пригодным для архитектурных и инженерных решений. Алюминий также легко перерабатывается, нетоксичен и имеет много других преимуществ с точки зрения экологичности.Он не имеет запаха и не пропускает воздух, а также обладает отличными гигиеническими свойствами, что помогает объяснить, почему он так важен для пищевой промышленности, медицинского оборудования и химической промышленности.

Специалист службы технической поддержки

Следует упомянуть еще одно преимущество алюминия. Доступен разнообразный набор сплавов, которые подходят практически для любого применения. На самом деле, существует так много сплавов на выбор, что бывает сложно понять, какой из них лучший. Именно поэтому работа с проверенным поставщиком материалов просто необходима.

В Clinton Aluminium наша команда технических профессионалов стремится работать с нашими клиентами на всех этапах процесса закупок. Свяжитесь с одним из наших опытных и знающих представителей службы поддержки клиентов сегодня.

Информационный ресурс по материалам в Интернете – MatWeb

MatWeb, ваш источник информации о материалах

Что такое MatWeb? MatWeb’s база данных свойств материалов с возможностью поиска включает паспорта термопластов и термореактивных полимеров, таких как АБС, нейлон, поликарбонат, полиэстер, полиэтилен и полипропилен; металлы, такие как алюминий, кобальт, медь, свинец, магний, никель, сталь, суперсплавы, сплавы титана и цинка; керамика; плюс полупроводники, волокна и другие инженерные материалы.

Преимущества регистрации в MatWeb
Премиум-членство Характеристика: – Данные о материалах экспорт в программы CAD / FEA, включая:

Как найти данные о собственности в MatWeb

Нажмите здесь, чтобы узнать, как войти материалы вашей компании в MatWeb.

У нас есть более 155 000 материалы в нашей базе данных, и мы постоянно добавляем к этому количеству, чтобы обеспечить Вам доступен самый полный бесплатный источник данных о собственности материалов в Интернете. Для вашего удобства в MatWeb также есть несколько конвертеров. и калькуляторы, которые делают общие инженерные задачи доступными одним щелчком мыши. кнопки. MatWeb находится в стадии разработки.Мы постоянно стремимся найти лучшее способы служить инженерному сообществу. Пожалуйста, не стесняйтесь свяжитесь с нами с любыми комментариями или предложениями.

База данных MatWeb состоит в основном из предоставленных таблиц данных и спецификаций. производителями и дистрибьюторами – сообщите им, что вы видели их данные о материалах на MatWeb.


Рекомендуемый материал:
Меламино-арамидный ламинат




Алюминий – структура, свойства, общее использование и часто задаваемые вопросы

Алюминий, металл серебристо-белого цвета, является 13-м элементом в периодической таблице.Имеет символ Ал. Удивительный факт об алюминии заключается в том, что он является одним из самых распространенных металлов на Земле и составляет более 8% от общей массы ядра Земли. Известно, что это третий по распространенности химический элемент на Земле, первые два из которых – кислород и кремний. В то же время, поскольку он легко вступает в реакцию с другими элементами, чистого алюминия в природе не существует.

Формально алюминий был впервые произведен в 1824 году, и людям потребовалось еще пятьдесят лет, чтобы научиться производить его в массовом масштабе.Здесь мы узнаем, что такое алюминий, что такое алюминий, использование алюминия, физические свойства алюминия, химические свойства алюминия и применение алюминия.

Структура атома алюминия

Так выглядит структура атома алюминия.

[Изображение будет скоро загружено]

Свойства алюминия

Давайте теперь узнаем о свойствах алюминия.

Физические свойства алюминия следующие.

  1. Алюминий серебристо-белого цвета.

  2. Это легкий металл.

  3. Алюминий обладает высокой реакционной способностью.

  4. Он податливый и мягкий.

  5. По плотности и жесткости он примерно на треть больше, чем сталь.

  6. Устойчив к коррозии.

  7. Он сверхпроводящий по своей природе.

Химические свойства алюминия следующие.

60

Символ алюминия

Al

Атомный номер алюминия

13

Атомная масса алюминия

26

Группа

13

Период

3

Блок

p

Точка плавления алюминия

.323 ° C или 1220,581 ° F, или 933,473 K

Температура кипения алюминия

2519 ° C или 4566 ° F или 2792 K

Плотность алюминия

2,70 г / м см3

Относительная атомная масса

26,982

Состояние алюминия при 20 ° C

Твердый

Ключевые изотопы

27Al

Электронная конфигурация

[Ne] 3s23p1

Обнаружено

Гансом Кристианом Эрстедом в 1825 году

Общее использование алюминия

Давайте теперь узнаем об общем использование алюминия в повседневной жизни.

Алюминий используется в повседневной жизни в различных продуктах, включая фольгу, банки, оконные рамы, кухонную утварь, пивные бочонки и детали самолетов. Это связано с некоторыми его специфическими свойствами. Он имеет более низкую плотность, более высокую теплопроводность и нетоксичен. Его можно легко отливать, формовать и обрабатывать, и он обладает отличной коррозионной стойкостью. Кроме того, он не искрящий и немагнитный. Алюминий, как известно, является вторым по пластичности металлом на Земле и шестым по пластичности.

Его часто используют в виде сплава, так как сам алюминий не такой прочный. Однако сплавы с медью, магнием, марганцем и кремнием легкие, но прочные. Они играют важную роль в строительстве самолетов и многих других видов транспорта.

Алюминий также известен как хороший проводник электричества и широко используется в линиях электропередачи. Он дешевле меди и по весу примерно в два раза легче проводника.

Когда алюминий испаряется в вакууме, он образует высокоотражающее покрытие для света и тепла. Он не разрушается, как серебряное покрытие. Алюминиевые покрытия находят несколько применений в упаковках, зеркалах телескопов, декоративной бумаге и игрушках.

Теперь, когда вы знаете о свойствах и использовании алюминия, давайте обсудим применение алюминиевой фольги.

Алюминиевая фольга

Алюминиевая фольга, также называемая оловянной фольгой, представляет собой блестящий лист алюминиевого металла толщиной с бумагу.Его получают, когда большие алюминиевые слябы прокатывают до толщины менее 0,2 мм.

Алюминиевая фольга используется в промышленности для самых разных целей, включая изоляцию, упаковку и транспортировку. Он также широко доступен во всех продуктовых магазинах для использования в домашних условиях. Дома люди используют алюминиевую фольгу для хранения продуктов, упаковки продуктов и покрытия поверхностей для выпечки, таких как мясо, чтобы они не теряли влагу во время приготовления.

Люди также используют алюминиевую фольгу для упаковки и защиты более нежных продуктов, таких как овощи, во время их приготовления на гриле.Наконец, алюминиевую фольгу также можно использовать для облицовки противней для гриля, чтобы поддерживать порядок в посуде, и для решеток для гриля, чтобы удалить стойкие остатки и пятна.

Итак, если вам интересно, для чего используется алюминий, у него есть все эти применения в вашей повседневной жизни.

Свойства алюминия – aluminium-guide.com

Физические свойства алюминия

основной Физические свойства алюминия и алюминиевого сплава, полезные для применения:

Эти свойства алюминия представлены ниже в таблицах [1].Их можно рассматривать только как основу для сравнения сплавов и их состояний и не следует использовать для инженерных расчетов. Это не гарантированные значения, так как в большинстве случаев это средние значения для продуктов разных размеров, форм и способов изготовления. Следовательно, они могут не быть точными репрезентативными для продуктов всех размеров и форм.

Значения плотности для популярных алюминиевых сплавов основаны на отожженном состоянии (O). Различия в плотности обусловлены тем, что сплавы имеют разные легирующие элементы и в разном количестве: кремний и магний легче алюминия (2.33 и 1,74 г / см 3 ), а железо, марганец, медь и цинк тяжелее (7,87; 7,40; 8,96 и 7,13 г / см 3 ).

Влияние глинозема и физических свойств, в частности его плотности, на структурные характеристики алюминиевых сплавов см. здесь.

Алюминий как химический элемент

  • Алюминий Это третий по распространенности (после кислорода и кремния) среди примерно 90 химических элементов, которые содержатся в земной коре.
  • Среди металлических элементов – он первый.
  • Этот металл обладает множеством полезных свойств, физических, механических, технологических, благодаря чему он широко используется во всех сферах жизнедеятельности человека.
  • Алюминий – ковкий металл серебристо-белого цвета, который легко обрабатывается большинством методов обработки металла: прокаткой, волочением, экструзией (прессованием), ковкой.
  • Его плотность – удельный вес – составляет около 2,70 граммов на кубический сантиметр.
  • Чистый алюминий плавится при температуре 660 градусов по Цельсию.
  • Алюминий имеет относительно высокую теплопроводность и электропроводность.
  • В присутствии кислорода всегда покрывается тонкой невидимой оксидной пленкой. Эта пленка практически непроницаема и обладает относительно высокими защитными свойствами. Поэтому алюминий обычно показывает стабильность и долгий срок службы в нормальных атмосферных условиях.

Сочетание свойств алюминия и его сплавов

Алюминий и его сплавы обладают уникальным сочетанием физических и других свойств.Он изготовлен из алюминия с использованием одного из самых универсальных, экономичных и привлекательных строительных и потребительских материалов. Алюминий используется в очень широком диапазоне – от мягкой, очень пластиковой упаковочной пленки до самых сложных космических проектов. Алюминий считается вторым после стали среди множества конструкционных материалов.

низкая плотность

Алюминий – одно из самых легких промышленных сооружений. Плотность алюминия примерно в три раза ниже, чем у стали или меди. Это физическое свойство обеспечивает высокую удельную прочность – прочность на единицу веса.

Рисунок 1.1 – Объем на единицу веса алюминия по сравнению с другими металлами [3]

Рисунок 1.2 – Влияние легирующих элементов
на прочностные свойства, твердость, хрупкость и пластичность
[3]

Рисунок 1 – Прочность на единицу плотности алюминия по сравнению с различными металлами и сплавами [3]

Рисунок 2 – Кривые растяжения алюминия в сравнении с различными металлами и сплавами [3]

Таким образом, алюминиевые сплавы широко используются в транспортном машиностроении для увеличения грузоподъемности автомобилей и экономии топлива.

  • паром-катамарана,
  • нефтеналивных танкеров и
  • самолетов –

Вот лучшие примеры использования алюминия на транспорте.


Рисунок 3 – Плотность алюминия в зависимости от его чистоты и температуры [2]

коррозионная стойкость

Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью благодаря тонкому слою оксида алюминия на его поверхности. Эта оксидная пленка образуется мгновенно, как только свежая поверхность алюминия входит в контакт с воздухом (рис. 4).Во многих случаях это свойство позволяет использовать алюминий без специальной обработки поверхности. Если необходимо дополнительное защитное или декоративное покрытие, применяется анодирование или окраска поверхности.


Рисунок 4
а – покрытие из естественного оксида на сверхчистом алюминии;
b – алюминий чистотой от коррозии 99,5% с естественным оксидным покрытием
в коррозионно-агрессивной среде [2]

Рисунок 5.1 – Влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость и усталостную прочность [3]

Рисунок 5.2 – Питтинговая коррозия (точечная коррозия) алюминиевых листов
из сплава 3103 в различных коррозионных условиях [3]

Прочность

Прочностные характеристики чистого алюминия довольно низкие (рис. 6). Однако эти механические свойства могут сильно вырасти, если в легирующие элементы добавлен алюминий и, кроме того, он подвергается термическому (рисунок 6) или деформационному (рисунок 7) упрочнению.

Типичные легирующие элементы:

  • марганец
  • кремний,
  • медь,
  • магний,
  • и цинк.


Рисунок 6 – Влияние чистоты алюминия на его прочность и твердость [2]


Рисунок 7 – Механические свойства деформируемых
алюминиево-медных сплавов высокой чистоты в различных состояниях [2]
(О – отожженный, W – сразу после отпуска, Т4 – естественно состаренный, Т6 – искусственно состаренный)

Рисунок 8 – Механические свойства алюминия 99,50%
в зависимости от полученной степени холодной деформации [2]

Рисунок 2 – Влияние легирующих элементов на плотность и модуль Юнга [3]

Стойкость при низких температурах

Известно, что сталь становится хрупкой при низких температурах.Кроме того, алюминий при низких температурах увеличивает свою прочность и сохраняет высокую вязкость. Именно это физическое свойство позволило использовать его в космических аппаратах, в условиях работы в холодном космосе.

Рисунок 9 – Изменение механических свойств алюминиевого сплава 6061
при понижении температуры

Теплопроводность

Алюминий проводит тепло в три раза быстрее, чем сталь. Это физическое свойство очень важно в теплообменниках для нагрева или охлаждения рабочей среды.здесь – широкое использование алюминия и его сплавов в посуде, кондиционерах, примышленных и автомобильных теплообменниках.

Рисунок 10 – Теплопроводность алюминия по сравнению с другими металлами [3]

отражательная способность

Алюминий – отличный отражатель лучистой энергии во всем диапазоне длин волн. Это физическое свойство позволяет использовать его в устройствах, которые работают против ультрафиолетового спектра через видимый спектр, инфракрасного спектра и тепловых волн, а также таких электромагнитных волн, как радиоволны и радиолокационные волны [1].

Алюминий обладает способностью отражать более 80% световых волн, что обеспечивает его широкое применение в осветительных приборах (рис. 11). Благодаря своим физическим свойствам он используется в теплоизоляционных материалах. например, алюминиевая кровля отражает большую часть солнечного излучения, что обеспечивает прохладу воздуха в помещении летом и в то же время сохраняет тепло в помещении зимой.


Рисунок 11 – Отражающие свойства алюминия [2]


Рисунок 12 – Отражающие свойства и коэффициент излучения алюминия с различной обработкой поверхности [3]


Рисунок 13 – Сравнение отражающих свойств различных металлов [3]

электрические свойства

  • Алюминий – один из двух доступных металлов, которые обладают достаточно высокой электропроводностью, чтобы применять их в качестве электрических проводников.
  • Электропроводность «электрического» алюминия марки 1350 составляет около 62% от международного стандарта IACS – электропроводность отожженной меди.
  • Однако удельный вес алюминия составляет лишь треть от удельного веса меди. Это означает, что он тратит вдвое больше электроэнергии, чем медь того же веса. Это физическое свойство позволяет широко использовать алюминий в высоковольтных линиях электропередачи (ЛЭП), трансформаторах, электрических автобусах и электрических лампах.


Рисунок 14 – Электрические свойства алюминия [3]

магнитные свойства

Алюминий не намагничивается в электромагнитных полях. Это делает его полезным для защиты оборудования от воздействия электромагнитных полей. Еще одно применение этой функции – компьютерные диски и параболическая антенна.


Рисунок 15 – Намагничиваемость алюминиевого сплава AlCu [3]

токсические свойства

Это свойство алюминия – отсутствие токсичности – было обнаружено в начале его промышленного освоения.Именно это свойство алюминия позволило использовать его для изготовления кухонной утвари и техники, не оказывая вредного воздействия на организм человека. Алюминий с его гладкой поверхностью легко чистится, при готовке важно обеспечить высокую гигиену. Алюминиевая фольга и контейнеры широко и безопасно используются при упаковке прямого контакта с пищевыми продуктами.

звукоизоляционные свойства

Это свойство позволяет использовать алюминий при выполнении акустических потолков.

Способность поглощать энергию удара

Алюминий имеет модуль упругости в три раза меньше, чем сталь.Это физическое свойство делает его большим преимуществом для изготовления автомобильных бамперов и других средств защиты автомобилей.

Рисунок 16. Автомобильные алюминиевые профили
для поглощения энергии удара при аварии

огнезащитные свойства

Алюминиевые детали не образуют искр при ударах друг о друга, а также о других цветных металлах. Это физическое свойство используется при повышенных мерах пожарной безопасности конструкции, например, на морских нефтяных вышках.

В то же время при повышении температуры выше 100 градусов Цельсия прочность алюминиевых сплавов значительно снижается (рисунок 17).

Рисунок 17 – Прочность на разрыв алюминиевого сплава 2014-T6
при различных температурах испытаний [3]

Технологические свойства

Легкость, с которой алюминию можно придать любую форму – обрабатываемость, это одно из важнейших его преимуществ. Очень часто он может успешно конкурировать с более дешевыми материалами, с которыми намного сложнее обращаться:

  • Этот металл можно отливать любым способом, который известен металлургам, в литейном производстве.
  • Его можно свернуть до толщины фольги или более тонких листов бумаги.
  • Алюминиевые пластины можно штамповать, растягивать, устанавливать и формовать всеми известными методами обработки металлов давлением.
  • Алюминий поддается любой ковке
  • Алюминиевый провод
  • , вытянутый из круглого стержня. Из него затем можно вплетать электрические кабели любого типа и размера.
  • Ограничений по форме профилей, получаемых из этого металла методом экструзии (прессования), практически нет.

Рисунок 18.1 – литье алюминия в песчаные формы

Рисунок 18.2 – Непрерывная разливка и прокат алюминиевой полосы [5]

Рисунок 18.3 – Операция осадки при производстве алюминиевых банок [4]

Рисунок 18.4 – операция ковки алюминия

Рисунок 18.5 – Холодное волочение алюминия


Рисунок 18.6 – Экструзия (экструзия) алюминия

Источники:

  1. Алюминий и алюминиевые сплавы.- ASM International, 1993.
  2. А. Свердлин Свойства чистого алюминия // Справочник по алюминию, Vol. 1 / под ред. G.E. Тоттен, Д.С. Маккензи, 2003
  3. ТАЛАТ 1501
  4. ТАЛАТ 3710

Алюминий Факты, Символ, Открытие, Свойства, Использование

Что такое алюминий

Алюминий (произносится как ah-LOO-men-em) – мягкий и легкий металл, представленный химическим веществом Al. Он существует в виде нескольких минеральных соединений, имеющих широкий спектр коммерческого использования благодаря своей нетоксичной природе и высокой коррозионной стойкости.Он содержит 15 изотопов с массовыми числами от 22 до 35, из которых только Al-26 является радиоактивным с периодом полураспада 7,17 × 10 5 лет, а Al-27 существует в природе.

Алюминиевый символ

Где это найти

Элемент составляет около 8,1% земной коры, что делает его одним из самых распространенных металлов. Его можно найти в сочетании с другими металлами в виде силикатных минералов, таких как криолит и боксит. Его производство в промышленных масштабах осуществляется с помощью дорогостоящего химического процесса, называемого процессом Холла-Эру, который требует большого количества энергии.

История

Происхождение названия: Название происходит от латинского слова «alumen», обозначающего квасцы, что означает горькая соль [1] .

Кто это открыл: Ханс Эрстед [1]

Когда, где и как было обнаружено

В течение 3 -го века в Китае считалось, что могила военачальника по имени Чоу-Чу содержала около 85% алюминия. В 1700-х годах также предполагалось присутствие оксида металла, но дальнейший анализ провести не удалось.Фактически, корнуоллский химик Генри Дэви пытался извлечь натрий и калий из соответствующих оксидов, но получить Al не удалось.

Это было только в 1825 году, когда Эрстед в Копенгагене, Дания, нагрел хлорид алюминия с калием и извлек нечистую форму металла. В 1827 году немецкий химик Фридрих Велер, наконец, повторил метод с использованием натрия и получил чистый образец [1] .

Алюминий

Классификация, свойства и характеристики алюминия

Общие свойства

Относительная / средняя атомная масса 26.982 [1]
Атомная масса / вес 26,982 единиц атомной массы [4]
Молярная масса / Молекулярная масса 26,982 г / моль [3]
Массовое число 27

Физические свойства

Цвет / внешний вид Серебристо-белый [1]
Точка плавления / замерзания 660.323 ° C (1220,581 ° F) [1]
Точка кипения 2519 ° C (4566 ° F) [1]
Плотность 2,70 г / см 3 [1]
Стандартное / физическое состояние вещества при нормальной комнатной температуре (твердое тело / жидкость / газ) твердое тело [1]
Пластичность Да
Ковкость Да
Твердость 2.9 Mohs [6]
Электропроводность 37,6676 x 10 6 Sm -1 [4]
Теплопроводность 237 Wm -1 K – 1 [4]
Удельная теплоемкость 0,90 Jg -1 K -1 [4]
Удельный вес 2,8
Удельное сопротивление 2.65 x10 -8 ρ (Ом м) [5]
Предел прочности на разрыв 90 МПа [5]
Температурный коэффициент 0,00393 α / ° C
Предел текучести при растяжении 276 МПа [7]
Коэффициент линейного теплового расширения / теплопередачи 23,1 10 -6 K -1
Коэффициент трение 1.35

Химические свойства

Воспламеняемость Горючий [4]
Степени окисления (числа) 3 [1]

Атомные данные алюминия

Валентные электроны 1 [8]
Электронная конфигурация (конфигурация благородного газа) [Ne] 3s 2 3p 1 [1]
Кристаллическая структура Гранецентрированный кубический
Постоянная решетки / параметр 0.405 нм
Уровни энергии [9]
Первый уровень энергии 2
Второй энергетический уровень 8
Третий энергетический уровень 3
Атомная структура [4]
– Количество электронов 13
– Количество нейтронов 14
– Число протонов 13
Радиус атома
– Атомный радиус 1.84 Å [1]
– Ковалентный радиус 1,24 Å [1]
Электроотрицательность 1,61 [1]
Ионный заряд +1 [3]
Энергия ионизации [1]

(кДжмоль -1 )

1-й 2-я 3-й 4-я 5-й 6-й 7-й
577.539 1816.679 2744,781 11577.469 14841.857 18379,49 23326,3

Атомная структура алюминия (модель Бора)

Что такое алюминий, обычно используемый для

  • Он используется в широком диапазоне продуктов, таких как панели для заборных ворот, сайдинги, банки, трубы, трубы, проводка, фольга, кровля, сковороды, сковороды, перила, покрытия, покрытия для террас, колеса, прутки для пайки, сетчатые двери, радиаторы, газовые топливные баки и столбы [1] .
  • Хороший проводник электричества, Al является идеальной заменой меди с точки зрения стоимости и веса для линий электропередачи [1] .
  • Алюминий сплавлен с другими металлами, такими как медь, магний, кремний и марганец, для изготовления шариковых подшипников, автомобильных деталей, ракет и самолетов [1, 2] .
  • Металл часто используется в качестве отражающего покрытия на зеркалах телескопов, игрушках, упаковках, декоративной и декоративной бумаге для защиты от света и тепла [1] .
  • В качестве альтернативы дорогим батареям и жидкому топливу алюминиевые топливно-ионные воздушные элементы / батареи более удобны и портативны для использования [10] .
Алюминий Фотографии

Обладает ли элемент токсическим действием?

Вдыхание Al-содержащей пыли или паров влияет на дыхательную систему, вызывая кашель и другие заболевания легких. Длительное употребление металла в виде некоторых пероральных продуктов может повредить почки, а также увеличить вероятность болезни Альцгеймера [11] .

Алюминиевый порошок

Интересные факты

  • До открытия процесса Холла-Эру чистый алюминий был дороже золота и поэтому назывался «королем металлов» [12] .
  • Металл можно повторно использовать несколько раз без ущерба для его качества [12] .
Алюминиевый металлический лист

Алюминий Цена

Стоимость чистого может варьироваться от 0,9 до 1 доллара США.

Список литературы

  1. http: // www.rsc.org/periodic-table/element/13/aluminium
  2. https://education.jlab.org/itselemental/ele013.html
  3. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/alumin# section = Computed-Properties
  4. https://www.chemicool.com/elements/aluminium.html
  5. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Tables/rstiv.html
  6. https: / /www.tedpella.com/company_html/hardness.htm
  7. http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=ma6061t6
  8. https: // study.com / academy / answer / how-many-valence-electrons-does-aluminium-have.html
  9. http://www.chemicalelements.com/elements/al.html
  10. https://www.sciencedirect.com/ science / article / pii / S0378775307002236
  11. https://www.atsdr.cdc.gov/phs/phs.asp?id=1076&tid=34
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.