Автор: Алюминий — уникальный металл, первые упоминания о котором относятся к античному периоду. Легчайшая «серебряная» чаша, подаренная Тиберию I, была изготовлена из алюминиевых сплавов; из них же в Древнем Китае мастера создавали украшения в гробницы.
В настоящее время алюминиевые сплавы не теряют свою актуальность, на их основе изготавливают алюминиевые листы и алюминиевые шины каталог алюминиевой продукции.
История алюминия
Алюминий, с латинского буквально — «квасцы» (alumen), впервые был получен в 1825 году физиком Хансом Эрстедом из глинозема путем электролиза. Ранее данный метод был описан Гемфри Деви и Берцеллиусом, однако не был экспериментально подтвержден.
В 1827 году Велером был предложен новый способ получения металла — нагревание хлористого алюминия с калием. В 1845 году ему же удалось получить алюминиевые слитки — корольки. На основе данного метода было налажено первое промышленное производство алюминия.
Сейчас алюминий получают из оксида алюминия (III), растворенного в расплаве криолита.
Физические и химические свойства алюминия
Алюминий — металл белого или серебристо-белого цвета, легкий, плавкий, с хорошими электро- и теплопроводящими свойствами. Это нашло широкое применение в электротехнической области. Из алюминия сегодня в большом количесте производят различные кабели, провода и алюминиевые шины.
- Температура плавления — 660 С, кипения – 2500 С.
- Плотность — 2,7 г/см^3.
- Высокая пластичность – до 50%.
- Прочность – 170 МПа по шкале Бринелля.
- Устойчив к химическим воздействиям, плохо поддается коррозии – в обычных условиях на поверхности образуется тонкая оксидная пленка, предотвращающая окисление металла.
Алюминий – хороший восстановитель, степень окисления – от +1 до +3.
- Соли алюминия растворимы в воде, растворение в щелочах происходит с выделением водорода и солей-алюминатов.
- С кислородом образует оксид Al2O3, сгорающий при температуре 3000°С.
- При высоких температурах вступает в реакции соединения: при 800°С с азотом – AlN, при 2000°С с углеродом – Al4C3, при 500°С с фосфором – AlP, при 200°C с серой – Al2S3.
- Не взаимодействует с водородом.
- Легко вступает в реакции с разбавленными кислотами, в обычных условиях не реагирует с серной и азотной кислотами.
- Взаимодействует с медью, из-за чего совмещенные алюминиевые и медные трубы легко подвергаются электрохимической коррозии.
Особенности различных алюминиевых сплавов
Алюминиевые сплавы благодаря преобладанию в их составе алюминия обладают многими его механическими свойствами. Легирующими элементами обычно выступают медь, магний, цинк, кремний, литий, марганец:
Алюминиево-магниевые сплавы (процентное содержание Mg – от 1 до 6%). Пластичные, прочные и устойчивые к окислению на воздухе. В качестве примесей используют титан, кремний, ванадий, повышающие прочность сплава. Присутствие в нем железа и меди ухудшает антикоррозийные свойства и плавкость.
- https://metromet.ru/upload/chint/banner/Алюминиевая-шина.jpg
- Алюминиево-медные сплавы – ковкие и пластичные, широко применяются в электротехнике. Алюминиевые и медные шины благодаря коррозионной стойкости и прочности используются при прокладке шинпроводов, сборке сложных устройств.
- Алюминиево-кремниевые литейные сплавы – эластичное сырье для изготовления корпусов и деталей бытовой техники, приборов.
Практическое применение алюминия и алюминиевых сплавов.
Алюминиевые сплавы – востребованный материал в судо-, авиа- и машиностроении. Легкость и прочность, антикоррозийные свойства, устойчивость к экстремально низким температурам являются основными факторами выбора сырья в строительстве и электротехнике.
Чистый алюминий благодаря уникальным свойствам нашел применение во многих отраслях производства:
- Химической промышленности;
- Авиастроении;
- Строительстве;
- В пищевой промышленности алюминиевые ёмкости используют для хранения и транспортировки продуктов.
- Алюминий входит в состав некоторых взрывчатых веществ – алютомола, алюминала.
