Какво е алуминий? Неговите свойства, Приложения, Производство и въздействие върху околната среда

Алуминият е един от най-невероятните и универсални елементи с много значими приложения. Това е ценен материал и има множество приложения в много области. Те могат да включват авиация, морски, домакинска употреба, и много други. В тази статия, ще обясним какво е алуминий, как се различава от другите материали, и неговите приложения.

Какво е алуминий?

Алуминият е елемент, i.e. Ал, с атомен номер 13. На периодичната таблица, това е алкален метал. освен това, това е мека, бяло, и много пластичен метал в борната група. освен това, предлага уникални характеристики, i.e. съотношение якост към тегло. Плътността на алуминия е почти една трета от стомана или мед. Така, този метал е важен в области с ниско тегло. По същото време, има много висока устойчивост на корозия. Така, това допълнително ще увеличи експлоатационната надеждност и експлоатационния живот в различни индустрии. Има много приложения в космическото пространство, автомобилен, строителство и строителство, и опаковъчни индустрии. освен това, предлага множество качества, включително ковкост, проводимост, отразяваща способност, и устойчивост.

Производство на алуминий

Ето някои стъпки за производство на чист алуминий.

1. Суровини

Основно, алуминият се добива от бокситна руда, която е съединение на оксид-хидроксид на алуминия. Тук варира от 30-60% алуминиев оксид или алуминиев оксид. Бокситът присъства на повърхността на земята. Следователно, извличането се извършва с помощта на открита техника. Тази руда обикновено е червеникаво-кафява на цвят на боксит. освен това, съдържа главно алуминиев оксид, Железни оксиди, силициев диоксид, и други свързани примеси. Основните му находища се намират в райони като Австралия, Гвинея, Бразилия, и Ямайка.

2. Процес на извличане

Процесът на екстракция обикновено използва процеса на Байер, който включва пречистване на боксита, за да се получи двуалуминиев оксид. След това бокситът се смила и след това се смила с горещ разтвор на натриев хидроксид. Помага за разтварянето на алуминиевия оксид. След това, разтворът се филтрира. освен това, алуминиевият оксид се утаява и след това се оставя да се нагрее. Така, може да доведе до образуването на чист алуминиев оксид.

Друг процес, i.e. Процесът на Hall-Héroult помага за производството на алуминий чрез електролиза на разтопен алуминиев оксид. След това алуминиевият оксид се смесва в разтопен криолит и през тях се пропуска електрически ток. Тук на катода, алуминият се отлага, докато е на анода, се отделя кислород.

3. Рециклиране

Рециклирането на алуминиеви кутии е толкова ефективно и почти напълно екологично. Следователно алуминият може да бъде възстановен чрез процеса на рециклиране, това включва:

1. Събиране на алуминиев скрап.
2. Топене на скрап
3. Формоване на нови продукти от метала.

Рециклирането на алуминий използва около 5% енергия за производство на нов алуминий от рудата. Така, рециклирането играе важна роля в реализацията на устойчиво алуминизиране. Той спестява енергия и също така намалява парниковите газове, изпускани в атмосферата.

Различни видове алуминий

Така, нека обсъдим различните видове алуминий заедно с техните свойства и приложения.

Алуминиев тип	Имоти	Приложения
1000 Серия (Чист алуминий)	Висока проводимост, устойчивост на корозия	Опаковане на храни, електрически компоненти
2000 Серия (Медна сплав)	Висока якост, ниска устойчивост на корозия	Космонавтика, военни
3000 Серия (Манганова сплав)	Добра устойчивост на корозия, умерена сила	Консерви, покривни листове
4000 Серия (Силиконова сплав)	Устойчив на износване, добра топлопроводимост	Автомобилни части, заваръчна тел
5000 Серия (Магнезиева сплав)	Отлична устойчивост на корозия, силен	морски, съдове под налягане
6000 Серия (Магнезий & Силиконова сплав)	Балансирана здравина и работоспособност	Структурни компоненти, рамки
7000 Серия (Цинкова сплав)	Най-висока якост, слаба устойчивост на корозия	Космонавтика, спортно оборудване
8000 Серия (Други елементи)	Разнообразни свойства за специални приложения	Фолио, електрически кабели

Алуминий Имоти

Ето някои свойства на алуминия. Те го правят уникален от всички останали елементи.

1. Физически свойства

Алуминият е един от най-леките метали с плътност приблизително 2. 7 грама на кубично центриране. Това води до около една трета от плътността на стоманата. освен това, той е лъскав и се предлага в сребристо бяло, понякога наричан метален блясък.

2. Химични свойства

Алуминият е много реактивен метал, който лесно образува тънък слой оксидна кожа върху повърхността си. Така, в крайна сметка предотвратява по-нататъшни реакции и корозия. Това свойство го прави идеален за използване в среда, която изисква високо ниво на устойчивост на корозия. Алуминият също има своите предимства, i.e. това е нетоксичен материал и също така не е магнитен.

3. Механични свойства

Алуминият е сравнително здрав материал, съчетан с висока пластичност и гъвкавост. освен това, може лесно да се огъне във всякаква форма, без да се счупи. Притежава и качествата на електрическа и топлопроводимост. освен това, полезен е в електрониката и топлинните приложения.

Алуминий Употреби

Алуминият има много приложения в различни области. Нека обсъдим подробно техните приложения.

1. Индустриални приложения

• Космонавтика: Това е така, защото алуминият е лек и в същото време здрав. Така, това го прави най-подходящ за използване при конструиране на самолети, i.e. тялото, крила, и други структурни части на самолета.
• Автомобилна: В автомобилостроенето, алуминият намира приложение в конструкцията на автомобилните каросерии, части на двигателя, и колела. Така, помага да се правят леки автомобили с икономия на гориво.
• Строителство: Автомобилната индустрия използва алуминий за части от купето на автомобила, колела, и т.н. поради своята здравина и устойчивост на корозия. По същия начин, строителната индустрия доставя алуминий за използване в прозорци, врати, фасада, и като покривни материали.

2. Потребителски стоки

• Опаковка: Алуминиевите кутии и фолио имат приложение в опаковъчния сектор. Те са леки и могат да се рециклират.
• електроника: Електронната индустрия използва използването на алуминий в производството на смартфони, лаптопи, и други устройства поради своята проводимост и отлични характеристики на разсейване на топлината.
• Предмети от бита: Алуминият се използва и в домакински предмети като кухненски прибори, мебели, и уреди. Тъй като предлага висока здравина и стабилност.

3. Нововъзникващи употреби

• Възобновяема енергия: Алуминият намира приложение в продукти за производство на възобновяема енергия, i.e. фотоволтаични слънчеви панели и вятърна енергия.
• Разширени материали: Науката също работи върху подобряването на типа алуминиев композитен материал и метал сплави. Така, може да има още много приложения.

Предимства на алуминия

• Лек: Лесен за боравене и намалява общото тегло при определени приложения.
• Устойчив на корозия: Има тенденция да генерира своя оксид слой. освен това, не се корозира лесно най-вече от ръжда.
• Висока проводимост: Изключително подходящ за електротехника & термични приложения.
• Ковък: Те могат лесно да правят различни продукти. Това улеснява производителите да оформят различни продукти.
• Рециклируеми: Някои могат да бъдат подложени на процеса на рециклиране повече от веднъж без намаляване на качеството на продукта.

Ограничения на алуминия

• По-ниска сила: По-гъвкав от стоманата и други метали в повечето случаи.
• цена: В сравнение с други метали алуминият има по-високи производствени разходи. освен това, изисква по-високи разходи за суровината.
• Лоша устойчивост на износване: Податлив на процес на триене и износване, ако не е легиран или обработен.
• Термично разширение: Удължава се и се свива повече при промяна на температурата. Така, това може да е повлияло на точността на определени приложения.

Въздействие на алуминия върху околната среда

Алуминият е доста по-лек на тегло и силно устойчив на корозия. Но има известно въздействие върху околната среда.

• Копаене: Някои от отрицателните ефекти от добива на боксит включват: деградация на земята, обезлесяване, загуба на местообитание, и замърсяване на водата.
• производство: Производството на алуминий винаги е било огромен потребител на енергия. Той също така произвежда парникови газове, които са резултат от процеса на Hall-Héroult.
• Рециклиране: Рециклирането на алуминий има предимства, i.e. изисква по-малко добив, по-малко потребление на енергия, намалени отпадъци, и по-ниски въглеродни емисии. Така, той е доста екологичен.

Заключение

В заключение, какво е алуминий, Алуминият е универсален и основен материал с богата история. освен това, има широка гама от приложения поради уникалните си свойства. Тези свойства могат да включват леко тегло, сила, и устойчивост на корозия. Това го прави безценен в индустриите, i.e. космическото пространство, автомобилен, и строителство. Производството на алуминий има значително въздействие върху околната среда. Неговото рециклиране дава устойчиво решение за смекчаване на тези ефекти. Тъй като технологичният напредък продължава и усилията за устойчивост се увеличават, бъдещето на алуминия изглежда обещаващо. Така, в крайна сметка това гарантира неговото значение в съвременното общество.

често задавани въпроси

Q1. Как се различава алуминият от стоманата или медта?

Алуминият е по-лек и изпитва по-ниски нива на корозия от стомана. Не може да издържи натоварването на стоманата. Той е по-малко проводим, по-евтино, и по-лек от мед решение.

Q2. Може ли алуминият да се използва при приложения с висока температура?

Алуминият може да работи по-ефективно, когато е изложен на високи температури. въпреки това, не е идеален при приложения с висока температура. Така, титан или неръждаема стомана са по-предпочитани.

Q3. Какъв е животът на алуминиевите продукти?

Алуминият не се корозира лесно. Следователно, може да издържи по-дълго в строителния и транспортния сектор. Ако го поддържаме и покриваме правилно, може да продължи дълго време.

Свържете се с нас за повече информация.