Уреди превод
од страна на Transposh - translation plugin for wordpress

Популарна наука: е алуминиум и метал? Длабоко истражување

Кога размислуваме за секојдневните материјали, Алуминиумот често ми доаѓа на ум поради неговата широка употреба во производи кои се движат од лименки со сода до авиони. Но, ова покренува основно прашање: Дали алуминиумот е метал? Одговорот е звучен да- Алуминиумот е навистина метал. Сепак, причините зад оваа класификација, уникатните својства на алуминиумот, и неговите различни примени во различни индустрии налагаат подлабоко испитување.

Алуминиумски лименки за пијалоци

Интересни факти за алуминиумот

Факт Опис
Огледала За изработка на огледала се користи тенок слој од алуминиум
Синтетички скапоцени камења Се користи за правење синтетички рубини и сафири
Годишно топење За 41 милиони тони алуминиум се топат секоја година
Намалување на енергијата во производството Енергијата потребна за производство на алуминиум е намалена за 70% во последниот 100 години
Споменикот на Вашингтон Врвот е покриен со алуминиумска пирамида

Што го дефинира металот?

Пред да се нурне во карактеристиките на алуминиумот, ајде прво да разбереме што ја квалификува супстанцијата како метал. Металите обично се дефинираат со збир на физички и хемиски својства. Подолу е табела која ги сумира клучните својства на металите:

Имотот Опис
Спроводливост Металите се одлични спроводници на електрична енергија и топлина поради слободното движење на електроните во нивната атомска структура.
Податливост Металите може да се зачукаат или да се тркалаат во тенки листови без да се скршат, што ги прави идеални за различни индустриски апликации.
Лактичност Металите може да се истегнат во жици без да се кинат, уште еден атрибут што ја зголемува нивната разновидност.
Сјај Металите имаат сјаен изглед, што се должи на нивната способност да ја рефлектираат светлината.
Густина Металите обично имаат висока густина, што значи дека тие се типично тешки за нивната големина.
Сила Металите се силни и отпорни на надворешни сили, правејќи ги погодни за конструктивни и градежни цели.
Отпорност на корозија Додека некои метали можат да кородираат, многу од нив имаат висока отпорност на корозија или може да се третираат за да се зголеми нивната отпорност.
Магнетизам Некои метали, особено железо, се магнетни, иако не сите метали покажуваат магнетни својства.

Алуминиум: Метал според сите стандарди

Алуминиумот се вклопува во категоријата метали бидејќи ги покажува сите примарни карактеристики на металите, иако со некои уникатни варијации што го прават особено вреден. Еве подетален поглед на тоа како алуминиумот се усогласува со општите својства на металите:

Имотот Карактеристики на алуминиум
Спроводливост Алуминиумот е добар спроводник на електрична енергија и често се користи во електрични далноводи, втор само по бакарот во однос на електричната спроводливост меѓу металите.
Податливост Алуминиумот е многу податлив, овозможувајќи лесно да се тркала во тенки листови или фолии.
Лактичност Алуминиумот може да се вовлече во жици, поради што често се користи во електрични инсталации и во производството на производи од фина жица.
Сјај Свежо исечениот алуминиум има светла, сребрено-бел сјај, иако може да оксидира и да развие поматен изглед доколку не се третира или премачка.
Густина Алуминиумот е лесен во споредба со другите метали, што го прави исклучително вреден во индустриите каде тежината е критичен фактор, како на пример во воздушното инженерство.
Сила Додека чистиот алуминиум не е толку силен како некои други метали, неговата сила може значително да се зголеми преку легирање со други елементи како магнезиум, бакар, или цинк.
Отпорност на корозија Алуминиумот природно формира тенок оксиден слој кога е изложен на воздух, што го штити од понатамошна корозија, што го прави идеален за надворешни и морски апликации.
Магнетизам Алуминиумот не е магнетен, што го прави корисен во апликации каде што мора да се избегнуваат магнетни пречки, како на пример во електронските уреди.

Алуминиумски ингот

Атомската структура и позицијата на алуминиумот во периодниот систем

Алуминиумот е позициониран во група 13 на периодниот систем, каде што е класифициран како посттранзициски метал. Има атомски број 13 и симболот Ал. Електронската конфигурација на алуминиумот е [Да] 3s²3p¹, што значи дека има три валентни електрони кои лесно може да се изгубат за да формираат позитивни јони (Ал³⁺), карактеристично однесување на металите.

Подолу е табела која ги истакнува основните атомски својства на алуминиумот:

Имотот Вредност
Атомски број 13
Атомска маса 26.98 u
Конфигурација на електрони [Да] 3s²3p¹
Група во периодниот систем Група 13
Густина 2.70 g/cm³
Точка на топење 660.3°C
Точка на вриење 2519°C

Историјата на алуминиумот: Од благороден метал до вообичаено место

Алуминиумот не бил секогаш сеприсутниот материјал каков што е денес. Всушност, некогаш се сметало за поскапоцено од златото. Во 19 век, процесот на екстракција на алуминиум од неговата руда, боксит, беше скапо и трудоинтензивно, правејќи го металот исклучително редок и вреден. Сепак, со развојот на процесот Hall-Héroult во 1886, што го направи екстракцијата на алуминиум поефикасно, металот стана многу попристапен.

Екструдирани алуминиумски профили одблиску

Примени на алуминиум во модерната индустрија

Карактеристиките на алуминиумот го прават идеален материјал за широк опсег на апликации. Подолу е табела која прикажува некои од клучните индустрии каде што алуминиумот е неопходен:

Индустрија Апликација
Воздухопловна Алуминиумот се користи многу во изградбата на авиони поради неговите лесни и силни својства, кои придонесуваат за ефикасноста на горивото и вкупните перформанси.
Автомобилство Алуминиумот се користи во рамки на возилата, компоненти на моторот, и тркала, помага да се намали тежината на возилата, што ја подобрува ефикасноста на горивото и ги намалува емисиите.
Градба Алуминиум is used in window frames, покривање, и обвивка поради неговата издржливост, отпорност на корозија, и естетска привлечност.
Пакување Алуминиум is commonly used in beverage cans, облоги од фолија, и контејнери за храна поради неговата нетоксична природа и одличните бариерни својства против светлината, кислород, и влага.
Електрични Алуминиумот се користи во далноводи, кабли, и електронски компоненти поради добрата спроводливост и лесната природа.
Морски Алуминиумот се користи во изградбата на бродови и чамци поради неговата отпорност на корозија, особено во средини со солена вода.
Стоки за широка потрошувачка Алуминиумот се користи во различни предмети за домаќинството, вклучувајќи кујнски прибор, апарати, и електронски гаџети, благодарение на неговата издржливост и естетски квалитети.

Панели за завеси

Алуминиумски легури: Подобрување на својствата на металот

Додека чист алуминиум се користи во многу апликации, често се легира со други метали за да се подобрат неговите својства. Вообичаените легирани елементи вклучуваат магнезиум, бакар, манган, силикон, и цинк. Овие алуминиумски легури се категоризираат во различни серии, секој со специфични карактеристики погодни за различни апликации.

Серија од легура Примарен елемент за легирање(с) Клучни карактеристики Заеднички апликации
1000 Серии Чист алуминиум (99% или повеќе) Одлична отпорност на корозија, висока топлинска и електрична спроводливост Електрични проводници, разменувачи на топлина, хемиска опрема
2000 Серии Бакар Висока јачина, добра обработливост, помалку отпорен на корозија Конструкции на авиони, рамки за камиони
3000 Серии Манган Добра отпорност на корозија, умерена сила, добра обработливост Прибор за готвење, садови под притисок, складирање на хемикалии
5000 Серии Магнезиум Висока јачина, добра отпорност на корозија, заварливи Морски апликации, автомобилски панели, садови под притисок
6000 Серии Магнезиум и силициум Избалансирана цврстина и отпорност на корозија, одлична обработливост и заварливост Структурни компоненти, архитектонски апликации
7000 Серии Цинк Многу висока јачина, помалку отпорен на корозија, често се користи во авиони Воздухопловни апликации, спортска опрема

Влијание врз животната средина и одржливост на алуминиум

Еден од највпечатливите аспекти на алуминиумот е неговата можност за рециклирање. Алуминиумот може да се рециклира на неодредено време без да ги изгуби своите својства, што го прави еден од најодржливите достапни материјали. Рециклирањето на алуминиум бара само околу 5% од енергијата што се користи за производство на примарен алуминиум од боксит, што значително го намалува еколошкиот отпечаток.

Еве споредба на потребите за енергија помеѓу примарното производство на алуминиум и рециклирањето:

Процес Потрошувачка на енергија (МЈ/кг) Емисии на CO₂ (kg CO2/kg) Стапка на рециклирање
Примарно производство 190-220 11-13 ~ 30-35%
Рециклирање 10-15 0.6-0.8 ~ 90-95%

Whatsapp/Wechat
+86 18838939163

[email protected]