प्रत्येक रासायनिक तत्व को तीन विज्ञानों के दृष्टिकोण से माना जा सकता है: भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान। और इस लेख में हम एल्यूमीनियम को यथासंभव सटीक रूप से चिह्नित करने का प्रयास करेंगे। यह एक रासायनिक तत्व है जो आवर्त सारणी के अनुसार तीसरे समूह और तीसरे आवर्त में है। एल्युमिनियम एक धातु है जिसमें मध्यम रासायनिक गतिविधि होती है। इसके यौगिकों में भी उभयधर्मी गुण देखे जा सकते हैं। एल्युमिनियम का परमाणु द्रव्यमान छब्बीस ग्राम प्रति मोल है।

एल्यूमीनियम की भौतिक विशेषता

सामान्य परिस्थितियों में, यह एक ठोस है। एल्यूमीनियम का सूत्र बहुत सरल है। इसमें परमाणु होते हैं (अणुओं में एकजुट नहीं होते), जो एक क्रिस्टल जाली की मदद से एक सतत पदार्थ में बनते हैं। एल्युमिनियम रंग - सिल्वर-व्हाइट। इसके अलावा, इसमें इस समूह के अन्य सभी पदार्थों की तरह एक धात्विक चमक है। मिश्र धातु में अशुद्धियों की उपस्थिति के कारण उद्योग में प्रयुक्त एल्यूमीनियम का रंग भिन्न हो सकता है। यह काफी हल्की धातु है।

इसका घनत्व 2.7 g/cm3 है, यानी यह लोहे से लगभग तीन गुना हल्का है। इसमें, यह केवल मैग्नीशियम का उत्पादन कर सकता है, जो कि प्रश्न में धातु से भी हल्का है। एल्यूमीनियम की कठोरता काफी कम है। इसमें यह अधिकांश धातुओं से नीच है। एल्यूमीनियम की कठोरता केवल दो है। इसलिए, इसे मजबूत करने के लिए, इस धातु के आधार पर मिश्र धातुओं में कड़ी मेहनत की जाती है।

एल्युमीनियम का पिघलना केवल 660 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर होता है। और यह दो हजार चार सौ बावन डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म होने पर उबलता है। यह एक बहुत ही नमनीय और गलने योग्य धातु है। इस पर शारीरिक विशेषताएल्यूमीनियम समाप्त नहीं हुआ है। मैं यह भी नोट करना चाहूंगा कि तांबे और चांदी के बाद इस धातु में सबसे अच्छी विद्युत चालकता है।

प्रकृति में व्यापकता

एल्युमीनियम, जिसकी तकनीकी विशेषताओं की हमने अभी समीक्षा की है, पर्यावरण में काफी सामान्य है। यह कई खनिजों की संरचना में देखा जा सकता है। एल्युमिनियम तत्व प्रकृति में चौथा सबसे आम तत्व है। वह अंदर है भूपर्पटीलगभग नौ प्रतिशत है। मुख्य खनिज जिनमें इसके परमाणु मौजूद हैं, वे हैं बॉक्साइट, कोरन्डम, क्रायोलाइट। पहली चट्टान है, जिसमें लोहे, सिलिकॉन और धातु के ऑक्साइड होते हैं, और संरचना में पानी के अणु भी मौजूद होते हैं। इसका एक विषम रंग है: ग्रे, लाल-भूरे और अन्य रंगों के टुकड़े, जो विभिन्न अशुद्धियों की उपस्थिति पर निर्भर करते हैं। इस नस्ल का तीस से साठ प्रतिशत तक एल्युमिनियम होता है, जिसका फोटो ऊपर देखा जा सकता है। इसके अलावा, कोरन्डम प्रकृति में एक बहुत ही सामान्य खनिज है।

यह एल्युमिनियम ऑक्साइड है। इसका रासायनिक सूत्र Al2O3 है। यह लाल, पीला, नीला या भूरा हो सकता है। मोह पैमाने पर इसकी कठोरता नौ इकाई है। कोरन्डम की किस्मों में प्रसिद्ध नीलम और माणिक, ल्यूकोसेफायर, साथ ही साथ पदपरदशा (पीला नीलम) शामिल हैं।

क्रायोलाइट एक खनिज है जिसमें अधिक जटिल रासायनिक सूत्र होता है। इसमें एल्यूमीनियम और सोडियम फ्लोराइड होते हैं - AlF3.3NaF। यह कम कठोरता वाले रंगहीन या भूरे रंग के पत्थर जैसा दिखता है - मोह पैमाने पर केवल तीन। आधुनिक दुनिया में, इसे प्रयोगशाला में कृत्रिम रूप से संश्लेषित किया जाता है। इसका उपयोग धातु विज्ञान में किया जाता है।

इसके अलावा, एल्युमीनियम प्रकृति में मिट्टी की संरचना में पाया जा सकता है, जिसके मुख्य घटक पानी के अणुओं से जुड़े सिलिकॉन और धातु के ऑक्साइड हैं। इसके अलावा, इस रासायनिक तत्व को नेफलाइन की संरचना में देखा जा सकता है, जिसका रासायनिक सूत्र इस प्रकार है: KNa34.

रसीद

एल्यूमीनियम के लक्षण वर्णन में इसके संश्लेषण के तरीकों पर विचार करना शामिल है। कई तरीके हैं। पहली विधि से एल्युमीनियम का उत्पादन तीन चरणों में होता है। इनमें से अंतिम कैथोड और कार्बन एनोड पर इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया है। इस तरह की प्रक्रिया को अंजाम देने के लिए, एल्यूमीनियम ऑक्साइड की आवश्यकता होती है, साथ ही सहायक पदार्थ जैसे क्रायोलाइट (सूत्र - Na3AlF6) और कैल्शियम फ्लोराइड (CaF2)। पानी में घुलने वाले एल्यूमीनियम ऑक्साइड के अपघटन की प्रक्रिया के लिए, इसे पिघले हुए क्रायोलाइट और कैल्शियम फ्लोराइड के साथ कम से कम नौ सौ पचास डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म किया जाना चाहिए, और फिर अस्सी हजार एम्पीयर और ए पांच-आठ वोल्ट का वोल्टेज। इस प्रकार, इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, एल्यूमीनियम कैथोड पर बस जाएगा, और ऑक्सीजन के अणु एनोड पर जमा हो जाएंगे, जो बदले में, एनोड को ऑक्सीकरण करते हैं और इसे कार्बन डाइऑक्साइड में बदल देते हैं। इस प्रक्रिया को करने से पहले, बॉक्साइट, जिसके रूप में एल्यूमीनियम ऑक्साइड का खनन किया जाता है, को पहले अशुद्धियों से साफ किया जाता है, और इसके निर्जलीकरण की प्रक्रिया से भी गुजरता है।

ऊपर वर्णित तरीके से एल्यूमीनियम का उत्पादन धातु विज्ञान में बहुत आम है। 1827 में एफ. वेहलर द्वारा आविष्कार की गई एक विधि भी है। यह इस तथ्य में निहित है कि इसके क्लोराइड और पोटेशियम के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया का उपयोग करके एल्यूमीनियम का खनन किया जा सकता है। बहुत उच्च तापमान और निर्वात के रूप में विशेष परिस्थितियों का निर्माण करके ही ऐसी प्रक्रिया को अंजाम देना संभव है। तो, क्लोराइड के एक मोल और पोटेशियम की समान मात्रा से, एक मोल एल्युमिनियम और तीन मोल उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किए जा सकते हैं। इस प्रतिक्रिया को निम्नलिखित समीकरण के रूप में लिखा जा सकता है: 3 + 3К = + 3КІ। इस पद्धति ने धातु विज्ञान में ज्यादा लोकप्रियता हासिल नहीं की है।

रसायन शास्त्र के संदर्भ में एल्यूमीनियम के लक्षण

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, यह एक साधारण पदार्थ है जिसमें परमाणु होते हैं जो अणुओं में संयुक्त नहीं होते हैं। समान संरचनाएं लगभग सभी धातुओं का निर्माण करती हैं। एल्यूमीनियम में काफी उच्च रासायनिक गतिविधि और मजबूत कम करने वाले गुण होते हैं। एल्यूमीनियम का रासायनिक लक्षण वर्णन अन्य सरल पदार्थों के साथ इसकी प्रतिक्रियाओं के विवरण के साथ शुरू होगा, और फिर जटिल अकार्बनिक यौगिकों के साथ बातचीत का वर्णन किया जाएगा।

एल्यूमिनियम और सरल पदार्थ

इनमें शामिल हैं, सबसे पहले, ऑक्सीजन - ग्रह पर सबसे आम यौगिक। पृथ्वी के वायुमंडल का इक्कीस प्रतिशत भाग इसी से बना है। किसी दिए गए पदार्थ की किसी अन्य के साथ होने वाली प्रतिक्रिया को ऑक्सीकरण या दहन कहा जाता है। यह आमतौर पर उच्च तापमान पर होता है। लेकिन एल्यूमीनियम के मामले में, सामान्य परिस्थितियों में ऑक्सीकरण संभव है - इस तरह एक ऑक्साइड फिल्म बनती है। यदि इस धातु को कुचला जाता है, तो यह जल जाएगी, जबकि बड़ी मात्रा में ऊर्जा ऊष्मा के रूप में मुक्त होगी। एल्यूमीनियम और ऑक्सीजन के बीच प्रतिक्रिया करने के लिए, इन घटकों को 4: 3 के दाढ़ अनुपात में आवश्यक होता है, जिसके परिणामस्वरूप ऑक्साइड के दो भाग होते हैं।

यह रासायनिक अंतःक्रिया निम्नलिखित समीकरण के रूप में व्यक्त की जाती है: 4АІ + 3О2 = 2АІО3। हैलोजन के साथ एल्यूमीनियम की प्रतिक्रियाएं भी संभव हैं, जिसमें फ्लोरीन, आयोडीन, ब्रोमीन और क्लोरीन शामिल हैं। इन प्रक्रियाओं के नाम संबंधित हैलोजन के नाम से आते हैं: फ्लोरिनेशन, आयोडिनेशन, ब्रोमिनेशन और क्लोरीनीकरण। ये विशिष्ट जोड़ प्रतिक्रियाएं हैं।

उदाहरण के लिए, हम एल्युमिनियम की क्लोरीन के साथ अन्योन्यक्रिया देते हैं। इस तरह की प्रक्रिया केवल ठंड में ही हो सकती है।

तो, एल्यूमीनियम के दो मोल और क्लोरीन के तीन मोल लेने पर, हमें परिणामस्वरूप धातु के दो मोल क्लोराइड मिलते हैं। इस प्रतिक्रिया के लिए समीकरण इस प्रकार है: 2АІ + 3СІ = 2АІСІ3। इसी तरह एल्युमिनियम फ्लोराइड, इसका ब्रोमाइड और आयोडाइड प्राप्त किया जा सकता है।

सल्फर के साथ, विचाराधीन पदार्थ गर्म होने पर ही प्रतिक्रिया करता है। इन दो यौगिकों के बीच बातचीत करने के लिए, आपको उन्हें दो से तीन के दाढ़ अनुपात में लेने की जरूरत है, और एल्यूमीनियम सल्फाइड का एक हिस्सा बनता है। प्रतिक्रिया समीकरण के निम्नलिखित रूप हैं: 2Al + 3S = Al2S3।

इसके अलावा, उच्च तापमान पर, एल्यूमीनियम कार्बन के साथ बातचीत करता है, कार्बाइड बनाता है, और नाइट्रोजन के साथ नाइट्राइड बनाता है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के निम्नलिखित समीकरणों को एक उदाहरण के रूप में उद्धृत किया जा सकता है: 4AI + 3C = AI4C3; 2Al + N2 = 2AlN।

जटिल पदार्थों के साथ बातचीत

इनमें पानी, लवण, अम्ल, क्षार, ऑक्साइड शामिल हैं। इन सभी रासायनिक यौगिकों के साथ, एल्यूमीनियम अलग-अलग तरीकों से प्रतिक्रिया करता है। आइए प्रत्येक मामले पर करीब से नज़र डालें।

पानी के साथ प्रतिक्रिया

एल्युमीनियम गर्म होने पर पृथ्वी पर सबसे आम जटिल पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करता है। यह केवल ऑक्साइड फिल्म के प्रारंभिक हटाने के मामले में होता है। परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, उभयधर्मी हाइड्रॉक्साइडऔर हाइड्रोजन हवा में छोड़ा जाता है। एल्युमीनियम के दो भाग और छह भाग पानी लेने पर हमें दो से तीन के दाढ़ अनुपात में हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन प्राप्त होता है। इस प्रतिक्रिया का समीकरण इस प्रकार लिखा गया है: 2АІ + 6Н2О = 2АІ (ОН) 3 + 3Н2।

अम्ल, क्षार और ऑक्साइड के साथ परस्पर क्रिया

अन्य सक्रिय धातुओं की तरह, एल्यूमीनियम एक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया में प्रवेश करने में सक्षम है। ऐसा करने पर, यह अपने नमक से एक अम्ल या अधिक निष्क्रिय धातु के धनायन से हाइड्रोजन को विस्थापित कर सकता है। इस तरह की बातचीत के परिणामस्वरूप, एक एल्यूमीनियम नमक बनता है, और हाइड्रोजन भी निकलता है (एक एसिड के मामले में) या एक शुद्ध धातु अवक्षेपित होता है (वह जो विचाराधीन से कम सक्रिय होता है)। दूसरे मामले में, ऊपर वर्णित पुनर्स्थापनात्मक गुण प्रकट होते हैं। एक उदाहरण एल्यूमीनियम की बातचीत है जिसके साथ एल्यूमीनियम क्लोराइड बनता है और हाइड्रोजन को हवा में छोड़ा जाता है। इस तरह की प्रतिक्रिया को निम्नलिखित समीकरण के रूप में व्यक्त किया जाता है: 2AI + 6HCI = 2AICI3 + 3H2।

एल्युमिनियम के लवण के साथ परस्पर क्रिया का एक उदाहरण इसकी प्रतिक्रिया है।इन दो घटकों को लेने पर, हमें अंततः शुद्ध तांबा प्राप्त होगा, जो अवक्षेपित होगा। सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक जैसे एसिड के साथ, एल्यूमीनियम अजीब तरह से प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, जब एल्युमिनियम को नाइट्रेट एसिड के एक पतला घोल में आठ भागों से तीस के दाढ़ अनुपात में मिलाया जाता है, तो विचाराधीन धातु के नाइट्रेट के आठ भाग, नाइट्रिक ऑक्साइड के तीन भाग और पानी के पंद्रह भाग बनते हैं। इस प्रतिक्रिया के लिए समीकरण इस प्रकार लिखा गया है: 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O। यह प्रक्रिया केवल उच्च तापमान की उपस्थिति में होती है।

यदि हम दो से तीन के दाढ़ अनुपात में एल्यूमीनियम और सल्फेट एसिड के कमजोर घोल को मिलाते हैं, तो हमें धातु का सल्फेट और हाइड्रोजन एक से तीन के अनुपात में मिलता है। यही है, एक सामान्य प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया होगी, जैसा कि अन्य एसिड के मामले में होता है। स्पष्टता के लिए, हम समीकरण प्रस्तुत करते हैं: 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2। हालांकि, एक ही एसिड के एक केंद्रित समाधान के साथ, सब कुछ अधिक जटिल है। यहां, जैसा कि नाइट्रेट के मामले में, एक उप-उत्पाद बनता है, लेकिन ऑक्साइड के रूप में नहीं, बल्कि सल्फर और पानी के रूप में। यदि हम दो घटकों को दो से चार के दाढ़ अनुपात में लेते हैं, तो परिणामस्वरूप हमें धातु के नमक का एक हिस्सा और सल्फर, साथ ही साथ चार पानी मिलता है। इस रासायनिक अंतःक्रिया को निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके व्यक्त किया जा सकता है: 2Al + 4H2SO4 = Al2(SO4)3 + S + 4H2O।

इसके अलावा, एल्यूमीनियम क्षार समाधानों के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम है। इस तरह की रासायनिक बातचीत को अंजाम देने के लिए, आपको धातु के दो मोल लेने की जरूरत है, समान मात्रा या पोटेशियम, साथ ही छह मोल पानी। नतीजतन, सोडियम या पोटेशियम टेट्राहाइड्रॉक्सोलुमिनेट जैसे पदार्थ बनते हैं, साथ ही हाइड्रोजन, जो दो से तीन के दाढ़ अनुपात में तीखी गंध वाली गैस के रूप में निकलता है। इस रासायनिक प्रतिक्रिया को निम्नलिखित समीकरण के रूप में दर्शाया जा सकता है: 2AI + 2KOH + 6H2O = 2K[AI(OH)4] + 3H2।

और आखिरी बात पर विचार करना कुछ ऑक्साइड के साथ एल्यूमीनियम की बातचीत के पैटर्न हैं। सबसे आम और इस्तेमाल किया जाने वाला मामला बेकेटोव प्रतिक्रिया है। यह, ऊपर चर्चा किए गए कई अन्य लोगों की तरह, केवल उच्च तापमान पर होता है। तो, इसके कार्यान्वयन के लिए, एल्यूमीनियम के दो मोल और फेरम ऑक्साइड का एक मोल लेना आवश्यक है। इन दोनों पदार्थों की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप हमें क्रमशः एक और दो मोल की मात्रा में एल्युमिनियम ऑक्साइड और मुक्त लोहा प्राप्त होता है।

उद्योग में प्रश्न में धातु का उपयोग

ध्यान दें कि एल्यूमीनियम का उपयोग एक बहुत ही सामान्य घटना है। सबसे पहले एविएशन इंडस्ट्री को इसकी जरूरत है। इसके साथ ही विचाराधीन धातु पर आधारित मिश्र धातुओं का भी प्रयोग किया जाता है। हम कह सकते हैं कि औसत विमान 50% एल्यूमीनियम मिश्र धातु है, और इसका इंजन 25% है। साथ ही, इसकी उत्कृष्ट विद्युत चालकता के कारण तारों और केबलों के निर्माण की प्रक्रिया में एल्यूमीनियम का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, इस धातु और इसके मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से मोटर वाहन उद्योग में उपयोग किया जाता है। कारों, बसों, ट्रॉलीबसों, कुछ ट्रामों के साथ-साथ साधारण और इलेक्ट्रिक ट्रेन कारों के शरीर इन सामग्रियों से बने होते हैं।

इसका उपयोग छोटे उद्देश्यों के लिए भी किया जाता है, उदाहरण के लिए, भोजन और अन्य उत्पादों, व्यंजनों के लिए पैकेजिंग के उत्पादन के लिए। सिल्वर पेंट बनाने के लिए, विचाराधीन धातु के पाउडर की आवश्यकता होती है। लोहे को जंग से बचाने के लिए इस तरह के पेंट की जरूरत होती है। हम कह सकते हैं कि फेरम के बाद एल्युमीनियम उद्योग में दूसरी सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली धातु है। इसके यौगिक और स्वयं अक्सर रासायनिक उद्योग में उपयोग किए जाते हैं। यह एल्यूमीनियम के विशेष रासायनिक गुणों के कारण है, जिसमें इसके कम करने वाले गुण और इसके यौगिकों की उभयचर प्रकृति शामिल है। जल शोधन के लिए माना गया रासायनिक तत्व का हाइड्रॉक्साइड आवश्यक है। इसके अलावा, टीकों के उत्पादन के दौरान दवा में इसका उपयोग किया जाता है। यह कुछ प्लास्टिक और अन्य सामग्रियों में भी पाया जा सकता है।

प्रकृति में भूमिका

जैसा कि पहले ही ऊपर बताया गया है, एल्युमीनियम पृथ्वी की पपड़ी में बड़ी मात्रा में पाया जाता है। यह जीवित जीवों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। एल्युमिनियम विकास प्रक्रियाओं के नियमन में शामिल है, संयोजी ऊतक बनाता है, जैसे हड्डी, लिगामेंटस और अन्य। इस माइक्रोएलेटमेंट के लिए धन्यवाद, शरीर के ऊतकों के पुनर्जनन की प्रक्रिया तेजी से की जाती है। इसकी कमी निम्नलिखित लक्षणों की विशेषता है: बच्चों में विकासात्मक और विकास संबंधी विकार, वयस्कों में - पुरानी थकान, कम प्रदर्शन, आंदोलनों का बिगड़ा हुआ समन्वय, ऊतक पुनर्जनन में मंदी, मांसपेशियों की कमजोरी, विशेष रूप से अंगों में। यह घटना तब हो सकती है जब आप इस ट्रेस तत्व वाले बहुत कम खाद्य पदार्थ खाते हैं।

हालांकि, एक अधिक सामान्य समस्या शरीर में एल्युमीनियम की अधिकता है। इस मामले में, निम्नलिखित लक्षण अक्सर देखे जाते हैं: घबराहट, अवसाद, नींद की गड़बड़ी, स्मृति हानि, तनाव प्रतिरोध, मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम का नरम होना, जिससे बार-बार फ्रैक्चर और मोच हो सकते हैं। शरीर में लंबे समय तक एल्युमीनियम की अधिकता होने से अक्सर लगभग हर अंग प्रणाली के काम करने में समस्या उत्पन्न हो जाती है।

इस घटना के कई कारण हो सकते हैं। सबसे पहले, यह लंबे समय से वैज्ञानिकों द्वारा सिद्ध किया गया है कि विचाराधीन धातु से बने व्यंजन इसमें खाना पकाने के लिए अनुपयुक्त हैं, क्योंकि उच्च तापमान पर एल्यूमीनियम का हिस्सा भोजन में मिल जाता है, और परिणामस्वरूप, आप इसका बहुत अधिक उपभोग करते हैं शरीर की आवश्यकता से अधिक सूक्ष्म तत्व।

दूसरा कारण प्रश्न में धातु या उसके लवण युक्त सौंदर्य प्रसाधनों का नियमित उपयोग है। किसी भी उत्पाद का उपयोग करने से पहले, आपको इसकी संरचना को ध्यान से पढ़ने की जरूरत है। सौंदर्य प्रसाधन कोई अपवाद नहीं हैं।

तीसरा कारण ऐसी दवाएं लेना है जिनमें लंबे समय तक एल्युमिनियम की मात्रा अधिक होती है। साथ ही विटामिन और पोषक तत्वों की खुराक का अनुचित उपयोग, जिसमें यह माइक्रोलेमेंट शामिल है।

अब आइए जानें कि आपके आहार को विनियमित करने और मेनू को सही ढंग से व्यवस्थित करने के लिए किन उत्पादों में एल्यूमीनियम होता है। सबसे पहले, ये गाजर, प्रसंस्कृत चीज, गेहूं, फिटकरी, आलू हैं। फलों से, एवोकाडो और आड़ू की सिफारिश की जाती है। इसके अलावा, सफेद गोभी, चावल, कई हीलिंग जड़ी बूटियों. इसके अलावा, विचाराधीन धातु के पिंजरों को पीने के पानी में समाहित किया जा सकता है। शरीर में एल्युमीनियम की मात्रा में वृद्धि या कमी से बचने के लिए (हालांकि, किसी भी अन्य ट्रेस तत्व की तरह), आपको अपने आहार की सावधानीपूर्वक निगरानी करने और इसे यथासंभव संतुलित बनाने का प्रयास करने की आवश्यकता है।

चांदी-सफेद रंग की यह हल्की धातु आधुनिक जीवन में लगभग हर जगह पाई जाती है। एल्यूमीनियम के भौतिक और रासायनिक गुण इसे उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग करने की अनुमति देते हैं। सबसे प्रसिद्ध जमा अफ्रीका, दक्षिण अमेरिका, कैरेबियन क्षेत्र में हैं। रूस में, बॉक्साइट खनन स्थल यूराल में स्थित हैं। एल्यूमीनियम उत्पादन में विश्व के नेता चीन, रूस, कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका हैं।

अल माइनिंग

प्रकृति में, यह चांदी की धातु, इसकी उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, यौगिकों के रूप में ही पाई जाती है। एल्यूमीनियम युक्त सबसे प्रसिद्ध भूवैज्ञानिक चट्टानें बॉक्साइट, एल्यूमिना, कोरन्डम और फेल्डस्पार हैं। बॉक्साइट और एल्यूमिना औद्योगिक महत्व के हैं, यह इन अयस्कों के भंडार हैं जो एल्यूमीनियम को उसके शुद्ध रूप में निकालना संभव बनाते हैं।

गुण

भौतिक गुणएल्यूमीनियम इस धातु के रिक्त स्थान को तार में खींचना और पतली चादरों में रोल करना आसान बनाता है। यह धातु टिकाऊ नहीं है, गलाने के दौरान इस सूचक को बढ़ाने के लिए, इसे विभिन्न योजक के साथ मिश्रित किया जाता है: तांबा, सिलिकॉन, मैग्नीशियम, मैंगनीज, जस्ता। औद्योगिक उद्देश्यों के लिए, एल्यूमीनियम की एक और भौतिक संपत्ति महत्वपूर्ण है - यह हवा में जल्दी से ऑक्सीकरण करने की क्षमता है। एल्यूमीनियम उत्पाद की सतह विवोआमतौर पर एक पतली ऑक्साइड फिल्म के साथ कवर किया जाता है, जो प्रभावी रूप से धातु की रक्षा करता है और इसके क्षरण को रोकता है। जब यह फिल्म नष्ट हो जाती है, तो चांदी की धातु तेजी से ऑक्सीकृत हो जाती है, जबकि इसका तापमान काफी बढ़ जाता है।

एल्यूमीनियम की आंतरिक संरचना

एल्यूमीनियम के भौतिक और रासायनिक गुण काफी हद तक इसकी आंतरिक संरचना पर निर्भर करते हैं। इस तत्व का क्रिस्टल जालक एक प्रकार का फलक केन्द्रित घन होता है।

इस प्रकार की जाली कई धातुओं में निहित है, जैसे तांबा, ब्रोमीन, चांदी, सोना, कोबाल्ट और अन्य। उच्च तापीय चालकता और बिजली का संचालन करने की क्षमता ने इस धातु को दुनिया में सबसे अधिक मांग में से एक बना दिया है। एल्यूमीनियम के शेष भौतिक गुण, जिनकी तालिका नीचे प्रस्तुत की गई है, इसके गुणों को पूरी तरह से प्रकट करते हैं और उनके आवेदन का दायरा दिखाते हैं।

एल्युमिनियम की मिश्रधातु

कॉपर और एल्युमिनियम के भौतिक गुण ऐसे होते हैं कि जब एक एल्युमिनियम मिश्र धातु में एक निश्चित मात्रा में कॉपर मिलाया जाता है, तो इसकी क्रिस्टल जाली मुड़ जाती है, और मिश्र धातु की ताकत अपने आप बढ़ जाती है। प्रकाश मिश्र धातुओं की मिश्र धातु अल की इस संपत्ति पर आधारित है ताकि उनकी ताकत और आक्रामक वातावरण के प्रतिरोध को बढ़ाया जा सके।

सख्त प्रक्रिया की व्याख्या एल्यूमीनियम क्रिस्टल जाली में तांबे के परमाणुओं के व्यवहार में निहित है। Cu कण अल क्रिस्टल जाली से बाहर गिरते हैं और इसके विशेष क्षेत्रों में समूहीकृत होते हैं।

जहां तांबे के परमाणु गुच्छों का निर्माण करते हैं, वहां एक CuAl 2 मिश्रित-प्रकार की क्रिस्टल जाली बनती है, जिसमें चांदी के धातु के कण एक साथ सामान्य एल्यूमीनियम क्रिस्टल जाली और CuAl 2 मिश्रित-प्रकार के जाली की संरचना दोनों का हिस्सा होते हैं। आंतरिक बंधनों की ताकतों में एक विकृत जाली सामान्य की तुलना में बहुत अधिक होती है। इसका मतलब है कि नवगठित पदार्थ की ताकत बहुत अधिक है।

रासायनिक गुण

तनु सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ एल्यूमीनियम की परस्पर क्रिया ज्ञात है। गर्म करने पर यह धातु इनमें आसानी से घुल जाती है। शीत केंद्रित या अत्यधिक पतला नाइट्रिक एसिड इस तत्व को भंग नहीं करता है। क्षार के जलीय घोल सक्रिय रूप से पदार्थ को प्रभावित करते हैं, प्रतिक्रिया के दौरान एल्यूमिनेट्स - लवण, जिसमें एल्यूमीनियम आयन होते हैं। उदाहरण के लिए:

अल 2 ओ 3 + 3एच2ओ + 2नाओह \u003d 2ना

परिणामी यौगिक को सोडियम टेट्राहाइड्रॉक्सोएल्यूमिनेट कहा जाता है।

एल्यूमीनियम उत्पादों की सतह पर एक पतली फिल्म इस धातु को न केवल हवा से, बल्कि पानी से भी बचाती है। यदि इस पतली बाधा को हटा दिया जाता है, तो तत्व पानी से हिंसक रूप से बातचीत करेगा, इससे हाइड्रोजन मुक्त होगा।

2AL + 6H 2 O \u003d 2 AL (OH) 3 + 3H 2

परिणामी पदार्थ को एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड कहा जाता है।

AL (OH) 3 क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे हाइड्रोक्सोलुमिनेट क्रिस्टल बनते हैं:

अल (ओएच) 2 + NaOH = 2Na

यदि यह हो तो रासायनिक समीकरणपिछले एक में जोड़ें, हमें एक क्षारीय समाधान में एक तत्व को भंग करने का सूत्र मिलता है।

अल (ओएच) 3 + 2NaOH + 6H 2 O \u003d 2Na + 3H 2

जलता हुआ एल्युमिनियम

एल्यूमीनियम के भौतिक गुण इसे ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करने की अनुमति देते हैं। यदि इस धातु या एल्युमिनियम फॉयल के पाउडर को गर्म किया जाता है, तो यह भड़क जाता है और एक चमकदार सफेद लौ के साथ जल जाता है। प्रतिक्रिया के अंत में, एल्यूमीनियम ऑक्साइड अल 2 ओ 3 बनता है।

एल्यूमिना

परिणामी एल्यूमीनियम ऑक्साइड का भूवैज्ञानिक नाम एल्यूमिना है। प्राकृतिक परिस्थितियों में, यह कोरन्डम - ठोस पारदर्शी क्रिस्टल के रूप में होता है। कोरन्डम में उच्च कठोरता होती है, इसका सूचक ठोस पैमाने पर 9 होता है। कोरन्डम स्वयं रंगहीन होता है, लेकिन विभिन्न अशुद्धियाँ इसे लाल और नीले रंग में रंग सकती हैं, इसलिए यह निकलता है जवाहरातजिसे गहनों में माणिक और नीलम कहते हैं।

एल्यूमीनियम ऑक्साइड के भौतिक गुण कृत्रिम परिस्थितियों में इन रत्नों को उगाना संभव बनाते हैं। टेक रत्नों का उपयोग न केवल के लिए किया जाता है आभूषणघड़ियों और अन्य चीजों के निर्माण के लिए, उनका उपयोग सटीक उपकरण में किया जाता है। लेजर उपकरणों में कृत्रिम रूबी क्रिस्टल का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

कोरन्डम की एक महीन दाने वाली किस्म बड़ी राशिएक विशेष सतह पर जमा अशुद्धियों को सभी लोग एमरी के रूप में जानते हैं। एल्यूमीनियम ऑक्साइड के भौतिक गुण कोरन्डम के उच्च अपघर्षक गुणों के साथ-साथ इसकी कठोरता और घर्षण के प्रतिरोध की व्याख्या करते हैं।

एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड

अल 2 (ओएच) 3 एक विशिष्ट उभयधर्मी हाइड्रॉक्साइड है। एक एसिड के साथ संयोजन में, यह पदार्थ एक नमक बनाता है जिसमें सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए एल्यूमीनियम आयन होते हैं; क्षार में, यह एलुमिनेट बनाता है। किसी पदार्थ की उभयचरता इस तथ्य में प्रकट होती है कि वह अम्ल और क्षार दोनों के रूप में व्यवहार कर सकता है। यह यौगिक जेली और ठोस दोनों रूपों में मौजूद हो सकता है।

यह व्यावहारिक रूप से पानी में नहीं घुलता है, लेकिन अधिकांश सक्रिय एसिड और क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है। एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड के भौतिक गुणों का उपयोग औषधि में किया जाता है, यह शरीर में अम्लता को कम करने का एक लोकप्रिय और सुरक्षित साधन है, इसका उपयोग गैस्ट्राइटिस, ग्रहणीशोथ, अल्सर के लिए किया जाता है। उद्योग में, अल 2 (ओएच) 3 का उपयोग एक सोखना के रूप में किया जाता है, यह पानी को पूरी तरह से शुद्ध करता है और इसमें घुलने वाले हानिकारक तत्वों को छोड़ देता है।

औद्योगिक उपयोग

एल्युमीनियम की खोज 1825 में हुई थी। सबसे पहले, इस धातु का मूल्य सोने और चांदी से ऊपर था। यह अयस्क से इसे निकालने में कठिनाई के कारण था। एल्यूमीनियम के भौतिक गुणों और इसकी सतह पर जल्दी से एक सुरक्षात्मक फिल्म बनाने की क्षमता ने इस तत्व का अध्ययन करना मुश्किल बना दिया। यह 19वीं शताब्दी के अंत तक नहीं था कि सुविधाजनक तरीकाऔद्योगिक उपयोग के लिए उपयुक्त शुद्ध तत्व को गलाना।

हल्कापन और जंग का विरोध करने की क्षमता एल्यूमीनियम के अद्वितीय भौतिक गुण हैं। इस चांदी की धातु के मिश्र धातुओं का उपयोग रॉकेट प्रौद्योगिकी में, ऑटो, जहाज, विमान और उपकरण बनाने में, कटलरी और बर्तनों के उत्पादन में किया जाता है।

शुद्ध धातु के रूप में, अल का उपयोग रासायनिक उपकरण, बिजली के तारों और कैपेसिटर के लिए भागों के निर्माण में किया जाता है। एल्यूमीनियम के भौतिक गुण ऐसे हैं कि इसकी विद्युत चालकता तांबे की तरह अधिक नहीं है, लेकिन इस नुकसान की भरपाई धातु के हल्केपन से होती है, जिससे एल्यूमीनियम के तारों को मोटा बनाना संभव हो जाता है। तो, समान विद्युत चालकता के साथ, एक एल्यूमीनियम तार का वजन तांबे के तार से आधा होता है।

अल्युमिनाइजिंग प्रक्रिया में अल का उपयोग भी उतना ही महत्वपूर्ण है। यह गर्म होने पर आधार धातु को जंग से बचाने के लिए एल्यूमीनियम के साथ कच्चा लोहा या स्टील उत्पाद की सतह की संतृप्ति की प्रतिक्रिया का नाम है।

वर्तमान में, एल्यूमीनियम अयस्कों के खोजे गए भंडार इस चांदी की धातु में लोगों की जरूरतों के लिए काफी तुलनीय हैं। एल्यूमीनियम के भौतिक गुण इसके शोधकर्ताओं के लिए कई और आश्चर्य पेश कर सकते हैं, और इस धातु का दायरा किसी की कल्पना से कहीं अधिक व्यापक है।

प्राकृतिक एल्यूमीनियम में एक न्यूक्लाइड 27Al होता है। बाहरी इलेक्ट्रॉन परत का विन्यास 3s2p1 है। लगभग सभी यौगिकों में, एल्यूमीनियम की ऑक्सीकरण अवस्था +3 (वैलेंसी III) होती है।

तटस्थ एल्यूमीनियम परमाणु की त्रिज्या 0.143 एनएम है, अल 3+ आयन की त्रिज्या 0.057 एनएम है। एक तटस्थ एल्यूमीनियम परमाणु की अनुक्रमिक आयनीकरण ऊर्जा क्रमशः 5.984, 18.828, 28.44 और 120 eV है। पॉलिंग पैमाने पर, एल्यूमीनियम की इलेक्ट्रोनगेटिविटी 1.5 है।

साधारण पदार्थ एल्यूमीनियम एक नरम, हल्का, चांदी-सफेद धातु है।

गुण

एल्युमिनियम एक विशिष्ट धातु है, क्रिस्टल जाली चेहरा-केंद्रित घन है, पैरामीटर a = 0.40403 एनएम। शुद्ध धातु का गलनांक 660°C, क्वथनांक लगभग 2450°C, घनत्व 2.6989 g/cm3 होता है। एल्यूमीनियम के रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक लगभग 2.5·10-5 K-1 मानक इलेक्ट्रोड क्षमता Al 3+/Al 1.663V है।

रासायनिक रूप से, एल्युमिनियम एक काफी सक्रिय धातु है। हवा में, इसकी सतह को तुरंत अल 2 ओ 3 ऑक्साइड की एक घनी फिल्म के साथ कवर किया जाता है, जो धातु को ऑक्सीजन (ओ) की और पहुंच को रोकता है और प्रतिक्रिया की समाप्ति की ओर जाता है, जिससे एल्यूमीनियम के उच्च विरोधी जंग गुण होते हैं। . एल्युमिनियम पर एक सुरक्षात्मक सतह फिल्म भी बनती है यदि इसे सांद्र नाइट्रिक एसिड में रखा जाए।

एल्युमिनियम अन्य अम्लों के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है:

6HCl + 2Al \u003d 2AlCl 3 + 3H 2,

3H 2 SO 4 + 2Al \u003d अल 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

एल्युमिनियम क्षार विलयनों के साथ अभिक्रिया करता है। सबसे पहले, सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म भंग कर दी जाती है:

अल 2 ओ 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na।

तब प्रतिक्रियाएं होती हैं:

2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2,

NaOH + अल (OH) 3 \u003d ना,

या कुल:

2Al + 6H 2 O + 2NaOH \u003d Na + 3H 2,

और परिणामस्वरूप, एल्यूमिनेट्स बनते हैं: Na - सोडियम एल्यूमिनेट (Na) (सोडियम टेट्राहाइड्रॉक्सोएल्यूमिनेट), K - पोटेशियम एल्यूमिनेट (K) (पोटेशियम टेट्राहाइड्रॉक्सोएल्यूमिनेट) या अन्य। चूंकि इन यौगिकों में एल्यूमीनियम परमाणु को समन्वय संख्या 6 की विशेषता है। , 4 नहीं, तो इन टेट्राहाइड्रॉक्सो यौगिकों के वास्तविक सूत्र इस प्रकार हैं:

ना और के.

गर्म होने पर, एल्युमिनियम हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2Al + 3Cl 2 \u003d 2AlCl 3,

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3।

दिलचस्प है, एल्यूमीनियम और आयोडीन (आई) पाउडर के बीच प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर शुरू होती है, अगर पानी की कुछ बूंदों को प्रारंभिक मिश्रण में जोड़ा जाता है, जो इस मामले में उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है:

2Al + 3I 2 = 2AlI 3।

एल्युमिनियम को सल्फर (S) के साथ गर्म करने पर एल्युमिनियम सल्फाइड बनता है:

2अल + 3एस \u003d अल 2 एस 3,

जो पानी से आसानी से विघटित हो जाता है:

अल 2 एस 3 + 6 एच 2 ओ \u003d 2 एएल (ओएच) 3 + 3 एच 2 एस।

एल्युमिनियम सीधे हाइड्रोजन (एच) के साथ बातचीत नहीं करता है, हालांकि, परोक्ष रूप से, उदाहरण के लिए, ऑर्गेनोएल्यूमिनियम यौगिकों का उपयोग करके, एक ठोस पॉलिमरिक एल्यूमीनियम हाइड्राइड (एएलएच 3) एक्स - सबसे मजबूत कम करने वाले एजेंट को संश्लेषित करना संभव है।

पाउडर के रूप में, एल्यूमीनियम को हवा में जलाया जा सकता है, और एल्यूमीनियम ऑक्साइड अल 2 ओ 3 का एक सफेद अपवर्तक पाउडर बनता है।

अल 2 ओ 3 में उच्च बंधन शक्ति इसके गठन की उच्च गर्मी को निर्धारित करती है सरल पदार्थऔर एल्यूमीनियम की क्षमता उनके ऑक्साइड से कई धातुओं को कम करने के लिए, उदाहरण के लिए:

3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe और सम

3CaO + 2Al \u003d अल 2 O 3 + 3Ca।

धातु प्राप्त करने की यह विधि कहलाती है एल्युमिनोथर्मी।

एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड अल 2 ओ 3 एम्फ़ोटेरिक हाइड्रॉक्साइड से मेल खाती है - एक अनाकार बहुलक यौगिक जिसमें निरंतर संरचना नहीं होती है। एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की संरचना को सूत्र xAl 2 O 3 yH 2 O द्वारा व्यक्त किया जा सकता है; स्कूल में रसायन विज्ञान का अध्ययन करते समय, एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के सूत्र को अक्सर अल (OH) 3 के रूप में दर्शाया जाता है।

प्रयोगशाला में, एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड विनिमय प्रतिक्रियाओं द्वारा जिलेटिनस अवक्षेप के रूप में प्राप्त किया जा सकता है:

अल 2 (SO 4) 3 + 6NaOH \u003d 2Al (OH) 3 + 3Na 2 SO 4,

या एल्यूमीनियम नमक के घोल में सोडा मिला कर:

2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 6NaCl + 3CO 2,

और एल्यूमीनियम नमक के घोल में अमोनिया घोल डालकर भी:

AlCl 3 + 3NH 3 H2O = Al(OH) 3 + 3H 2 O + 3NH 4 Cl।

खोज का नाम और इतिहास: लैटिन एल्युमिनियम लैटिन एल्युमेन से आया है, जिसका अर्थ है फिटकरी (एल्यूमीनियम और पोटेशियम सल्फेट (K) KAl (SO 4) 2 12H 2 O), जो लंबे समय से चमड़े की ड्रेसिंग में और एक कसैले के रूप में उपयोग किया जाता है। उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, शुद्ध एल्यूमीनियम की खोज और अलगाव लगभग 100 वर्षों तक चला। यह निष्कर्ष कि "पृथ्वी" (एक दुर्दम्य पदार्थ, आधुनिक शब्दों में - एल्यूमीनियम ऑक्साइड) फिटकरी से प्राप्त किया जा सकता है, 1754 में जर्मन रसायनज्ञ ए। मार्गग्राफ द्वारा वापस किया गया था। बाद में यह पता चला कि उसी "पृथ्वी" को मिट्टी से अलग किया जा सकता है, और इसे एल्यूमिना कहा जाता था। यह केवल 1825 में था कि डेनिश भौतिक विज्ञानी एच के ओर्स्टेड धातु एल्यूमीनियम प्राप्त कर सके। उन्होंने एल्यूमीनियम क्लोराइड AlCl 3 का इलाज किया, जो एल्यूमिना से प्राप्त किया जा सकता था, पोटेशियम अमलगम (पारा (Hg) के साथ पोटेशियम (K) का एक मिश्र धातु) और, पारा (Hg) को दूर करने के बाद, एल्यूमीनियम के एक ग्रे पाउडर को अलग कर दिया।

केवल एक चौथाई सदी के बाद, इस पद्धति का थोड़ा आधुनिकीकरण किया गया। 1854 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए.ई. सेंट क्लेयर डेविल ने एल्यूमीनियम का उत्पादन करने के लिए धातु सोडियम (ना) का उपयोग करने का सुझाव दिया, और नई धातु के पहले सिल्लियां प्राप्त की। उस समय एल्युमीनियम की कीमत बहुत अधिक थी और उससे गहने बनाए जाते थे।

ऑक्साइड, एल्यूमीनियम फ्लोराइड और अन्य पदार्थों सहित जटिल मिश्रणों के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए एक औद्योगिक विधि स्वतंत्र रूप से 1886 में पी। एरु (फ्रांस) और सी। हॉल (यूएसए) द्वारा विकसित की गई थी। एल्युमीनियम का उत्पादन किसके साथ जुड़ा हुआ है? उच्च प्रवाहबिजली, इसलिए इसे 20वीं शताब्दी में ही बड़े पैमाने पर महसूस किया गया था। सोवियत संघ में, पहला औद्योगिक एल्यूमीनियम 14 मई, 1932 को वोल्खोव पनबिजली स्टेशन के बगल में बने वोल्खोव एल्यूमीनियम संयंत्र में प्राप्त किया गया था।

खंड 1. एल्युमिनियम की खोज का नाम और इतिहास।

धारा 2. सामान्य विशेषताएं अल्युमीनियम, भौतिक और रासायनिक गुण।

धारा 3. एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से कास्टिंग प्राप्त करना।

धारा 4 आवेदन अल्युमीनियम.

अल्युमीनियम- यह तीसरे समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व है, परमाणु संख्या 13 के साथ डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि। इसे प्रतीक अल द्वारा नामित किया गया है। प्रकाश धातुओं के समूह के अंतर्गत आता है। सबसे आम धातुऔर पृथ्वी की पपड़ी में तीसरा सबसे प्रचुर मात्रा में रासायनिक तत्व (ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद)।

साधारण पदार्थ एल्युमिनियम (CAS संख्या: 7429-90-5) - प्रकाश, अनुचुंबकीय धातुचांदी-सफेद रंग, बनाने में आसान, कास्ट, मशीनीकृत। एल्यूमीनियम में उच्च तापीय और विद्युत चालकता है, मजबूत ऑक्साइड फिल्मों के तेजी से गठन के कारण जंग का प्रतिरोध है जो सतह को आगे की बातचीत से बचाते हैं।

किसी भी विकसित समाज में उद्योग की उपलब्धियां संरचनात्मक सामग्री और मिश्र धातुओं की प्रौद्योगिकी की उपलब्धियों से हमेशा जुड़ी होती हैं। प्रसंस्करण की गुणवत्ता और व्यापार की विनिर्माण वस्तुओं की उत्पादकता राज्य के विकास के स्तर के सबसे महत्वपूर्ण संकेतक हैं।

में प्रयुक्त सामग्री आधुनिक डिजाइन, उच्च शक्ति विशेषताओं के अलावा, गुणों का एक सेट होना चाहिए जैसे कि संक्षारण प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध, थर्मल और विद्युत चालकता, अपवर्तकता, साथ ही इन गुणों को परिस्थितियों में बनाए रखने की क्षमता। लंबा कामभार के नीचे।

हमारे देश में अलौह धातुओं के फाउंड्री उत्पादन के क्षेत्र में वैज्ञानिक विकास और उत्पादन प्रक्रियाएं वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति की उन्नत उपलब्धियों के अनुरूप हैं। उनका परिणाम, विशेष रूप से, वोल्गा ऑटोमोबाइल प्लांट और कई अन्य उद्यमों में आधुनिक सर्द कास्टिंग और दबाव कास्टिंग कार्यशालाओं का निर्माण था। 35 MN की मोल्ड लॉकिंग फोर्स वाली बड़ी इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनें Zavolzhsky Motor Plant में सफलतापूर्वक काम कर रही हैं, जो वोल्गा कार के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु सिलेंडर ब्लॉक का उत्पादन करती हैं।

अल्ताई मोटर प्लांट में, इंजेक्शन मोल्डिंग द्वारा कास्टिंग के उत्पादन के लिए एक स्वचालित लाइन में महारत हासिल है। सोवियत समाजवादी गणराज्य संघ में (), दुनिया में पहली बार विकसित और महारत हासिल है प्रक्रियाइलेक्ट्रोमैग्नेटिक मोल्ड में एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से सिल्लियों की निरंतर ढलाई। यह विधि सिल्लियों की गुणवत्ता में काफी सुधार करती है और उनके मोड़ के दौरान चिप्स के रूप में कचरे की मात्रा को कम करती है।

एल्यूमीनियम की खोज का नाम और इतिहास

लैटिन एल्युमिनियम लैटिन एल्युमेन से आता है, जिसका अर्थ है फिटकरी (एल्यूमीनियम और पोटेशियम सल्फेट (K) KAl(SO4)2 12H2O), जो लंबे समय से चमड़े की ड्रेसिंग में और एक कसैले के रूप में उपयोग किया जाता है। अल, आवधिक प्रणाली के समूह III का एक रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 13, परमाणु द्रव्यमान 26, 98154। उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, शुद्ध एल्यूमीनियम की खोज और अलगाव लगभग 100 वर्षों तक खींचा गया। यह निष्कर्ष कि "" (एक दुर्दम्य पदार्थ, आधुनिक शब्दों में - एल्यूमीनियम ऑक्साइड) फिटकरी से प्राप्त किया जा सकता है, 1754 में वापस बनाया गया था। जर्मन रसायनज्ञ ए. मार्कग्राफ। बाद में यह पता चला कि उसी "पृथ्वी" को मिट्टी से अलग किया जा सकता है, और इसे एल्यूमिना कहा जाता था। 1825 में ही वह धात्विक एल्यूमीनियम प्राप्त करने में सक्षम था। डेनिश भौतिक विज्ञानी एच के ओर्स्टेड। उन्होंने पोटेशियम अमलगम (पारा (एचजी) के साथ पोटेशियम (के) का एक मिश्र धातु) एल्यूमीनियम क्लोराइड AlCl3 के साथ इलाज किया, जो एल्यूमिना से प्राप्त किया जा सकता था, और पारा (एचजी) को दूर करने के बाद, एल्यूमीनियम के एक भूरे रंग के पाउडर को अलग कर दिया।

केवल एक चौथाई सदी के बाद, इस पद्धति का थोड़ा आधुनिकीकरण किया गया। 1854 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए.ई. सेंट क्लेयर डेविल ने एल्यूमीनियम का उत्पादन करने के लिए धातु सोडियम (ना) का उपयोग करने का सुझाव दिया, और नई धातु के पहले सिल्लियां प्राप्त की। उस समय एल्युमीनियम की कीमत बहुत अधिक थी और उससे गहने बनाए जाते थे।

ऑक्साइड, एल्यूमीनियम फ्लोराइड और अन्य पदार्थों सहित जटिल मिश्रणों के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए एक औद्योगिक विधि स्वतंत्र रूप से 1886 में पी। एरु () और सी। हॉल (यूएसए) द्वारा विकसित की गई थी। एल्युमीनियम का उत्पादन बिजली की उच्च लागत के साथ जुड़ा हुआ है, इसलिए इसे बड़े पैमाने पर केवल 20वीं शताब्दी में महसूस किया गया था। में सोवियत समाजवादी गणराज्य संघ (सीसीसीपी)पहला औद्योगिक एल्यूमीनियम 14 मई, 1932 को वोल्खोव पनबिजली स्टेशन के बगल में बने वोल्खोव एल्यूमीनियम संयंत्र में प्राप्त किया गया था।

99.99% से अधिक शुद्धता वाला एल्युमिनियम पहली बार 1920 में इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया गया था। 1925 में कामएडवर्ड्स ने ऐसे एल्यूमीनियम के भौतिक और यांत्रिक गुणों के बारे में कुछ जानकारी प्रकाशित की। 1938 में टेलर, व्हीलर, स्मिथ और एडवर्ड्स ने एक लेख प्रकाशित किया जो 99.996% शुद्धता एल्यूमीनियम के कुछ गुण देता है, जो इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा फ्रांस में भी प्राप्त किया जाता है। एल्यूमीनियम के गुणों पर मोनोग्राफ का पहला संस्करण 1967 में प्रकाशित हुआ था।

बाद के वर्षों में, तैयारी की सापेक्ष आसानी और आकर्षक गुणों के कारण, कई काम करता हैएल्यूमीनियम के गुणों पर। शुद्ध एल्यूमीनियम ने मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक आवेदन पाया है - इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर से लेकर इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग के शिखर तक - माइक्रोप्रोसेसर; क्रायोइलेक्ट्रॉनिक, क्रायोमैग्नेटिक्स में।

शुद्ध एल्युमिनियम प्राप्त करने की नई विधियाँ हैं क्षेत्र शुद्धिकरण विधि, अमलगम्स से क्रिस्टलीकरण (पारा के साथ एल्युमीनियम की मिश्र धातु) और क्षारीय घोल से अलगाव। एल्यूमीनियम की शुद्धता की डिग्री कम तापमान पर विद्युत प्रतिरोध के मूल्य से नियंत्रित होती है।

एल्यूमीनियम की सामान्य विशेषताएं

प्राकृतिक एल्यूमीनियम में एक न्यूक्लाइड 27Al होता है। बाहरी इलेक्ट्रॉन परत का विन्यास 3s2p1 है। लगभग सभी यौगिकों में, एल्यूमीनियम की ऑक्सीकरण अवस्था +3 (वैलेंसी III) होती है। तटस्थ एल्यूमीनियम परमाणु की त्रिज्या 0.143 एनएम है, अल 3+ आयन की त्रिज्या 0.057 एनएम है। एक तटस्थ एल्युमिनियम परमाणु की क्रमिक आयनीकरण ऊर्जाएँ क्रमशः 5, 984, 18, 828, 28, 44 और 120 eV हैं। पॉलिंग पैमाने पर, एल्यूमीनियम की इलेक्ट्रोनगेटिविटी 1.5 है।

एल्युमिनियम नरम, हल्का, चांदी-सफेद होता है, जिसका क्रिस्टल जाली चेहरा-केंद्रित क्यूबिक होता है, पैरामीटर a = 0.40403 एनएम। शुद्ध धातु का गलनांक 660°C, क्वथनांक लगभग 2450°C, घनत्व 2, 6989 g/cm3। एल्यूमीनियम के रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक लगभग 2.5·10-5 K-1 है।

रासायनिक एल्यूमीनियम एक काफी सक्रिय धातु है। हवा में, इसकी सतह को तुरंत Al2O3 ऑक्साइड की एक घनी फिल्म के साथ कवर किया जाता है, जो धातु को ऑक्सीजन (O) की और अधिक पहुंच को रोकता है और प्रतिक्रिया की समाप्ति की ओर जाता है, जिससे एल्यूमीनियम के उच्च विरोधी जंग गुण होते हैं। एल्युमिनियम पर एक सुरक्षात्मक सतह फिल्म भी बनती है यदि इसे सांद्र नाइट्रिक एसिड में रखा जाए।

एल्युमिनियम अन्य अम्लों के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है:

6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,

3Н2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2।

दिलचस्प है, एल्यूमीनियम और आयोडीन (आई) पाउडर के बीच प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर शुरू होती है यदि पानी की कुछ बूंदों को प्रारंभिक मिश्रण में जोड़ा जाता है, जो इस मामले में उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है:

2Al + 3I2 = 2AlI3।

एल्युमिनियम को सल्फर (S) के साथ गर्म करने पर एल्युमिनियम सल्फाइड बनता है:

2Al + 3S = Al2S3,

जो पानी से आसानी से विघटित हो जाता है:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S।

एल्युमिनियम सीधे हाइड्रोजन (एच) के साथ इंटरैक्ट नहीं करता है, हालांकि, परोक्ष रूप से, उदाहरण के लिए, ऑर्गेनोएल्युमिनियम यौगिकों का उपयोग करके, ठोस पॉलिमरिक एल्यूमीनियम हाइड्राइड (AlH3)x को संश्लेषित करना संभव है - सबसे मजबूत कम करने वाला एजेंट।

पाउडर के रूप में, एल्यूमीनियम को हवा में जलाया जा सकता है, और एल्यूमीनियम ऑक्साइड Al2O3 का एक सफेद अपवर्तक पाउडर बनता है।

Al2O3 में उच्च बंधन शक्ति सरल पदार्थों से इसके गठन की उच्च गर्मी और कई धातुओं को उनके ऑक्साइड से कम करने की एल्यूमीनियम की क्षमता को निर्धारित करती है, उदाहरण के लिए:

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe और सम

3СаО + 2Al = Al2О3 + 3Са।

धातुओं को प्राप्त करने की इस विधि को एल्युमिनोथर्मी कहते हैं।

प्रकृति में होना

पृथ्वी की पपड़ी में व्यापकता के संदर्भ में, एल्युमीनियम धातुओं में पहले और सभी तत्वों (ऑक्सीजन (O) और सिलिकॉन (Si) के बाद) में तीसरे स्थान पर है, यह पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का लगभग 8.8% है। एल्युमिनियम खनिजों की एक बड़ी संख्या में शामिल है, मुख्य रूप से एल्युमिनोसिलिकेट्स और चट्टानें। एल्युमीनियम के यौगिकों में ग्रेनाइट, बेसाल्ट, क्ले, फेल्डस्पार आदि होते हैं। लेकिन यहाँ विरोधाभास है: एक बड़ी संख्या के साथ खनिज पदार्थऔर एल्यूमीनियम युक्त चट्टानें, बॉक्साइट के भंडार, एल्यूमीनियम के औद्योगिक उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल, काफी दुर्लभ हैं। में रूसी संघसाइबेरिया और उरल्स में बॉक्साइट जमा हैं। अल्युनाइट्स और नेफलाइन भी औद्योगिक महत्व के हैं। एक ट्रेस तत्व के रूप में, एल्यूमीनियम पौधों और जानवरों के ऊतकों में मौजूद होता है। जीव हैं - सांद्रता जो उनके अंगों में एल्यूमीनियम जमा करते हैं - कुछ क्लब काई, मोलस्क।

औद्योगिक उत्पादन: औद्योगिक उत्पादन के सूचकांक में, बॉक्साइट्स को पहले रासायनिक प्रसंस्करण के अधीन किया जाता है, जिससे उनमें से सिलिकॉन (Si), आयरन (Fe) और अन्य तत्वों के ऑक्साइड की अशुद्धियाँ निकल जाती हैं। इस तरह के प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप, शुद्ध एल्यूमीनियम ऑक्साइड Al2O3 प्राप्त होता है - इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा धातु के उत्पादन में मुख्य। हालाँकि, इस तथ्य के कारण कि Al2O3 का गलनांक बहुत अधिक (2000 ° C से अधिक) है, इलेक्ट्रोलिसिस के लिए इसके पिघल का उपयोग करना संभव नहीं है।

वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने निम्नलिखित में एक रास्ता खोजा। क्रायोलाइट Na3AlF6 को पहले इलेक्ट्रोलिसिस बाथ में पिघलाया जाता है (पिघला हुआ तापमान 1000 डिग्री सेल्सियस से थोड़ा नीचे)। क्रायोलाइट प्राप्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, कोला प्रायद्वीप से नेफलाइन को संसाधित करके। इसके अलावा, थोड़ा सा Al2O3 (द्रव्यमान द्वारा 10% तक) और कुछ अन्य पदार्थ इस पिघल में जोड़े जाते हैं, जिससे बाद के लिए स्थितियों में सुधार होता है। प्रक्रिया. इस पिघल के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, एल्यूमीनियम ऑक्साइड विघटित हो जाता है, क्रायोलाइट पिघल में रहता है, और पिघला हुआ एल्यूमीनियम कैथोड पर बनता है:

2Al2O3 = 4Al + 3O2।

एल्यूमीनियम मिश्र धातु

अधिकांश धातु तत्व एल्यूमीनियम के साथ मिश्रित होते हैं, लेकिन उनमें से कुछ ही औद्योगिक एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में मुख्य मिश्र धातु घटकों की भूमिका निभाते हैं। हालांकि, मिश्र धातुओं के गुणों में सुधार के लिए बड़ी संख्या में तत्वों का उपयोग योजक के रूप में किया जाता है। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

ऊंचे तापमान पर ऑक्सीकरण को कम करने के लिए बेरिलियम मिलाया जाता है। आंतरिक दहन इंजन भागों (पिस्टन और सिलेंडर हेड्स) के उत्पादन में तरलता में सुधार के लिए एल्यूमीनियम कास्टिंग मिश्र धातुओं में बेरिलियम (0.01 - 0.05%) के छोटे परिवर्धन का उपयोग किया जाता है।

बोरॉन को विद्युत चालकता बढ़ाने और रिफाइनिंग एडिटिव के रूप में पेश किया गया है। बोरॉन को परमाणु ऊर्जा इंजीनियरिंग (रिएक्टर भागों को छोड़कर) में प्रयुक्त एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में पेश किया जाता है, क्योंकि यह न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, विकिरण के प्रसार को रोकता है। बोरॉन औसतन 0.095 - 0.1% की मात्रा में पेश किया जाता है।

बिस्मथ। कम गलनांक वाली धातुओं जैसे बिस्मथ, कैडमियम को एल्युमीनियम मिश्र धातुओं में मिलाया जाता है ताकि मशीनीकरण में सुधार हो सके। ये तत्व नरम फ्यूसिबल चरण बनाते हैं जो चिप टूटने और कटर स्नेहन में योगदान करते हैं।

गैलियम को 0.01 - 0.1% की मात्रा में मिश्रधातु में मिलाया जाता है जिससे आगे उपभोज्य एनोड बनते हैं।

लोहा. कम मात्रा में (>0.04%) इसे तारों के उत्पादन के दौरान ताकत बढ़ाने और रेंगने की विशेषताओं में सुधार करने के लिए पेश किया जाता है। उसी तरह लोहामोल्ड में ढलाई करते समय सांचों की दीवारों से चिपकना कम कर देता है।

ईण्डीयुम। 0.05 - 0.2% का जोड़ उम्र बढ़ने के दौरान एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को मजबूत करता है, विशेष रूप से कम कप्रम सामग्री पर। इंडियम एडिटिव्स का उपयोग एल्यूमीनियम-कैडमियम असर मिश्र धातुओं में किया जाता है।

लगभग 0.3% कैडमियम को मिश्र धातुओं की ताकत बढ़ाने और संक्षारण गुणों में सुधार करने के लिए पेश किया जाता है।

कैल्शियम प्लास्टिसिटी देता है। 5% कैल्शियम सामग्री के साथ, मिश्र धातु में सुपरप्लास्टिक का प्रभाव होता है।

फाउंड्री मिश्र धातुओं में सिलिकॉन सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला योजक है। 0.5 - 4% की मात्रा में क्रैकिंग की प्रवृत्ति कम हो जाती है। सिलिकॉन और मैग्नीशियम के संयोजन से मिश्र धातु को सील करना संभव हो जाता है।

मैग्नीशियम। मैग्नीशियम के अतिरिक्त लचीलापन को कम किए बिना ताकत में काफी वृद्धि करता है, वेल्डेबिलिटी में सुधार करता है और मिश्र धातु के संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है।

तांबामिश्र धातुओं को मजबूत करता है, अधिकतम सख्त तब प्राप्त होता है जब सामग्री तांबा 4 - 6%। कप्रम के साथ मिश्र धातुओं का उपयोग आंतरिक दहन इंजनों के लिए पिस्टन के उत्पादन में, विमान के लिए उच्च गुणवत्ता वाले कास्ट भागों में किया जाता है।

टिनकाटने के प्रदर्शन में सुधार करता है।

टाइटेनियम। मिश्र धातुओं में टाइटेनियम का मुख्य कार्य कास्टिंग और सिल्लियों में अनाज शोधन है, जो पूरे वॉल्यूम में गुणों की ताकत और एकरूपता को बहुत बढ़ाता है।

यद्यपि एल्युमीनियम को कम से कम महान औद्योगिक धातुओं में से एक माना जाता है, यह कई ऑक्सीकरण वातावरणों में काफी स्थिर है। इस व्यवहार का कारण एल्यूमीनियम की सतह पर एक निरंतर ऑक्साइड फिल्म की उपस्थिति है, जो ऑक्सीजन, पानी और अन्य ऑक्सीकरण एजेंटों के संपर्क में आने पर साफ क्षेत्रों पर तुरंत फिर से बन जाती है।

ज्यादातर मामलों में, पिघलने को हवा में किया जाता है। यदि हवा के साथ संपर्क सतह पर पिघल में अघुलनशील यौगिकों के निर्माण तक सीमित है और इन यौगिकों की परिणामी फिल्म आगे की बातचीत को काफी धीमा कर देती है, तो आमतौर पर इस तरह की बातचीत को दबाने के लिए कोई उपाय नहीं किया जाता है। इस मामले में पिघलने को वातावरण के साथ सीधे संपर्क के साथ पिघलाया जाता है। यह अधिकांश एल्यूमीनियम, जस्ता, टिन-लेड मिश्र धातुओं की तैयारी में किया जाता है।

वह स्थान जिसमें मिश्र धातुओं का गलनांक होता है, एक दुर्दम्य अस्तर द्वारा सीमित होता है जो 1500 - 1800 के तापमान को सहन करने में सक्षम होता है। सभी पिघलने की प्रक्रियाओं में, गैस चरण शामिल होता है, जो ईंधन के दहन के दौरान बनता है, पर्यावरण के साथ बातचीत करता है और पिघलने वाली इकाई की परत आदि।

अधिकांश एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में प्राकृतिक वातावरण, समुद्र के पानी, कई लवणों और रसायनों के घोल और अधिकांश खाद्य पदार्थों में उच्च संक्षारण प्रतिरोध होता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु संरचनाओं का उपयोग अक्सर समुद्र के पानी में किया जाता है। 1930 के बाद से एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से समुद्री बॉय, लाइफबोट, जहाज, बजरा बनाया गया है। वर्तमान में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु जहाज पतवार की लंबाई 61 मीटर तक पहुंचती है। एल्यूमीनियम भूमिगत पाइपलाइनों में अनुभव है, एल्यूमीनियम मिश्र धातु मिट्टी के क्षरण के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी हैं। 1951 में अलास्का में 2.9 किमी लंबी पाइपलाइन बनाई गई थी। ऑपरेशन के 30 वर्षों के बाद, जंग के कारण कोई रिसाव या गंभीर क्षति नहीं मिली है।

एल्युमीनियम का व्यापक रूप से निर्माण में क्लैडिंग पैनल, दरवाजे, के रूप में उपयोग किया जाता है। खिड़की की फ्रेम, बिजली के तार। कंक्रीट के संपर्क में लंबे समय तक एल्यूमीनियम मिश्र धातु गंभीर जंग के अधीन नहीं हैं, गारा, प्लास्टर, खासकर अगर संरचनाएं अक्सर गीली नहीं होती हैं। जब अक्सर गीला होता है, अगर एल्यूमीनियम की सतह व्यापार आइटमआगे संसाधित नहीं किया गया है, यह हवा में ऑक्सीकरण एजेंटों की एक उच्च सामग्री के साथ औद्योगिक शहरों में काला होने तक काला हो सकता है। इससे बचने के लिए, शानदार एनोडाइजिंग द्वारा चमकदार सतहों को प्राप्त करने के लिए विशेष मिश्र धातुओं का उत्पादन किया जाता है - धातु की सतह पर ऑक्साइड फिल्म लगाने से। इस मामले में, सतह को विभिन्न प्रकार के रंग और रंग दिए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, सिलिकॉन के साथ एल्यूमीनियम के मिश्र आपको भूरे से काले रंग के रंगों की एक श्रृंखला प्राप्त करने की अनुमति देते हैं। क्रोमियम के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु का रंग सुनहरा होता है।

औद्योगिक एल्यूमीनियम का उत्पादन दो प्रकार के मिश्र धातुओं के रूप में किया जाता है - कास्टिंग, जिसके हिस्से कास्टिंग द्वारा बनाए जाते हैं, और विरूपण - विकृत अर्ध-तैयार उत्पादों के रूप में उत्पादित मिश्र - चादरें, पन्नी, प्लेट, प्रोफाइल, तार। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से कास्टिंग सभी संभावित कास्टिंग विधियों द्वारा प्राप्त की जाती है। यह दबाव में, सर्द सांचों में और रेतीली मिट्टी के सांचों में सबसे आम है। छोटे राजनीतिक दलों के निर्माण में इसका प्रयोग किया जाता है ढलाईजिप्सम संयुक्त रूपों में और ढलाईनिवेश मॉडल के लिए। कास्ट एलॉय का उपयोग इलेक्ट्रिक मोटर्स के कास्ट रोटर्स, एयरक्राफ्ट के कास्ट पार्ट्स आदि बनाने के लिए किया जाता है। गढ़ा मिश्र धातुओं का उपयोग ऑटोमोटिव उत्पादन में किया जाता है भीतरी सजावट, बंपर, बॉडी पैनल और आंतरिक भाग; एक परिष्करण सामग्री के रूप में निर्माण में; विमान, आदि में

में उद्योगएल्यूमीनियम पाउडर का भी उपयोग किया जाता है। धातुकर्म में प्रयुक्त उद्योग: एल्युमिनोथर्मी में, अलॉयिंग एडिटिव्स के रूप में, दबाने और सिंटरिंग द्वारा अर्ध-तैयार उत्पादों के निर्माण के लिए। यह विधि बहुत टिकाऊ भागों (गियर, झाड़ियों, आदि) का उत्पादन करती है। एल्यूमीनियम यौगिकों को प्राप्त करने के लिए रसायन विज्ञान में पाउडर का भी उपयोग किया जाता है और जैसे उत्प्रेरक(उदाहरण के लिए, एथिलीन और एसीटोन के उत्पादन में)। एल्यूमीनियम की उच्च प्रतिक्रियाशीलता को देखते हुए, विशेष रूप से पाउडर के रूप में, इसका उपयोग रॉकेट के लिए विस्फोटक और ठोस प्रणोदक में किया जाता है, इसकी क्षमता का उपयोग जल्दी से प्रज्वलित करने के लिए किया जाता है।

ऑक्सीकरण के लिए एल्यूमीनियम के उच्च प्रतिरोध को देखते हुए, पाउडर का उपयोग पेंटिंग उपकरण, छतों, छपाई में कागज, कार पैनलों की चमकदार सतहों के लिए कोटिंग्स में वर्णक के रूप में किया जाता है। इसके अलावा, एल्यूमीनियम की एक परत स्टील और कच्चा लोहा से ढकी होती है व्यापार वस्तुउनके क्षरण को रोकने के लिए।

आवेदन के मामले में, एल्यूमीनियम और इसके मिश्र धातु केवल लोहे (Fe) और इसके मिश्र धातुओं के बाद दूसरे स्थान पर हैं। प्रौद्योगिकी और रोजमर्रा की जिंदगी के विभिन्न क्षेत्रों में एल्यूमीनियम का व्यापक उपयोग इसके भौतिक, यांत्रिक और रासायनिक गुणों के संयोजन से जुड़ा हुआ है: कम घनत्व, वायुमंडलीय हवा में संक्षारण प्रतिरोध, उच्च तापीय और विद्युत चालकता, लचीलापन और अपेक्षाकृत उच्च शक्ति। एल्यूमीनियम को आसानी से विभिन्न तरीकों से संसाधित किया जाता है - फोर्जिंग, स्टैम्पिंग, रोलिंग, आदि। शुद्ध एल्यूमीनियम का उपयोग तार बनाने के लिए किया जाता है (एल्यूमीनियम की विद्युत चालकता कप्रम की विद्युत चालकता का 65.5% है, लेकिन एल्यूमीनियम कप्रम की तुलना में तीन गुना हल्का है, इसलिए एल्युमीनियम को अक्सर इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में बदल दिया जाता है) और पन्नी का उपयोग पैकेजिंग सामग्री के रूप में किया जाता है। स्मेल्टेड एल्यूमीनियम का मुख्य भाग विभिन्न मिश्र धातुओं को प्राप्त करने पर खर्च किया जाता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की सतह पर सुरक्षात्मक और सजावटी कोटिंग्स आसानी से लागू होती हैं।

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के गुणों की विविधता एल्यूमीनियम में विभिन्न एडिटिव्स की शुरूआत के कारण होती है, जो इसके साथ ठोस समाधान या इंटरमेटेलिक यौगिक बनाते हैं। एल्युमीनियम के थोक का उपयोग प्रकाश मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है - ड्यूरालुमिन (94% एल्यूमीनियम, 4% तांबा (Cu), 0.5% मैग्नीशियम (Mg), मैंगनीज (Mn), (Fe) और सिलिकॉन (Si)), सिलुमिन ( 85- 90% - एल्यूमीनियम, 10-14% सिलिकॉन (Si), 0.1% सोडियम (Na)) और अन्य। धातु विज्ञान में, एल्यूमीनियम का उपयोग न केवल मिश्र धातुओं के लिए आधार के रूप में किया जाता है, बल्कि मिश्र धातुओं में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातु में से एक के रूप में भी किया जाता है। कप्रम (Cu), मैग्नीशियम (Mg), आयरन (Fe), >निकल (Ni), आदि पर आधारित।

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से रोजमर्रा की जिंदगी में, निर्माण और वास्तुकला में, मोटर वाहन उद्योग में, जहाज निर्माण, विमानन और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से, पहला कृत्रिम उपग्रहधरती। परमाणु रिएक्टर निर्माण में एल्यूमीनियम और ज़िरकोनियम (Zr) का एक मिश्र धातु व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एल्युमीनियम का उपयोग विस्फोटक बनाने में किया जाता है।

रोजमर्रा की जिंदगी में एल्युमीनियम को संभालते समय, आपको यह ध्यान रखने की जरूरत है कि केवल तटस्थ (अम्लता से) तरल पदार्थ (उदाहरण के लिए, पानी उबाल लें) को गर्म किया जा सकता है और एल्यूमीनियम के व्यंजनों में संग्रहीत किया जा सकता है। यदि, उदाहरण के लिए, खट्टा गोभी का सूप एल्यूमीनियम के व्यंजनों में उबाला जाता है, तो एल्यूमीनियम भोजन में गुजरता है, और यह एक अप्रिय "धातु" स्वाद प्राप्त करता है। चूंकि ऑक्साइड फिल्म रोजमर्रा की जिंदगी में नुकसान पहुंचाना बहुत आसान है, इसलिए उपयोग एल्यूमीनियम कुकवेयरअभी भी अवांछनीय है।

चांदी-सफेद धातु, प्रकाश

घनत्व - 2.7 ग्राम/सेमी

तकनीकी एल्यूमीनियम के लिए गलनांक - 658 डिग्री सेल्सियस, उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम के लिए - 660 डिग्री सेल्सियस

संलयन की विशिष्ट ऊष्मा - 390 kJ/kg

क्वथनांक - 2500 ° C

वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा - 10.53 MJ / kg

कास्ट एल्यूमीनियम की तन्यता ताकत - 10-12 किग्रा / मिमी², विकृत - 18-25 किग्रा / मिमी², मिश्र धातु - 38-42 किग्रा / मिमी²

ब्रिनेल कठोरता - 24…32 किग्रा/मिमी²

उच्च प्लास्टिसिटी: तकनीकी के लिए - 35%, स्वच्छ के लिए - 50%, एक पतली शीट और यहां तक ​​कि पन्नी में लुढ़का हुआ है

यंग का मापांक - 70 GPa

एल्युमिनियम में उच्च विद्युत चालकता (0.0265 μOhm m) और तापीय चालकता (203.5 W / (m K)), कप्रम की विद्युत चालकता का 65% है, और इसमें उच्च प्रकाश परावर्तकता है।

कमजोर पैरामैग्नेट।

रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक 24.58 10−6 K−1 (20…200 °C)।

विद्युत प्रतिरोध का तापमान गुणांक 2.7·10−8K−1 है।

एल्युमीनियम लगभग सभी धातुओं के साथ मिश्रधातु बनाता है। सबसे अच्छी तरह से ज्ञात कप्रम और मैग्नीशियम (ड्यूरालुमिन) और सिलिकॉन (सिलुमिन) के साथ मिश्र धातु हैं।

प्राकृतिक एल्युमीनियम में लगभग पूरी तरह से एक सिंगल होता है स्थिर समस्थानिक 27Al, 26Al के अंश के साथ, एक रेडियोधर्मी समस्थानिक जिसमें अवधिब्रह्मांडीय किरण प्रोटॉन द्वारा आर्गन नाभिक की बमबारी के दौरान वातावरण में गठित 720 हजार वर्ष का आधा जीवन।

पृथ्वी की पपड़ी में व्यापकता के मामले में, पृथ्वी धातुओं के बीच प्रथम स्थान और तत्वों के बीच तीसरे स्थान पर, ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद दूसरे स्थान पर है। पृथ्वी की पपड़ी में एल्यूमीनियम सामग्री आंकड़ेविभिन्न शोधकर्ता पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का 7.45 से 8.14% है।

प्रकृति में, एल्यूमीनियम, इसकी उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, लगभग विशेष रूप से यौगिकों के रूप में होता है। उनमे से कुछ:

बॉक्साइट्स - Al2O3 H2O (SiO2, Fe2O3, CaCO3 के मिश्रण के साथ)

एलुनाइट्स - (ना, के)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3

एल्यूमिना (रेत SiO2, चूना पत्थर CaCO3, मैग्नेसाइट MgCO3) के साथ काओलिन का मिश्रण

कोरन्डम (नीलम, माणिक, एमरी) - Al2O3

काओलाइट - Al2O3 2SiO2 2H2O

बेरिल (पन्ना, एक्वामरीन) - 3BeO Al2O3 6SiO2

क्राइसोबेरील (अलेक्जेंड्राइट) - BeAl2O4।

हालांकि, कुछ विशिष्ट कम करने वाली स्थितियों के तहत, देशी एल्यूमीनियम का निर्माण संभव है।

प्राकृतिक जल में एल्युमिनियम कम विषैले रासायनिक यौगिकों के रूप में पाया जाता है, जैसे एल्युमिनियम फ्लोराइड। धनायन या ऋणायन का प्रकार सबसे पहले जलीय माध्यम की अम्लता पर निर्भर करता है। सतही जल निकायों में एल्यूमीनियम सांद्रता रूसी संघसमुद्र के पानी में 0.001 से 10 मिलीग्राम/लीटर, 0.01 मिलीग्राम/लीटर।

एल्युमिनियम (एल्यूमीनियम) है

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से कास्टिंग प्राप्त करना

हमारे में फाउंड्री के सामने मुख्य चुनौती देश, कास्टिंग की गुणवत्ता में एक महत्वपूर्ण समग्र सुधार शामिल है, जो व्यापार वस्तुओं के उचित परिचालन गुणों को बनाए रखते हुए दीवार की मोटाई में कमी, मशीनिंग भत्ते और गेटिंग सिस्टम में कमी में अभिव्यक्ति प्राप्त करनी चाहिए। इस काम का अंतिम परिणाम वजन के आधार पर कास्टिंग के कुल मौद्रिक उत्सर्जन में उल्लेखनीय वृद्धि के बिना आवश्यक संख्या में कास्ट बिलेट्स के साथ मैकेनिकल इंजीनियरिंग की बढ़ती जरूरतों को पूरा करना होना चाहिए।

रेत ढलाई

डिस्पोजेबल मोल्ड्स में ढलाई के उपरोक्त तरीकों में से, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से कास्टिंग के निर्माण में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, गीले रेत के सांचों में ढलाई है। यह मिश्र धातुओं के कम घनत्व, मोल्ड पर धातु के छोटे बल प्रभाव और कम कास्टिंग तापमान (680-800C) के कारण है।

रेत के सांचों के निर्माण के लिए, क्वार्ट्ज और मिट्टी की रेत (GOST 2138-74), मोल्डिंग क्ले (GOST 3226-76), बाइंडर और सहायक सामग्री से तैयार मोल्डिंग और कोर मिश्रण का उपयोग किया जाता है।

गेटिंग सिस्टम के प्रकार को कास्टिंग के आयामों, इसके विन्यास की जटिलता और मोल्ड में स्थान को ध्यान में रखते हुए चुना जाता है। छोटी ऊंचाई के जटिल विन्यास की ढलाई के लिए सांचे डालना, एक नियम के रूप में, निचले गेटिंग सिस्टम की मदद से किया जाता है। पर उच्च ऊंचाईकास्टिंग और पतली दीवारें, लंबवत स्लॉटेड या संयुक्त गेटिंग सिस्टम का उपयोग करना बेहतर होता है। छोटे आकार की ढलाई के लिए सांचों को शीर्ष गेटिंग प्रणालियों के माध्यम से डाला जा सकता है। इस मामले में, मोल्ड गुहा में गिरने वाली धातु की पपड़ी की ऊंचाई 80 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए।

मोल्ड गुहा के प्रवेश द्वार पर पिघल की गति को कम करने के लिए और इसमें निलंबित ऑक्साइड फिल्मों और स्लैग समावेशन को बेहतर ढंग से अलग करने के लिए, अतिरिक्त हाइड्रोलिक प्रतिरोधों को गेटिंग सिस्टम में पेश किया जाता है - जाली (धातु या शीसे रेशा) स्थापित या दानेदार के माध्यम से डाला जाता है फिल्टर।

स्प्रूस (फीडर), एक नियम के रूप में, प्रसंस्करण के दौरान उनके बाद के अलगाव की सुविधा को ध्यान में रखते हुए, परिधि के चारों ओर बिखरे हुए कास्टिंग के पतले वर्गों (दीवारों) में लाए जाते हैं। बड़े पैमाने पर इकाइयों को धातु की आपूर्ति अस्वीकार्य है, क्योंकि इससे उनमें सिकुड़न गुहाओं का निर्माण होता है, ढलाई की सतह पर खुरदरापन और सिकुड़न "विफलताओं" में वृद्धि होती है। क्रॉस सेक्शन में, स्प्रू चैनलों में अक्सर एक आयताकार आकार होता है जिसमें 15-20 मिमी की चौड़ी तरफ और 5-7 मिमी की एक संकीर्ण तरफ होती है।

एक संकीर्ण क्रिस्टलीकरण अंतराल (AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO) के साथ मिश्र धातु कास्टिंग की थर्मल इकाइयों में केंद्रित संकोचन गुहाओं के गठन के लिए प्रवण हैं। इन गोले को कास्टिंग से बाहर लाने के लिए, बड़े पैमाने पर मुनाफे की स्थापना का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पतली दीवार वाली (4-5 मिमी) और छोटी ढलाई के लिए, लाभ का द्रव्यमान ढलाई के द्रव्यमान का 2-3 गुना है, मोटी दीवार वाली ढलाई के लिए, 1.5 गुना तक। ऊंचाई पहुंच गएकास्टिंग की ऊंचाई के आधार पर चुना जाता है। जब ऊंचाई 150 मिमी से कम हो, तो ऊंचाई पहुंच गएएच- adj. कास्टिंग Notl की ऊंचाई के बराबर लें। उच्च कास्टिंग के लिए, Nprib / Notl का अनुपात 0.3 0.5 के बराबर लिया जाता है।

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की ढलाई में सबसे बड़ा अनुप्रयोग ऊपरी है खुला मुनाफागोल या अंडाकार खंड; ज्यादातर मामलों में पार्श्व मुनाफे को बंद कर दिया जाता है। कार्य कुशलता में सुधार करने के लिए मुनाफेवे अछूता हैं, गर्म धातु से भरे हुए हैं, ऊपर से ऊपर हैं। वार्मिंग आमतौर पर शीट एस्बेस्टस के रूप की सतह पर एक स्टिकर द्वारा किया जाता है, इसके बाद गैस की लौ से सुखाया जाता है। एक विस्तृत क्रिस्टलीकरण रेंज (AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ) के साथ मिश्र धातु बिखरे हुए संकोचन छिद्र के गठन के लिए प्रवण हैं। संकोचन छिद्रों का संसेचन मुनाफेअप्रभावी इसलिए, सूचीबद्ध मिश्र धातुओं से कास्टिंग के निर्माण में बड़े पैमाने पर लाभ की स्थापना का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। उच्च-गुणवत्ता वाली कास्टिंग प्राप्त करने के लिए, इस उद्देश्य के लिए कच्चा लोहा और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से बने रेफ्रिजरेटर की स्थापना का व्यापक रूप से उपयोग करते हुए, दिशात्मक ठोसकरण किया जाता है। दिशात्मक क्रिस्टलीकरण के लिए इष्टतम स्थितियां एक ऊर्ध्वाधर स्लॉट गेट सिस्टम द्वारा बनाई गई हैं। क्रिस्टलीकरण के दौरान गैस के विकास को रोकने के लिए और मोटी दीवार वाली कास्टिंग में गैस-संकोचन सरंध्रता के गठन को रोकने के लिए, 0.4-0.5 एमपीए के दबाव में क्रिस्टलीकरण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऐसा करने के लिए, कास्टिंग मोल्ड्स को डालने से पहले आटोक्लेव में रखा जाता है, वे धातु से भरे होते हैं और कास्टिंग को हवा के दबाव में क्रिस्टलीकृत किया जाता है। बड़े आकार (2-3 मीटर तक) पतली दीवार वाली कास्टिंग के निर्माण के लिए, क्रमिक रूप से निर्देशित ठोसकरण के साथ एक कास्टिंग विधि का उपयोग किया जाता है। विधि का सार नीचे से ऊपर तक कास्टिंग का क्रमिक क्रिस्टलीकरण है। ऐसा करने के लिए, कास्टिंग मोल्ड को हाइड्रोलिक लिफ्ट की मेज पर रखा जाता है और धातु ट्यूबों को 12-20 मिमी व्यास में, 500-700 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, इसके अंदर उतारा जाता है, जो राइजर का कार्य करता है। ट्यूबों को गेटिंग कप में निश्चित रूप से लगाया जाता है और उनमें छेद स्टॉपर्स के साथ बंद कर दिए जाते हैं। गेटिंग कप पिघल से भर जाने के बाद, स्टॉपर्स को उठा लिया जाता है, और मिश्र धातु ट्यूबों के माध्यम से स्लॉटेड स्प्रूस (फीडर) द्वारा मोल्ड कैविटी से जुड़े गेटिंग कुओं में प्रवाहित होती है। कुओं में पिघल का स्तर ट्यूबों के निचले सिरे से 20-30 मिमी ऊपर उठने के बाद, हाइड्रोलिक टेबल को कम करने का तंत्र चालू होता है। निचली गति को इस तरह लिया जाता है कि मोल्ड की फिलिंग बाढ़ के स्तर के नीचे की जाती है और गर्म धातु लगातार मोल्ड के ऊपरी हिस्सों में प्रवाहित होती है। यह दिशात्मक ठोसकरण प्रदान करता है और संकोचन दोषों के बिना जटिल कास्टिंग प्राप्त करना संभव बनाता है।

धातु के साथ रेत के सांचों को आग रोक सामग्री के साथ पंक्तिबद्ध करछुल से भरा जाता है। धातु से भरने से पहले, ताजा पंक्तिबद्ध करछुल को सुखाया जाता है और नमी को दूर करने के लिए 780-800°C पर शांत किया जाता है। डालने से पहले पिघला हुआ तापमान 720-780 डिग्री सेल्सियस के स्तर पर बनाए रखा जाता है। पतली दीवार वाली कास्टिंग के लिए मोल्ड 730-750 डिग्री सेल्सियस तक गर्म पिघलने से भरे होते हैं, और मोटी दीवार वाली कास्टिंग के लिए 700-720 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होते हैं।

प्लास्टर मोल्ड्स में कास्टिंग

जिप्सम मोल्ड्स में कास्टिंग का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां सटीकता, सतह की सफाई और राहत के छोटे विवरण के पुनरुत्पादन के मामले में कास्टिंग पर बढ़ी हुई आवश्यकताओं को रखा जाता है। रेत के सांचों की तुलना में, जिप्सम के सांचों में उच्च शक्ति, आयामी सटीकता, उच्च तापमान के लिए बेहतर प्रतिरोध होता है, और 5-6 वीं सटीकता वर्ग के अनुसार 1.5 मिमी की दीवार मोटाई के साथ जटिल विन्यास की कास्टिंग प्राप्त करना संभव बनाता है। मोम या धातु (पीतल,) क्रोम-प्लेटेड मॉडल के अनुसार फॉर्म बनाए जाते हैं। मॉडल प्लेट एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने होते हैं। मोल्डों से मॉडलों को हटाने की सुविधा के लिए, उनकी सतह को से ढक दिया जाता है पतली परतकेरोसिन-स्टीयरिन स्नेहक।

जटिल पतली दीवार वाली ढलाई के लिए छोटे और मध्यम सांचे 80% जिप्सम, 20% क्वार्ट्ज के मिश्रण से बनाए जाते हैं रेतया एस्बेस्टस और 60-70% पानी (सूखे मिश्रण के वजन के अनुसार)। मध्यम और बड़े रूपों के लिए मिश्रण की संरचना: 30% जिप्सम, 60% रेत, 10% अभ्रक, 40-50% पानी। सेटिंग को धीमा करने के लिए, मिश्रण में 1-2% बुझा हुआ चूना मिलाया जाता है। रूपों की आवश्यक ताकत निर्जल या अर्ध-जलीय जिप्सम के जलयोजन द्वारा प्राप्त की जाती है। ताकत कम करने और गैस पारगम्यता बढ़ाने के लिए, कच्चे जिप्सम मोल्डों को हाइड्रोथर्मल उपचार के अधीन किया जाता है - उन्हें 0.13-0.14 एमपीए के जल वाष्प दबाव के तहत 6-10 घंटे के लिए एक आटोक्लेव में रखा जाता है, और फिर हवा में एक दिन के लिए रखा जाता है। उसके बाद, रूपों को 350-500 डिग्री सेल्सियस पर चरणबद्ध सुखाने के अधीन किया जाता है।

जिप्सम मोल्ड्स की एक विशेषता उनकी कम तापीय चालकता है। यह परिस्थिति क्रिस्टलीकरण की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से घने कास्टिंग प्राप्त करना मुश्किल बनाती है। इसलिए, जिप्सम मोल्ड्स के लिए एक स्प्रे-लाभदायक प्रणाली के विकास में मुख्य कार्य संकोचन गुहाओं, ढीलेपन, ऑक्साइड फिल्मों, गर्म दरारें और पतली दीवारों को भरने से रोकना है। यह विस्तारित गेटिंग सिस्टम के उपयोग से प्राप्त होता है जो मोल्ड गुहा में पिघलने की गति की कम गति प्रदान करता है, रेफ्रिजरेटर की सहायता से राइजर की ओर थर्मल इकाइयों को निर्देशित करता है, और सामग्री को बढ़ाकर मोल्ड के अनुपालन में वृद्धि करता है। मिश्रण में क्वार्ट्ज रेत की। वैक्यूम सक्शन विधि द्वारा पतली दीवारों वाली कास्टिंग को 100-200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किए गए सांचों में डाला जाता है, जिससे गुहाओं को 0.2 मिमी मोटी तक भरना संभव हो जाता है। आटोक्लेव में मोल्ड डालकर मोटी दीवार वाली (10 मिमी से अधिक) कास्टिंग प्राप्त की जाती है। इस मामले में धातु का क्रिस्टलीकरण 0.4–0.5 एमपीए के दबाव में किया जाता है।

शैल कास्टिंग

शेल मोल्ड्स में ढलाई का उपयोग सीरियल और बड़े पैमाने पर सीमित आयामों के कास्टिंग के उत्पादन के लिए समीचीन है, जिसमें बढ़ी हुई सतह खत्म, अधिक आयामी सटीकता और रेत के सांचों में ढलाई की तुलना में कम मशीनिंग होती है।

बंकर तरीके से गर्म (250-300 डिग्री सेल्सियस) धातु (स्टील) टूलींग का उपयोग करके शैल मोल्ड बनाए जाते हैं। मॉडल उपकरण 0.5 से 1.5% तक मोल्डिंग ढलानों के साथ चौथी-पांचवीं सटीकता वर्गों के अनुसार किया जाता है। गोले दो-परत बने होते हैं: पहली परत 6-10% थर्मोसेटिंग राल के मिश्रण से होती है, दूसरी 2% राल के मिश्रण से। बेहतर शेल हटाने के लिए, मॉडल स्लैब को अलग करने वाले इमल्शन की एक पतली परत (5% सिलिकॉन द्रव संख्या 5; 3%) के साथ कवर किया गया है। कपड़े धोने का साबुन; 92% पानी)।

शेल मोल्ड्स के निर्माण के लिए, कम से कम 96% सिलिका युक्त महीन दानेदार क्वार्ट्ज रेत का उपयोग किया जाता है। अर्ध-मोल्ड विशेष पिन प्रेस पर ग्लूइंग द्वारा जुड़े हुए हैं। गोंद संरचना: 40% एमएफ 17 राल; 60% मार्शलाइट और 1.5% एल्यूमीनियम क्लोराइड (सख्त)। इकट्ठे रूपों को भरना कंटेनरों में किया जाता है। शेल मोल्ड्स में कास्टिंग करते समय, समान गेटिंग सिस्टम और तापमान की स्थिति का उपयोग रेत के सांचों में ढलाई करते समय किया जाता है।

शेल मोल्ड्स में धातु क्रिस्टलीकरण की कम दर और निर्देशित क्रिस्टलीकरण बनाने की कम संभावनाएं कच्चे रेत के सांचों में कास्टिंग की तुलना में कम गुणों के साथ कास्टिंग के उत्पादन में परिणाम देती हैं।

धातु - स्वरूपण तकनीक

निवेश कास्टिंग का उपयोग बढ़ी हुई सटीकता (तीसरी-5 वीं कक्षा) और सतह खत्म (4-6 वीं खुरदरापन वर्ग) की कास्टिंग के निर्माण के लिए किया जाता है, जिसके लिए यह विधि एकमात्र संभव या इष्टतम है।

ज्यादातर मामलों में मॉडल स्थिर या हिंडोला प्रतिष्ठानों पर धातु के सांचों (कास्ट और प्रीफैब्रिकेटेड) में दबाकर पेस्टी पैराफिन स्टीयरिन (1: 1) रचनाओं से बनाए जाते हैं। 200 मिमी से अधिक के आयामों के साथ जटिल कास्टिंग के निर्माण में, मॉडल के विरूपण से बचने के लिए, पदार्थों को मॉडल द्रव्यमान की संरचना में पेश किया जाता है जो उनके नरम (पिघलने) के तापमान को बढ़ाते हैं।

सिरेमिक मोल्ड्स के निर्माण में एक दुर्दम्य कोटिंग के रूप में, हाइड्रोलाइज्ड एथिल सिलिकेट (30–40%) और पाउडर क्वार्ट्ज (70–60%) के निलंबन का उपयोग किया जाता है। मॉडल ब्लॉकों का छिड़काव कैलक्लाइंड रेत 1KO16A या 1K025A के साथ किया जाता है। प्रत्येक कोटिंग परत को हवा में 10-12 घंटे या अमोनिया वाष्प युक्त वातावरण में सुखाया जाता है। सिरेमिक मोल्ड की आवश्यक ताकत 4-6 मिमी (एक दुर्दम्य कोटिंग की 4-6 परतें) की खोल मोटाई के साथ प्राप्त की जाती है। मोल्ड के सुचारू रूप से भरने को सुनिश्चित करने के लिए, मोटे वर्गों और बड़े नोड्स को धातु की आपूर्ति के साथ विस्तारित गेटिंग सिस्टम का उपयोग किया जाता है। कास्टिंग आमतौर पर बड़े पैमाने पर रिसर से गाढ़े स्प्रूस (फीडर) के माध्यम से खिलाया जाता है। जटिल कास्टिंग के लिए, ऊपरी बड़े पैमाने पर इकाइयों को रिसर से अनिवार्य भरने के साथ बड़े पैमाने पर लाभ का उपयोग करने की अनुमति है।

एल्युमिनियम (एल्यूमीनियम) है

स्टीयरिन के साबुनीकरण को रोकने के लिए मॉडलों को गर्म (85-90 डिग्री सेल्सियस) पानी में हाइड्रोक्लोरिक एसिड (0.5-1 सेमी 3 प्रति लीटर पानी) के साथ अम्लीकृत पानी में पिघलाया जाता है। मॉडलों को पिघलाने के बाद, सिरेमिक मोल्ड्स को 1-2 घंटे के लिए 150-170 डिग्री सेल्सियस पर सुखाया जाता है, कंटेनरों में रखा जाता है, सूखे भराव से भरा जाता है, और 5-8 घंटों के लिए 600-700 डिग्री सेल्सियस पर कैलक्लाइंड किया जाता है। भरने को ठंडे और गर्म सांचों में किया जाता है। मोल्डों का ताप तापमान (50-300 डिग्री सेल्सियस) कास्टिंग की दीवारों की मोटाई से निर्धारित होता है। धातु के साथ सांचों को भरना सामान्य तरीके से किया जाता है, साथ ही साथ वैक्यूम या केन्द्रापसारक बल का उपयोग किया जाता है। अधिकांश एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को डालने से पहले 720-750 डिग्री सेल्सियस तक गरम किया जाता है।

मेटल सांचों में ढालना

चिल कास्टिंग एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से कास्टिंग के धारावाहिक और बड़े पैमाने पर उत्पादन की मुख्य विधि है, जो सतह खुरदरापन Rz = 50-20 और 3-4 मिमी की न्यूनतम दीवार मोटाई के साथ चौथी-छठी सटीकता वर्गों की कास्टिंग प्राप्त करना संभव बनाता है। . सर्द मोल्ड में कास्टिंग करते समय, मोल्ड गुहा में पिघलने की उच्च गति और दिशात्मक ठोसकरण (गैस सरंध्रता, ऑक्साइड फिल्म, संकोचन ढीलापन) की आवश्यकताओं के अनुपालन के कारण दोषों के साथ, मुख्य प्रकार के अस्वीकार और कास्टिंग हैं अंडरफिल और दरारें। दरारों की उपस्थिति कठिन संकोचन के कारण होती है। दरारें विशेष रूप से अक्सर एक विस्तृत क्रिस्टलीकरण अंतराल के साथ मिश्र धातुओं से बने कास्टिंग में होती हैं, जिसमें एक बड़ा रैखिक संकोचन (1.25-1.35%) होता है। इन दोषों के गठन की रोकथाम विभिन्न तकनीकी विधियों द्वारा प्राप्त की जाती है।

मोटे वर्गों को धातु की आपूर्ति करने के मामले में, आपूर्ति बिंदु को खिलाने के लिए आपूर्ति मालिक (लाभ) स्थापित करके प्रावधान किया जाना चाहिए। गेटिंग सिस्टम के सभी तत्व चिल मोल्ड कनेक्टर के साथ स्थित हैं। गेट चैनलों के निम्नलिखित क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र अनुपात की सिफारिश की जाती है: छोटी कास्टिंग के लिए EFst: EFsl: EFpit = 1: 2: 3; बड़ी कास्टिंग के लिए EFst: EFsl: EFpit = 1: 3:6।

मोल्ड कैविटी में पिघले प्रवेश की दर को कम करने के लिए, घुमावदार राइजर, फाइबरग्लास या धातु की जाली और दानेदार फिल्टर का उपयोग किया जाता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से ढलाई की गुणवत्ता मोल्ड गुहा में पिघल के बढ़ने की दर पर निर्भर करती है। यह गति बढ़ी हुई गर्मी हटाने की शर्तों के तहत कास्टिंग के पतले वर्गों को भरने की गारंटी देने के लिए पर्याप्त होनी चाहिए और साथ ही साथ वेंटिलेशन नलिकाओं और रिसर्स के माध्यम से हवा और गैसों की अधूरी रिहाई, घूमने और पिघलने के दौरान बहने के कारण अंडरफिलिंग का कारण नहीं होना चाहिए। संकीर्ण वर्गों से विस्तृत वर्गों में संक्रमण। सांचे में ढलाई करते समय सांचे की गुहा में धातु के उठने की दर रेत के सांचों में ढलाई की तुलना में कुछ अधिक ली जाती है। न्यूनतम स्वीकार्य उठाने की गति की गणना ए। ए। लेबेदेव और एन। एम। गैल्डिन के सूत्रों के अनुसार की जाती है (देखें खंड 5.1, "रेत कास्टिंग")।

घने कास्टिंग प्राप्त करने के लिए, रेत कास्टिंग के रूप में, मोल्ड में कास्टिंग की उचित स्थिति और गर्मी अपव्यय के नियंत्रण द्वारा दिशात्मक ठोसकरण बनाया जाता है। एक नियम के रूप में, बड़े पैमाने पर (मोटी) कास्टिंग इकाइयां मोल्ड के ऊपरी भाग में स्थित होती हैं। यह उनके ऊपर स्थापित मुनाफे से सीधे सख्त होने के दौरान उनकी मात्रा में कमी की भरपाई करना संभव बनाता है। दिशात्मक ठोसकरण बनाने के लिए गर्मी हटाने की तीव्रता का नियमन मोल्ड के विभिन्न वर्गों को ठंडा या इन्सुलेट करके किया जाता है। स्थानीय रूप से गर्मी हटाने को बढ़ाने के लिए, गर्मी-संचालन कप्रम से आवेषण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, वे पंखों के कारण मोल्ड की शीतलन सतह में वृद्धि प्रदान करते हैं, संपीड़ित हवा या पानी के साथ मोल्डों का स्थानीय शीतलन किया जाता है। गर्मी हटाने की तीव्रता को कम करने के लिए, मोल्ड की कामकाजी सतह पर 0.1–0.5 मिमी मोटी पेंट की एक परत लगाई जाती है। इस प्रयोजन के लिए, स्प्रू चैनलों और मुनाफे की सतह पर 1-1.5 मिमी मोटी पेंट की एक परत लागू की जाती है। राइजर में धातु के ठंडा होने में मंदी मोल्ड की दीवारों के स्थानीय मोटेपन, विभिन्न कम-गर्मी-प्रवाहकीय कोटिंग्स के उपयोग और एस्बेस्टस स्टिकर के साथ राइजर के इन्सुलेशन से भी प्राप्त की जा सकती है। मोल्ड की कामकाजी सतह को पेंट करने से कास्टिंग की उपस्थिति में सुधार होता है, उनकी सतह पर गैस की जेब को खत्म करने में मदद मिलती है और मोल्ड के स्थायित्व में वृद्धि होती है। पेंटिंग से पहले, मोल्ड को 100-120 डिग्री सेल्सियस तक गरम किया जाता है। अत्यधिक उच्च ताप तापमान अवांछनीय है, क्योंकि इससे कास्टिंग के जमने की दर और अवधि कम हो जाती है समय सीमामोल्ड सेवा। हीटिंग कास्टिंग और मोल्ड के बीच तापमान अंतर को कम करता है और कास्टिंग धातु द्वारा इसके हीटिंग के कारण मोल्ड के विस्तार को कम करता है। नतीजतन, कास्टिंग में तन्यता तनाव कम हो जाता है, उपस्थिति पैदा करनादरारें हालांकि, केवल मोल्ड को गर्म करना क्रैकिंग की संभावना को खत्म करने के लिए पर्याप्त नहीं है। मोल्ड से कास्टिंग को समय पर निकालना आवश्यक है। कास्टिंग को उस समय से पहले मोल्ड से हटा दिया जाना चाहिए जब उसका तापमान मोल्ड के तापमान के बराबर हो, और संकोचन तनाव अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाए। आमतौर पर, कास्टिंग को उस समय हटा दिया जाता है जब यह इतना मजबूत होता है कि इसे बिना विनाश (450-500 डिग्री सेल्सियस) के स्थानांतरित किया जा सकता है। इस समय तक, गेटिंग सिस्टम ने अभी तक पर्याप्त ताकत हासिल नहीं की है और प्रकाश प्रभावों से नष्ट हो गया है। मोल्ड में ढलाई का होल्डिंग समय जमने की दर से निर्धारित होता है और यह धातु के तापमान, मोल्ड के तापमान और डालने की दर पर निर्भर करता है।

धातु चिपके को खत्म करने के लिए, सेवा जीवन में वृद्धि और निष्कर्षण की सुविधा के लिए, ऑपरेशन के दौरान धातु की छड़ें चिकनाई की जाती हैं। सबसे आम स्नेहक पानी-ग्रेफाइट निलंबन (3-5% ग्रेफाइट) है।

ढलाई की बाहरी रूपरेखा करने वाले सांचों के हिस्से ग्रे से बने होते हैं कच्चा लोहा. सांचों की दीवार की मोटाई GOST 16237-70 की सिफारिशों के अनुसार कास्टिंग की दीवार की मोटाई के आधार पर निर्धारित की जाती है। कास्टिंग में आंतरिक गुहाएं धातु (स्टील) और रेत की छड़ का उपयोग करके बनाई जाती हैं। सैंड कोर का उपयोग जटिल गुहाओं को सजाने के लिए किया जाता है जिन्हें धातु के कोर से नहीं बनाया जा सकता है। सांचों से कास्टिंग की निकासी की सुविधा के लिए, कास्टिंग की बाहरी सतहों में बिदाई की ओर 30 "से 3 ° तक एक कास्टिंग ढलान होना चाहिए। धातु की छड़ से बने कास्टिंग की आंतरिक सतहों में कम से कम 6 ° का ढलान होना चाहिए। तेज कास्टिंग में मोटे से पतले वर्गों में संक्रमण की अनुमति नहीं है। वक्रता की त्रिज्या कम से कम 3 मिमी होनी चाहिए। छोटी कास्टिंग के लिए 8 मिमी से अधिक व्यास वाले छेद, मध्यम के लिए 10 मिमी और बड़े कास्टिंग के लिए 12 मिमी छड़ के साथ बनाए जाते हैं। छेद की गहराई और उसके व्यास का इष्टतम अनुपात 0.7-1 है।

मोल्ड कैविटी से हवा और गैसों को पार्टिंग प्लेन में रखे गए वेंटिलेशन डक्ट्स और गहरी गुहाओं के पास दीवारों में लगाए गए प्लग की मदद से हटा दिया जाता है।

आधुनिक फाउंड्री में, सिंगल-स्टेशन या मल्टी-स्टेशन सेमी-ऑटोमैटिक कास्टिंग मशीनों पर मोल्ड लगाए जाते हैं, जिसमें मोल्ड को बंद करना और खोलना, कोर को सम्मिलित करना और निकालना, मोल्ड से कास्टिंग को निकालना और निकालना स्वचालित होता है। मोल्ड हीटिंग तापमान का स्वचालित नियंत्रण भी प्रदान किया जाता है। डिस्पेंसर का उपयोग करके मशीनों पर मोल्ड भरने का कार्य किया जाता है।

पतली मोल्ड गुहाओं को भरने में सुधार करने और बाइंडरों के विनाश के दौरान जारी हवा और गैसों को हटाने के लिए, मोल्डों को खाली कर दिया जाता है, कम दबाव में डाला जाता है या केन्द्रापसारक बल का उपयोग किया जाता है।

निचोड़ कास्टिंग

स्क्वीज़ कास्टिंग एक प्रकार की डाई कास्टिंग है। यह 2-3 मिमी की दीवार मोटाई के साथ बड़े आकार के कास्टिंग (2500x1400 मिमी) पैनल प्रकार के निर्माण के लिए अभिप्रेत है। इस प्रयोजन के लिए, धातु के आधे-मोल्ड का उपयोग किया जाता है, जो विशेष कास्टिंग-निचोड़ने वाली मशीनों पर लगाए जाते हैं, जो आधे-मोल्ड के एक तरफा या दो-तरफा अभिसरण के साथ होते हैं। इस कास्टिंग विधि की एक विशिष्ट विशेषता मोल्ड गुहा को एक व्यापक पिघल प्रवाह के साथ जबरन भरना है जब मोल्ड आधा एक दूसरे के पास पहुंचता है। कास्टिंग मोल्ड में पारंपरिक गेटिंग सिस्टम के कोई तत्व नहीं हैं। आंकड़ेइस विधि का उपयोग AL2, AL4, AL9, AL34 मिश्र धातुओं से कास्टिंग बनाने के लिए किया जाता है, जिनमें एक संकीर्ण क्रिस्टलीकरण सीमा होती है।

मोल्ड कैविटी की कामकाजी सतह पर विभिन्न मोटाई (0.05–1 मिमी) की गर्मी-इन्सुलेट कोटिंग लगाने से पिघल शीतलन दर को नियंत्रित किया जाता है। डालने से पहले मिश्र धातुओं को अधिक गरम करना तरल तापमान से 15-20 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होना चाहिए। अर्ध-रूपों के अभिसरण की अवधि 5-3 एस है।

कम दबाव कास्टिंग

लो प्रेशर कास्टिंग डाई कास्टिंग का दूसरा रूप है। इसका उपयोग संकीर्ण क्रिस्टलीकरण अंतराल (AL2, AL4, AL9, AL34) के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से बड़े आकार की पतली दीवार वाली कास्टिंग के निर्माण में किया गया है। मोल्ड कास्टिंग के मामले में, कास्टिंग की बाहरी सतह धातु के मोल्ड से बने होते हैं, और आंतरिक गुहा धातु या रेत कोर से बने होते हैं।

छड़ के निर्माण के लिए, 55% क्वार्ट्ज रेत 1K016A युक्त मिश्रण का उपयोग किया जाता है; 13.5% बोल्ड रेत P01; 27% पाउडर क्वार्ट्ज; 0.8% पेक्टिन गोंद; 3.2% राल एम और 0.5% केरोसिन। इस तरह के मिश्रण से यांत्रिक जलन नहीं होती है। 720-750 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किए गए क्रूसिबल में पिघल की सतह पर आपूर्ति की गई सूखी संपीड़ित हवा (18-80 केपीए) के दबाव से धातु से फॉर्म भरे जाते हैं। इस दबाव की कार्रवाई के तहत, पिघल को क्रूसिबल से धातु के तार में, और इससे गेटिंग सिस्टम में और आगे मोल्ड गुहा में मजबूर किया जाता है। कम दबाव कास्टिंग का लाभ मोल्ड गुहा में धातु की वृद्धि की दर को स्वचालित रूप से नियंत्रित करने की क्षमता है, जिससे गुरुत्वाकर्षण कास्टिंग की तुलना में बेहतर गुणवत्ता की पतली दीवार वाली कास्टिंग प्राप्त करना संभव हो जाता है।

मोल्ड में मिश्र धातुओं का क्रिस्टलीकरण 10-30 kPa के दबाव में किया जाता है जब तक कि एक ठोस धातु की पपड़ी नहीं बन जाती है और एक क्रस्ट बनने के बाद 50-80 kPa हो जाता है।

सघन एल्यूमीनियम मिश्र धातु कास्टिंग कम दबाव वाले कास्टिंग द्वारा बैक प्रेशर के साथ निर्मित होते हैं। क्रूसिबल और मोल्ड (10-60 kPa) में दबाव अंतर के कारण बैक प्रेशर के साथ कास्टिंग के दौरान मोल्ड कैविटी को भरना होता है। रूप में धातु का क्रिस्टलीकरण 0.4-0.5 एमपीए के दबाव में किया जाता है। यह धातु में घुले हाइड्रोजन की रिहाई और गैस छिद्रों के निर्माण को रोकता है। उच्च रक्त चापबड़े पैमाने पर कास्टिंग इकाइयों के बेहतर पोषण में योगदान देता है। अन्य मामलों में, बैक-प्रेशर कास्टिंग तकनीक कम दबाव वाली कास्टिंग तकनीक से अलग नहीं है।

बैक प्रेशर कास्टिंग कम दबाव कास्टिंग और दबाव क्रिस्टलीकरण के फायदों को सफलतापूर्वक जोड़ती है।

अंतः क्षेपण ढलाई

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34 से डाई-कास्टिंग, 1 मिमी और अधिक की दीवार मोटाई के साथ पहली-तीसरी सटीकता वर्गों के जटिल विन्यास की कास्टिंग, छेद के साथ कास्ट करें 1.2 मिमी तक का व्यास, बाहरी कास्ट और आंतरिक धागा 1 मिमी की न्यूनतम पिच और 6 मिमी के व्यास के साथ। ऐसी कास्टिंग की सतह की सफाई 5-8 खुरदरापन वर्गों से मेल खाती है। ऐसी कास्टिंग का उत्पादन ठंडे क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर दबाने वाले कक्षों के साथ मशीनों पर किया जाता है, जिसमें 30-70 एमपीए के विशिष्ट दबाव दबाव होते हैं। क्षैतिज बेल कक्ष वाली मशीनों को वरीयता दी जाती है।

कास्टिंग के आयाम और वजन इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनों की क्षमताओं द्वारा सीमित हैं: दबाने वाले कक्ष की मात्रा, विशिष्ट दबाव दबाव (पी) और लॉकिंग बल (0)। चल मोल्ड प्लेट पर कास्टिंग, गेट चैनल और दबाने वाले कक्ष के प्रक्षेपण (एफ) का क्षेत्र सूत्र एफ = 0.85 0 / आर द्वारा निर्धारित मूल्यों से अधिक नहीं होना चाहिए।

बाहरी सतहों के लिए इष्टतम ढलान मान 45° हैं; आंतरिक 1 डिग्री के लिए। वक्रता की न्यूनतम त्रिज्या 0.5-1mm है। 2.5 मिमी व्यास से बड़े छेद ढलाई द्वारा बनाए जाते हैं। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से कास्टिंग, एक नियम के रूप में, केवल बैठने की सतहों के साथ मशीनीकृत होते हैं। प्रसंस्करण भत्ता को कास्टिंग के आयामों को ध्यान में रखते हुए सौंपा गया है और 0.3 से 1 मिमी तक है।

मोल्ड बनाने के लिए विभिन्न सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। तरल धातु के संपर्क में आने वाले सांचों के हिस्से स्टील ZKh2V8, 4Kh8V2, 4KhV2S से बने होते हैं; स्टील्स 35, 45, 50, पिन, बुशिंग और गाइड कॉलम - U8A स्टील से।

सांचों की गुहा में धातु की आपूर्ति बाहरी और आंतरिक गेटिंग सिस्टम का उपयोग करके की जाती है। फीडरों को कास्टिंग के उन हिस्सों में लाया जाता है जो मशीनिंग के अधीन होते हैं। उनकी मोटाई आपूर्ति के बिंदु पर कास्टिंग की दीवार की मोटाई और मोल्ड के भरने की दी गई प्रकृति के आधार पर निर्धारित की जाती है। यह निर्भरता फीडर की मोटाई और कास्टिंग की दीवार की मोटाई के अनुपात से निर्धारित होती है। चिकना, बिना अशांति और हवा के फंसने के, अनुपात एक के करीब होने पर सांचों को भरना होता है। 2 मिमी तक की दीवार की मोटाई के साथ कास्टिंग के लिए। फीडरों की मोटाई 0.8 मिमी है; 3 मिमी की दीवार मोटाई के साथ। फीडरों की मोटाई 1.2 मिमी है; 4-6 मिमी-2 मिमी की दीवार मोटाई के साथ।

हवा के समावेशन से समृद्ध पिघल के पहले भाग को प्राप्त करने के लिए, विशेष वॉश टैंक मोल्ड गुहा के पास स्थित होते हैं, जिसकी मात्रा कास्टिंग मात्रा के 20-40% तक पहुंच सकती है। वाशर चैनलों द्वारा मोल्ड की गुहा से जुड़े होते हैं, जिसकी मोटाई फीडर की मोटाई के बराबर होती है। मोल्ड की गुहा से हवा और गैस को हटाने के लिए विशेष वेंटिलेशन चैनलों और छड़ (पुशर) और मोल्ड मैट्रिक्स के बीच अंतराल के माध्यम से किया जाता है। वेंटिलेशन चैनल मोल्ड के निश्चित हिस्से के साथ-साथ जंगम छड़ और बेदखलदार के साथ विभाजित विमान में बने होते हैं। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की ढलाई करते समय वेंटिलेशन नलिकाओं की गहराई 0.05-0.15 मिमी मानी जाती है, और वेंटिलेशन में सुधार के लिए चौड़ाई 10-30 मिमी है, पतले चैनलों (0.2-0.5 मिमी) के साथ वाशर की गुहा से जुड़ा है वातावरण।

इंजेक्शन मोल्डिंग द्वारा प्राप्त कास्टिंग के मुख्य दोष हवा (गैस) सबक्रस्टल पोरोसिटी हैं, जो धातु के प्रवेश की उच्च गति पर मोल्ड गुहा में हवा के फंसने के कारण होते हैं, और थर्मल नोड्स में संकोचन पोरसिटी (या गोले) होते हैं। इन दोषों का गठन कास्टिंग तकनीक के मापदंडों, दबाव की गति, दबाव के दबाव और मोल्ड के थर्मल शासन से बहुत प्रभावित होता है।

दबाने की गति मोल्ड भरने के मोड को निर्धारित करती है। दबाने की गति जितनी अधिक होती है, उतनी ही तेजी से गेटिंग चैनलों के माध्यम से पिघलता है, मोल्ड गुहा में पिघला हुआ इनलेट गति अधिक होती है। उच्च दबाव गति पतली और लम्बी गुहाओं को बेहतर ढंग से भरने में योगदान करती है। इसी समय, वे धातु द्वारा हवा पर कब्जा करने और सबक्रस्टल पोरसिटी के गठन का कारण हैं। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की ढलाई करते समय, उच्च दबाव गति का उपयोग केवल जटिल पतली दीवार वाली ढलाई के निर्माण में किया जाता है। कास्टिंग की गुणवत्ता पर दबाव के दबाव का बहुत प्रभाव पड़ता है। जैसे-जैसे यह बढ़ता है, कास्टिंग का घनत्व बढ़ता है।

दबाव दबाव का मूल्य आमतौर पर मशीन के लॉकिंग बल के मूल्य से सीमित होता है, जो चल मैट्रिक्स (पीएफ) पर धातु द्वारा लगाए गए दबाव से अधिक होना चाहिए। इसलिए, आशिगई प्रक्रिया के रूप में जानी जाने वाली मोटी दीवार वाली कास्टिंग का स्थानीय प्री-प्रेसिंग बहुत रुचि प्राप्त कर रहा है। बड़े क्रॉस-सेक्शन फीडरों के माध्यम से मोल्ड गुहा में धातु के प्रवेश की कम दर और डबल प्लंजर की मदद से क्रिस्टलीकरण के प्रभावी पूर्व-दबाव से घने कास्टिंग प्राप्त करना संभव हो जाता है।

मिश्र धातु और मोल्ड के तापमान से कास्टिंग की गुणवत्ता भी काफी प्रभावित होती है। एक साधारण विन्यास की मोटी दीवार वाली ढलाई के निर्माण में, द्रव तापमान से 20-30 डिग्री सेल्सियस नीचे के तापमान पर पिघलाया जाता है। पतली दीवार वाली ढलाई के लिए लिक्विडस तापमान से 10-15 डिग्री सेल्सियस अधिक गर्म किए गए पिघल के उपयोग की आवश्यकता होती है। संकोचन तनाव के परिमाण को कम करने और कास्टिंग में दरार के गठन को रोकने के लिए, डालने से पहले मोल्डों को गरम किया जाता है। निम्नलिखित हीटिंग तापमान की सिफारिश की जाती है:

ढलाई की दीवार की मोटाई, मिमी 1-2 2-3 3-5 5-8

ताप तापमान

मोल्ड्स, °С 250-280 200-250 160-200 120-160

थर्मल शासन की स्थिरता हीटिंग (इलेक्ट्रिक) या कूलिंग (पानी) मोल्ड्स द्वारा प्रदान की जाती है।

सांचों की कार्यशील सतह को गलन के चिपकने और क्षरणकारी प्रभावों से बचाने के लिए, कोर के निष्कर्षण के दौरान घर्षण को कम करने के लिए और ढलाई के निष्कर्षण की सुविधा के लिए, सांचों को चिकनाई दी जाती है। इस प्रयोजन के लिए, वसायुक्त (ग्रेफाइट या एल्यूमीनियम पाउडर के साथ तेल) या जलीय (नमक के घोल, कोलाइडल ग्रेफाइट पर आधारित जलीय तैयारी) स्नेहक का उपयोग किया जाता है।

वैक्यूम मोल्ड्स के साथ कास्टिंग करते समय एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से कास्टिंग का घनत्व काफी बढ़ जाता है। ऐसा करने के लिए, मोल्ड को एक सीलबंद आवरण में रखा जाता है, जिसमें आवश्यक वैक्यूम बनाया जाता है। "ऑक्सीजन प्रक्रिया" का उपयोग करके अच्छे परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं। ऐसा करने के लिए, मोल्ड की गुहा में हवा को ऑक्सीजन से बदल दिया जाता है। मोल्ड कैविटी में धातु की इनलेट की उच्च गति पर, जो पिघल द्वारा ऑक्सीजन पर कब्जा करने का कारण बनती है, कास्टिंग में सबक्रस्टल पोरसिटी नहीं बनती है, क्योंकि सभी फंसे हुए ऑक्सीजन ठीक एल्यूमीनियम ऑक्साइड के निर्माण पर खर्च किए जाते हैं, जो विशेष रूप से प्रभावित नहीं करते हैं। कास्टिंग के यांत्रिक गुण। इस तरह की कास्टिंग को गर्मी उपचार के अधीन किया जा सकता है।

तकनीकी विशिष्टताओं की आवश्यकताओं के आधार पर, एल्यूमीनियम मिश्र धातु कास्टिंग के अधीन किया जा सकता है विभिन्न प्रकार केनियंत्रण: आंतरिक दोषों का पता लगाने के लिए एक्स-रे, गामा-रे या अल्ट्रासोनिक; आयामी विचलन निर्धारित करने के लिए चिह्नों; सतह की दरारों का पता लगाने के लिए ल्यूमिनसेंट; जकड़न का आकलन करने के लिए हाइड्रो- या न्यूमोकंट्रोल। सूचीबद्ध प्रकार के नियंत्रण की आवृत्ति निर्दिष्ट है विशेष विवरणया संयंत्र के मुख्य धातुकर्मी के विभाग द्वारा निर्धारित किया जाता है। पहचाने गए दोष, यदि तकनीकी विशिष्टताओं द्वारा अनुमति दी जाती है, तो वेल्डिंग या संसेचन द्वारा समाप्त कर दिए जाते हैं। आर्गन-आर्क वेल्डिंग का उपयोग अंडरफिल, गोले, दरारों के ढीलेपन की वेल्डिंग के लिए किया जाता है। वेल्डिंग से पहले, दोषपूर्ण जगह को इस तरह से काटा जाता है कि खांचे की दीवारों का ढलान 30 - 42 ° हो। कास्टिंग 300-350C तक स्थानीय या सामान्य हीटिंग के अधीन हैं। स्थानीय हीटिंग एक ऑक्सी-एसिटिलीन लौ द्वारा किया जाता है, सामान्य हीटिंग कक्ष भट्टियों में किया जाता है। वेल्डिंग को उसी मिश्र धातु के साथ किया जाता है जिसमें से 2-6 मिमी के व्यास के साथ गैर-उपभोज्य टंगस्टन इलेक्ट्रोड का उपयोग करके कास्टिंग की जाती है। व्ययआर्गन 5-12 एल/मिनट। वेल्डिंग करंट की ताकत आमतौर पर इलेक्ट्रोड व्यास के प्रति 1 मिमी 25-40 ए होती है।

कास्टिंग में सरंध्रता बैक्लाइट वार्निश, डामर वार्निश, सुखाने वाले तेल या तरल ग्लास के साथ संसेचन द्वारा समाप्त हो जाती है। एक दुर्लभ वातावरण (1.3-6.5 kPa) में कास्टिंग की प्रारंभिक होल्डिंग के साथ 490-590 kPa के दबाव में विशेष बॉयलरों में संसेचन किया जाता है। संसेचन तरल का तापमान 100 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखा जाता है। संसेचन के बाद, कास्टिंग को 65-200 डिग्री सेल्सियस पर सुखाने के अधीन किया जाता है, जिसके दौरान संसेचन तरल कठोर हो जाता है, और बार-बार नियंत्रण होता है।

एल्युमिनियम (एल्यूमीनियम) है

एल्यूमीनियम का अनुप्रयोग

व्यापक रूप से एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। इस क्षमता में एल्यूमीनियम के मुख्य लाभ हैं हल्कापन, मुद्रांकन के लिए लचीलापन, संक्षारण प्रतिरोध (हवा में, एल्यूमीनियम तुरंत एक मजबूत Al2O3 फिल्म के साथ कवर किया जाता है, जो इसके आगे ऑक्सीकरण को रोकता है), उच्च तापीय चालकता, और इसके यौगिकों की गैर-विषाक्तता। विशेष रूप से, इन गुणों ने एल्युमिनियम को कुकवेयर, एल्युमिनियम फॉयल के निर्माण में बेहद लोकप्रिय बना दिया है खाद्य उद्योगऔर पैकेजिंग के लिए।

एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में एल्यूमीनियम का मुख्य नुकसान इसकी कम ताकत है, इसलिए, इसे मजबूत करने के लिए, इसे आमतौर पर कम मात्रा में कप्रम और मैग्नीशियम (मिश्र धातु को ड्यूरलुमिन कहा जाता है) के साथ मिश्रित किया जाता है।

एल्यूमीनियम की विद्युत चालकता कप्रम की तुलना में केवल 1.7 गुना कम है, जबकि एल्यूमीनियम प्रति किलोग्राम लगभग 4 गुना सस्ता है, लेकिन 3.3 गुना कम घनत्व के कारण, समान प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए, इसे लगभग 2 गुना कम वजन की आवश्यकता होती है। इसलिए, यह इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में तारों के निर्माण, उनके परिरक्षण और यहां तक ​​कि चिप्स में कंडक्टर के निर्माण के लिए माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कप्रम (63 1/ओम) की तुलना में एल्यूमीनियम (37 1/ओम) की कम विद्युत चालकता की भरपाई एल्यूमीनियम कंडक्टरों के क्रॉस सेक्शन में वृद्धि से होती है। विद्युत सामग्री के रूप में एल्यूमीनियम का नुकसान एक मजबूत ऑक्साइड फिल्म की उपस्थिति है जो सोल्डरिंग को मुश्किल बनाता है।

गुणों के परिसर के कारण, इसका व्यापक रूप से थर्मल उपकरण में उपयोग किया जाता है।

एल्युमीनियम और इसके मिश्र धातु अति-निम्न तापमान पर ताकत बनाए रखते हैं। इस वजह से, क्रायोजेनिक तकनीक में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

कम लागत और जमा करने में आसानी के साथ संयुक्त उच्च परावर्तन एल्यूमीनियम को दर्पण बनाने के लिए एक आदर्श सामग्री बनाता है।

उत्पादन में निर्माण सामग्रीगैस पैदा करने वाले एजेंट के रूप में।

एल्युमिनाइजिंग स्टील और अन्य मिश्र धातुओं, जैसे पिस्टन इंजन वाल्व, टर्बाइन ब्लेड, ऑयल रिग, हीट एक्सचेंज उपकरण को जंग और स्केल प्रतिरोध देता है, और गैल्वनाइजिंग की जगह भी लेता है।

एल्युमिनियम सल्फाइड का उपयोग हाइड्रोजन सल्फाइड के उत्पादन के लिए किया जाता है।

फोमयुक्त एल्यूमीनियम को विशेष रूप से मजबूत और हल्के पदार्थ के रूप में विकसित करने के लिए अनुसंधान चल रहा है।

थर्माइट के एक घटक के रूप में, एल्युमिनोथर्मी के लिए मिश्रण

एल्यूमीनियम का उपयोग दुर्लभ धातुओं को उनके ऑक्साइड या हैलाइड से पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

एल्युमिनियम कई मिश्र धातुओं का एक महत्वपूर्ण घटक है। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम कांस्य में, मुख्य घटक तांबा और एल्यूमीनियम हैं। मैग्नीशियम मिश्र धातुओं में, एल्यूमीनियम का उपयोग अक्सर एक योजक के रूप में किया जाता है। इलेक्ट्रिक हीटर में सर्पिल के निर्माण के लिए, Fechral (Fe, Cr, Al) का उपयोग किया जाता है (अन्य मिश्र धातुओं के साथ)।

एल्युमिनियम कॉफ़ी" ऊंचाई="449" src="/Pictures/investments/img920791_21_Klassicheskiy_italyanskiy_proizvoditel_kofe_iz_alyuminiya.jpg" title="(!LANG:21. क्लासिक इतालवी एल्युमीनियम कॉफी निर्माता" width="376" />!}

जब एल्युमीनियम बहुत महँगा होता था, तब उससे अनेक प्रकार के आभूषण व्यापार की वस्तुएँ बनाई जाती थीं। तो, नेपोलियन III ने एल्यूमीनियम बटन का आदेश दिया, और 1889 में दिमित्री इवानोविच मेंडेलीव को सोने और एल्यूमीनियम से बने कटोरे के साथ तराजू के साथ प्रस्तुत किया गया। उनके लिए फैशन तुरंत पारित हो गया जब इसके उत्पादन के लिए नई प्रौद्योगिकियां (विकास) सामने आईं, जिससे लागत कई गुना कम हो गई। अब कभी-कभी अल्युमीनियम का उपयोग गहनों के निर्माण में किया जाता है।

जापान में, एल्युमीनियम का उपयोग पारंपरिक गहनों के निर्माण में किया जाता है, इसकी जगह .

एल्यूमीनियम और इसके यौगिकों का उपयोग दो-घटक . में उच्च प्रदर्शन वाले रॉकेट ईंधन के रूप में किया जाता है रॉकेट ईंधनऔर ठोस रॉकेट प्रणोदक में ईंधन घटक के रूप में। निम्नलिखित एल्यूमीनियम यौगिक रॉकेट ईंधन के रूप में सबसे बड़ी व्यावहारिक रुचि के हैं:

ठोस रॉकेट प्रणोदक में ईंधन के रूप में एल्युमिनियम का पाउडर। इसका उपयोग हाइड्रोकार्बन में पाउडर और निलंबन के रूप में भी किया जाता है।

एल्यूमीनियम हाइड्राइड।

एल्यूमीनियम बोरेन।

ट्राइमेथिलएल्यूमिनियम।

ट्राइएथिल्युमिनियम।

त्रिप्रोपीलैलुमिनियम।

रॉकेट इंजनों में रासायनिक प्रज्वलन (यानी, एक प्रारंभिक ईंधन के रूप में) के लिए ट्राइएथिललुमिनियम (आमतौर पर, ट्राइथाइलबोरोन के साथ) का उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह ऑक्सीजन गैस में अनायास प्रज्वलित होता है।

इसका थोड़ा विषैला प्रभाव होता है, लेकिन कई पानी में घुलनशील अकार्बनिक एल्यूमीनियम यौगिक लंबे समय तक भंग अवस्था में रहते हैं और पीने के पानी के माध्यम से मनुष्यों और गर्म रक्त वाले जानवरों पर हानिकारक प्रभाव डाल सकते हैं। सबसे जहरीले क्लोराइड, नाइट्रेट्स, एसीटेट, सल्फेट्स इत्यादि हैं। मनुष्यों के लिए, एल्यूमीनियम यौगिकों (शरीर के वजन के मिलीग्राम/किलोग्राम) की निम्नलिखित खुराक में अंतर्ग्रहण होने पर विषाक्त प्रभाव पड़ता है:

एल्यूमीनियम एसीटेट - 0.2-0.4;

एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड - 3.7-7.3;

एल्यूमीनियम फिटकरी - 2.9।

मुख्य रूप से कार्य करता है तंत्रिका प्रणाली(तंत्रिका ऊतक में जमा हो जाता है, जिससे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र समारोह के गंभीर विकार हो जाते हैं)। हालांकि, 1960 के दशक के मध्य से एल्यूमीनियम के न्यूरोटॉक्सिक गुण का अध्ययन शुरू हुआ, क्योंकि मानव शरीर में धातु का संचय इसके उत्सर्जन के तंत्र द्वारा बाधित होता है। सामान्य परिस्थितियों में, प्रति दिन एक तत्व के 15 मिलीग्राम तक मूत्र में उत्सर्जित किया जा सकता है। तदनुसार, बिगड़ा गुर्दे उत्सर्जन समारोह वाले लोगों में सबसे बड़ा नकारात्मक प्रभाव देखा जाता है।

कुछ जैविक अध्ययनों के अनुसार, मानव शरीर में एल्युमीनियम का सेवन अल्जाइमर रोग के विकास का एक कारक माना जाता था, लेकिन बाद में इन अध्ययनों की आलोचना की गई और एक के दूसरे के साथ संबंध के निष्कर्ष का खंडन किया गया।

एल्यूमीनियम की रासायनिक विशेषताएं ऑक्सीजन के लिए इसकी उच्च आत्मीयता से निर्धारित होती हैं (में .) खनिज पदार्थएल्यूमीनियम ऑक्सीजन ऑक्टाहेड्रा और टेट्राहेड्रा में प्रवेश करता है), निरंतर संयोजकता (3), अधिकांश की खराब घुलनशीलता प्राकृतिक यौगिक. मैग्मा के जमने और आग्नेय चट्टानों के निर्माण के दौरान अंतर्जात प्रक्रियाओं में, एल्यूमीनियम में प्रवेश होता है क्रिस्टल लैटिसफेल्डस्पार, अभ्रक और अन्य खनिज - एल्युमिनोसिलिकेट्स। जीवमंडल में, एल्युमीनियम एक कमजोर प्रवासी है, यह जीवों और जलमंडल में दुर्लभ है। आर्द्र जलवायु में, जहां प्रचुर मात्रा में वनस्पतियों के सड़ने से बहुत सारे कार्बनिक अम्ल बनते हैं, एल्युमीनियम मिट्टी और पानी में ऑर्गोमिनरल कोलाइडल यौगिकों के रूप में पलायन करता है; एल्युमीनियम कोलाइड द्वारा सोख लिया जाता है और मिट्टी के निचले हिस्से में अवक्षेपित हो जाता है। सिलिकॉन के साथ एल्यूमीनियम का संबंध आंशिक रूप से टूट गया है और उष्णकटिबंधीय में कुछ स्थानों पर खनिजों का निर्माण होता है - एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड - बोहेमाइट, डायस्पोर, हाइड्रार्जिलाइट। अधिकांश एल्युमिनियम एल्युमिनोसिलिकेट्स का हिस्सा है - काओलाइट, बीडेलाइट और अन्य मिट्टी के खनिज। कमजोर गतिशीलता आर्द्र कटिबंधों की अपक्षय परत में एल्यूमीनियम के अवशिष्ट संचय को निर्धारित करती है। नतीजतन, एलुवियल बॉक्साइट बनते हैं। पिछले भूवैज्ञानिक युगों में, झीलों और उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के समुद्र के तटीय क्षेत्र (उदाहरण के लिए, कजाकिस्तान के तलछटी बॉक्साइट) में भी बॉक्साइट जमा हुए थे। स्टेपीज़ और रेगिस्तानों में, जहाँ बहुत कम जीवित पदार्थ होते हैं, और पानी तटस्थ और क्षारीय होता है, एल्युमीनियम लगभग पलायन नहीं करता है। एल्युमीनियम का प्रवास ज्वालामुखी क्षेत्रों में सबसे अधिक होता है, जहाँ अत्यधिक अम्लीय नदी और एल्युमीनियम से भरपूर भूमिगत जल देखा जाता है। क्षारीय - समुद्री (नदियों और अन्य के मुहाने पर) के साथ अम्लीय पानी के विस्थापन के स्थानों में, बॉक्साइट जमा के गठन के साथ एल्यूमीनियम जमा होता है।

एल्युमिनियम जानवरों और पौधों के ऊतकों का हिस्सा है; स्तनधारियों के अंगों में 10-3 से 10-5% तक एल्युमिनियम (प्रति कच्चे पदार्थ) पाया गया। एल्युमिनियम यकृत, अग्न्याशय और थायरॉयड ग्रंथियों में जमा हो जाता है। में हर्बल उत्पादएल्युमीनियम की मात्रा 4 मिलीग्राम प्रति 1 किलोग्राम शुष्क पदार्थ (आलू) से 46 मिलीग्राम (पीला शलजम) तक, पशु उत्पादों में - 4 मिलीग्राम (शहद) से लेकर 72 मिलीग्राम प्रति 1 किलोग्राम शुष्क पदार्थ () तक होती है। दैनिक मानव आहार में, एल्यूमीनियम की सामग्री 35-40 मिलीग्राम तक पहुंच जाती है। ज्ञात जीव एल्यूमीनियम सांद्रता हैं, उदाहरण के लिए, क्लब मॉस (लाइकोपोडियासी), जिसमें राख में 5.3% एल्यूमीनियम, मोलस्क (हेलिक्स और लिथोरिना) होता है, जिसकी राख में 0.2-0.8% एल्यूमीनियम होता है। फॉस्फेट के साथ अघुलनशील यौगिकों का निर्माण, एल्यूमीनियम पौधों के पोषण (जड़ों द्वारा फॉस्फेट अवशोषण) और जानवरों (आंतों में फॉस्फेट अवशोषण) को बाधित करता है।

मुख्य खरीदार विमानन है। विमान के सबसे भारी भार वाले तत्व (त्वचा, शक्ति को मजबूत करने वाला सेट) ड्यूरालुमिन से बने होते हैं। और वे इस मिश्रधातु को अंतरिक्ष में ले गए। वह चंद्रमा पर भी उतरा और पृथ्वी पर लौट आया। और स्टेशन "लूना", "वीनस", "मंगल", ब्यूरो के डिजाइनरों द्वारा बनाए गए, जो लंबे सालजॉर्जी निकोलाइविच बाबाकिन (1914-1971) के नेतृत्व में, वे एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के बिना नहीं कर सकते थे।

एल्यूमीनियम-मैंगनीज और एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम प्रणाली (एएमटीएस और एएमजी) के मिश्र उच्च गति वाले "रॉकेट" और "उल्का" - हाइड्रोफॉइल के पतवार के लिए मुख्य सामग्री हैं।

लेकिन एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग न केवल अंतरिक्ष, विमानन, समुद्र और नदी परिवहन में किया जाता है। भूमि परिवहन में एल्युमीनियम का एक मजबूत स्थान है। निम्नलिखित डेटा ऑटोमोटिव उद्योग में एल्यूमीनियम के व्यापक उपयोग की बात करता है। 1948 में, प्रति व्यक्ति 3.2 किलोग्राम एल्यूमीनियम का उपयोग किया गया था, 1958 में - 23.6 में, 1968 में - 71.4 में, और आज यह आंकड़ा 100 किलोग्राम से अधिक है। रेलवे परिवहन में एल्युमीनियम भी दिखाई दिया। और Russkaya Troika सुपरएक्सप्रेस 50% से अधिक एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से बना है।

निर्माण में एल्युमीनियम का अधिक से अधिक उपयोग किया जा रहा है। नई इमारतों में, मजबूत और हल्के बीम, छत, स्तंभ, रेलिंग, बाड़, एल्यूमीनियम-आधारित मिश्र धातुओं से बने वेंटिलेशन सिस्टम के तत्वों का अक्सर उपयोग किया जाता है। हाल के वर्षों में, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं ने कई के निर्माण में प्रवेश किया है सार्वजनिक भवन, खेल परिसर। एल्युमिनियम के रूप में उपयोग करने का प्रयास किया जा रहा है छत सामग्री. ऐसी छत कार्बन डाइऑक्साइड, सल्फर यौगिकों, नाइट्रोजन यौगिकों और अन्य की अशुद्धियों से डरती नहीं है। हानिकारक अशुद्धियाँ, छत के लोहे के वायुमंडलीय क्षरण को अत्यधिक बढ़ाना।

मिश्र धातुओं की ढलाई के रूप में, सिलुमिन का उपयोग किया जाता है - एल्यूमीनियम-सिलिकॉन प्रणाली के मिश्र। इस तरह के मिश्र धातुओं में अच्छी तरलता होती है, कास्टिंग में कम संकोचन और अलगाव (विषमता) देते हैं, जिससे कास्टिंग द्वारा सबसे जटिल विन्यास के कुछ हिस्सों को प्राप्त करना संभव हो जाता है, उदाहरण के लिए, इंजन के मामले, पंप इम्पेलर, उपकरण के मामले, आंतरिक दहन इंजन ब्लॉक, पिस्टन , सिलेंडर सिर और जैकेट पिस्टन इंजन।

गिरावट के लिए लड़ो कीमतएल्यूमीनियम मिश्र धातु भी सफलता के साथ मिले। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम की तुलना में सिलुमिन 2 गुना सस्ता है। आमतौर पर, इसके विपरीत, मिश्र धातु अधिक महंगी होती है (मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए, शुद्ध आधार प्राप्त करना आवश्यक है, और फिर मिश्र धातु - मिश्र धातु)। 1976 में निप्रॉपेट्रोस एल्युमिनियम प्लांट में सोवियत धातुकर्मवादियों ने एल्युमिनोसिलिकेट्स से सीधे सिलुमिन को गलाने में महारत हासिल की।

एल्युमीनियम लंबे समय से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में जाना जाता है। हालाँकि, हाल तक, एल्यूमीनियम का दायरा बिजली लाइनों और दुर्लभ मामलों में, बिजली केबलों तक सीमित रहा है। केबल उद्योग में तांबे का प्रभुत्व था और प्रमुख. केबल संरचना के प्रवाहकीय तत्व कप्रम से बने होते थे, और धातु म्यान का बना होता था प्रमुखया सीसा आधारित मिश्र धातु। कई दशकों के लिए (पहली बार, केबल कोर की सुरक्षा के लिए लीड शीथ का प्रस्ताव 1851 में किया गया था) केबल शीथ के लिए एकमात्र धातु सामग्री थी। वह इस भूमिका में उत्कृष्ट हैं, लेकिन दोषों के बिना नहीं - उच्च घनत्व, कम ताकत और कमी; ये सिर्फ मुख्य हैं जिन्होंने एक व्यक्ति को अन्य धातुओं की तलाश की है जो पर्याप्त रूप से सीसा को बदल सकते हैं।

वे एल्यूमीनियम निकले। इस भूमिका में उनकी सेवा की शुरुआत 1939 मानी जा सकती है, और काम 1928 में शुरू हुआ। हालांकि, केबल प्रौद्योगिकी में एल्यूमीनियम के उपयोग में एक गंभीर बदलाव 1948 में हुआ, जब एल्यूमीनियम शीथ के निर्माण की तकनीक विकसित और महारत हासिल की गई।

कॉपर भी कई दशकों तक करंट ले जाने वाले कंडक्टरों के निर्माण के लिए एकमात्र धातु थी। तांबे की जगह ले सकने वाली सामग्रियों के अध्ययन से पता चला है कि एल्युमीनियम ऐसी धातु होनी चाहिए और हो सकती है। इसलिए, दो धातुओं के बजाय, अनिवार्य रूप से अलग-अलग उद्देश्यों के लिए, एल्यूमीनियम ने केबल प्रौद्योगिकी में प्रवेश किया।

इस प्रतिस्थापन के कई फायदे हैं। सबसे पहले, एक तटस्थ कंडक्टर के रूप में एल्यूमीनियम खोल का उपयोग करने की संभावना धातु और वजन घटाने में एक महत्वपूर्ण बचत है। दूसरे, उच्च शक्ति। तीसरा, स्थापना की सुविधा, परिवहन लागत को कम करना, केबल की लागत को कम करना आदि।

एल्युमीनियम के तारों का उपयोग ओवरहेड बिजली लाइनों के लिए भी किया जाता है। लेकिन एक समान प्रतिस्थापन बनाने में बहुत प्रयास और समय लगा। कई विकल्प विकसित किए गए हैं, और उनका उपयोग विशिष्ट स्थिति के आधार पर किया जाता है। [बढ़ी हुई ताकत और बढ़े हुए रेंगने के प्रतिरोध के एल्यूमीनियम तारों का उत्पादन किया जाता है, जो 0.5% तक मैग्नीशियम, 0.5% तक सिलिकॉन, 0.45% तक लोहा, सख्त और उम्र बढ़ने से प्राप्त होता है। स्टील-एल्यूमीनियम तारों का उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से बिजली लाइनों के साथ विभिन्न बाधाओं के चौराहे पर आवश्यक बड़े स्पैन करने के लिए। उदाहरण के लिए, नदियों को पार करते समय 1500 मीटर से अधिक की अवधि होती है।

हस्तांतरण प्रौद्योगिकी में एल्युमिनियम बिजलीलंबी दूरी पर, उनका उपयोग न केवल एक कंडक्टर सामग्री के रूप में किया जाता है। डेढ़ दशक पहले, बिजली पारेषण टावरों के निर्माण के लिए एल्यूमीनियम आधारित मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाने लगा। वे सबसे पहले हमारे में बनाए गए थे देशकाकेशस में। वे स्टील की तुलना में लगभग 2.5 गुना हल्के होते हैं और उन्हें जंग से सुरक्षा की आवश्यकता नहीं होती है। इस प्रकार, एक ही धातु ने इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और बिजली पारेषण प्रौद्योगिकी में लोहे, तांबे और सीसा की जगह ले ली।

और ऐसा या लगभग ऐसा ही प्रौद्योगिकी के अन्य क्षेत्रों में था। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से बने टैंक, पाइपलाइन और अन्य असेंबली इकाइयों ने तेल, गैस और रासायनिक उद्योगों में खुद को अच्छी तरह साबित कर दिया है। उन्होंने कई जंग-प्रतिरोधी धातुओं और सामग्रियों की जगह ले ली है, जैसे कि आक्रामक तरल पदार्थों को स्टोर करने के लिए लोहे-कार्बन मिश्र धातु के कंटेनर (इस महंगी डिजाइन की तामचीनी परत में दरार से नुकसान या दुर्घटना भी हो सकती है)।

फॉयल के उत्पादन के लिए दुनिया में सालाना 1 मिलियन टन से अधिक एल्युमीनियम खर्च किया जाता है। पन्नी की मोटाई, इसके उद्देश्य के आधार पर, 0.004-0.15 मिमी की सीमा में है। इसका अनुप्रयोग अत्यंत विविध है। इसका उपयोग विभिन्न खाद्य और औद्योगिक उत्पादों - चॉकलेट, मिठाई, दवाएं, सौंदर्य प्रसाधन, फोटोग्राफिक उत्पादों आदि की पैकेजिंग के लिए किया जाता है।

पन्नी का उपयोग संरचनात्मक सामग्री के रूप में भी किया जाता है। नियमित रूप से नियमित कोशिकाओं को दोहराने की प्रणाली के साथ गैस से भरे प्लास्टिक - मधुकोश प्लास्टिक - सेलुलर सामग्री का एक समूह है। ज्यामितीय आकारजिसकी दीवारें एल्युमिनियम फॉयल से बनी हैं।

ब्रोकहॉस और एफ्रॉन का विश्वकोश

अल्युमीनियम- (मिट्टी) रसायन। जेडएन अल; पर। में। = 27.12; धड़कता है में। = 2.6; एमपी। लगभग 700 डिग्री। चांदी सफेद, मुलायम, सोनोरस धातु; सिलिकिक एसिड के साथ संयोजन में मिट्टी, फेल्डस्पार, माइक का मुख्य घटक है; सभी मिट्टी में पाया जाता है। जाता है…… रूसी भाषा के विदेशी शब्दों का शब्दकोश

अल्युमीनियम- (प्रतीक अल), एक चांदी-सफेद धातु, आवर्त सारणी के तीसरे समूह का एक तत्व। यह पहली बार 1827 में अपने शुद्ध रूप में प्राप्त किया गया था। छाल में सबसे आम धातु पृथ्वी; इसका मुख्य स्रोत बॉक्साइट अयस्क है। प्रक्रिया… … वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

अल्युमीनियम- एल्युमिनियम, एल्युमिनियम (रासायनिक चिन्ह A1, वजन 27.1 पर), पृथ्वी की सतह पर सबसे आम धातु और, O और सिलिकॉन के बाद, पृथ्वी की पपड़ी का सबसे महत्वपूर्ण घटक। ए प्रकृति में होता है, मुख्यतः सिलिकिक एसिड लवण (सिलिकेट) के रूप में; ... ... बिग मेडिकल इनसाइक्लोपीडिया

अल्युमीनियम- एक नीली-सफेद धातु है, जिसमें विशेष रूप से हल्कापन होता है। यह बहुत नमनीय है और इसे आसानी से घुमाया जा सकता है, खींचा जा सकता है, जाली बनाया जा सकता है, मुहर लगाई जा सकती है, और डाली जा सकती है। अन्य नरम धातुओं की तरह, एल्युमीनियम भी खुद को बहुत अच्छी तरह से उधार देता है ... ... आधिकारिक शब्दावली

अल्युमीनियम- (एल्यूमीनियम), अल, आवधिक प्रणाली के समूह III का एक रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 13, परमाणु द्रव्यमान 26.98154; हल्की धातु, mp660 °С। पृथ्वी की पपड़ी में सामग्री वजन के हिसाब से 8.8% है। एल्युमिनियम और इसकी मिश्रधातुओं का उपयोग संरचनात्मक सामग्री के रूप में ... ... सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

अल्युमीनियम- एल्युमिनियम, एल्युमिनियम नर।, रसायन। क्षार धातु मिट्टी, एल्यूमिना आधार, मिट्टी; साथ ही जंग, लोहे का आधार; और यारी कॉपर। एल्युमिनाईट नर। एक फिटकरी जैसा जीवाश्म, हाइड्रस एल्यूमिना सल्फेट। अलुनीत पति। जीवाश्म, बहुत करीब …… डाहल का व्याख्यात्मक शब्दकोश

अल्युमीनियम- (सिल्वर, लाइट, विंग्ड) मेटल डिक्शनरी ऑफ रशियन पर्यायवाची। एल्युमिनियम एन।, समानार्थक शब्द की संख्या: 8 मिट्टी (2) ... पर्यायवाची शब्दकोश

अल्युमीनियम- (अक्षांश। एल्युमिनियम फिटकरी से), अल, आवधिक प्रणाली के समूह III का एक रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 13, परमाणु द्रव्यमान 26.98154। सिल्वर व्हाइट मेटल, लाइट (2.7 g/cm³), डक्टाइल, हाई इलेक्ट्रिकल कंडक्टिविटी के साथ, mp 660 .C.…… बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

अल्युमीनियम- अल (अक्षांश से। एल्यूमेन फिटकिरी का नाम, प्राचीन काल में रंगाई और कमाना में एक मोर्डेंट के रूप में उपयोग किया जाता है * ए। एल्युमिनियम; एन। एल्युमिनियम; एफ। एल्युमिनियम; और। एल्युमिनियो), रसायन। समूह III तत्व आवधिक। मेंडेलीव सिस्टम, पर। एन। 13, पर। मी. 26.9815 ... भूवैज्ञानिक विश्वकोश

अल्युमीनियम- एल्युमिनियम, एल्युमिनियम, पीएल। कोई पति नहीं। (अक्षांश से। एल्यूमेन फिटकिरी)। चांदी की सफेद निंदनीय हल्की धातु। उषाकोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश। डी.एन. उषाकोव। 1935 1940 ... Ushakov . का व्याख्यात्मक शब्दकोश

एल्यूमीनियम के गुण

विषय:

एल्यूमिनियम ग्रेड

भौतिक गुण

संक्षारण गुण

यांत्रिक विशेषताएं

तकनीकी गुण

आवेदन

एल्यूमीनियम ग्रेड।

एल्यूमीनियम को उच्च विद्युत और तापीय चालकता, संक्षारण प्रतिरोध, लचीलापन और ठंढ प्रतिरोध की विशेषता है। एल्युमिनियम का सबसे महत्वपूर्ण गुण इसका कम घनत्व (लगभग 2.70 g/cc) है। एल्युमीनियम का गलनांक लगभग 660 C होता है।

एल्यूमीनियम के भौतिक रासायनिक, यांत्रिक और तकनीकी गुण अशुद्धियों के प्रकार और मात्रा पर बहुत निर्भर हैं, जो शुद्ध धातु के अधिकांश गुणों को खराब करते हैं। एल्यूमीनियम में मुख्य प्राकृतिक अशुद्धियाँ लोहा और सिलिकॉन हैं। लोहा, उदाहरण के लिए, एक स्वतंत्र Fe-Al चरण के रूप में मौजूद है, विद्युत चालकता और संक्षारण प्रतिरोध को कम करता है, लचीलापन खराब करता है, लेकिन एल्यूमीनियम की ताकत को थोड़ा बढ़ाता है।

शुद्धिकरण की डिग्री के आधार पर, प्राथमिक एल्यूमीनियम को उच्च और तकनीकी शुद्धता (GOST 11069-2001) के एल्यूमीनियम में विभाजित किया गया है। तकनीकी एल्यूमीनियम में AD, AD1, AD0, AD00 (GOST 4784-97) चिह्नित ग्रेड भी शामिल हैं। क्रायोलाइट-एल्यूमिना मेल्ट के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा सभी ग्रेड के तकनीकी एल्यूमीनियम प्राप्त किए जाते हैं। उच्च शुद्धता एल्यूमीनियम तकनीकी एल्यूमीनियम के अतिरिक्त शुद्धिकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है। पुस्तकों में उच्च और उच्च शुद्धता वाले एल्युमिनियम के गुणों की चर्चा की गई है

1) एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातुओं का धातु विज्ञान। ईडी। आई एन फ्रिडलैंडर। एम. 1971.2) धातुओं के यांत्रिक और तकनीकी गुण। ए वी बोबलेव। एम. 1980.

नीचे दी गई तालिका अधिकांश एल्यूमीनियम ग्रेड का सारांश प्रदान करती है। इसकी मुख्य प्राकृतिक अशुद्धियों की सामग्री - सिलिकॉन और लोहा - का भी संकेत दिया गया है।

ब्रांड	अली, %	सी,%	फ़े,%	अनुप्रयोग
उच्च शुद्धता एल्यूमीनियम
ए995	99.995	0.0015	0.0015	रासायनिक उपकरण संधारित्र प्लेटों के लिए पन्नी विशेष प्रयोजन
ए98	99.98	0.006	0.006
ए95	99.95	0.02	0.025
तकनीकी ग्रेड एल्यूमीनियम
ए8 AD000	99.8	0.10 0.15	0.12 0.15	उत्पादन के लिए वायर रॉड केबल और तार उत्पाद (A7E और A5E से)। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए कच्चा माल पन्नी लुढ़का हुआ उत्पाद (छड़, स्ट्रिप्स, चादरें, तार, पाइप)
ए7 AD00	99.7	0.15	0.16 0.25
ए6	99.6	0.18	0.25
ए5ई	99.5	0.10	0.20
ए5 AD0	99.5	0.25 0.25	0.30 0.40
AD1	99.3	0.30	0.30
ए0 नरक	99.0	0.95 कुल मिलाकर 1.0% तक

वाणिज्यिक और अत्यधिक शुद्ध एल्यूमीनियम के बीच मुख्य व्यावहारिक अंतर कुछ मीडिया के संक्षारण प्रतिरोध में अंतर से संबंधित है। स्वाभाविक रूप से, एल्यूमीनियम के शुद्धिकरण की डिग्री जितनी अधिक होगी, उतना ही महंगा होगा।

उच्च शुद्धता एल्यूमीनियम का उपयोग विशेष उद्देश्यों के लिए किया जाता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु, केबल और तार उत्पादों और लुढ़का उत्पादों के उत्पादन के लिए, तकनीकी एल्यूमीनियम का उपयोग किया जाता है। अगला, हम तकनीकी एल्यूमीनियम के बारे में बात करेंगे।

विद्युत चालकता.

एल्यूमीनियम का सबसे महत्वपूर्ण गुण इसकी उच्च विद्युत चालकता है, जिसमें यह चांदी, तांबा और सोने के बाद दूसरे स्थान पर है। कम घनत्व के साथ उच्च विद्युत चालकता का संयोजन एल्यूमीनियम को केबल और तार उत्पादों के क्षेत्र में तांबे के साथ प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देता है।

लोहे और सिलिकॉन के अलावा एल्यूमीनियम की विद्युत चालकता क्रोमियम, मैंगनीज और टाइटेनियम से अत्यधिक प्रभावित होती है। इसलिए, वर्तमान कंडक्टरों के निर्माण के लिए एल्यूमीनियम में, कई और अशुद्धियों की सामग्री को विनियमित किया जाता है। तो, A5E ग्रेड एल्यूमीनियम में 0.35% की स्वीकार्य लौह सामग्री और 0.12% के सिलिकॉन के साथ, अशुद्धियों का योग Cr + V + Ti + Mn केवल 0.01% से अधिक नहीं होना चाहिए।

विद्युत चालकता सामग्री की स्थिति पर निर्भर करती है। 350 सी पर लंबे समय तक एनीलिंग से चालकता में सुधार होता है, जबकि ठंड सख्त होने से चालकता बिगड़ जाती है।

20 C के तापमान पर विद्युत प्रतिरोधकता का मान हैओम*मिमी 2 /मी या ओम*मी :

0.0277 - annealed एल्यूमीनियम तार A7E

0.0280 - annealed एल्यूमीनियम तार A5E

0.0290 - दबाने के बाद, AD0 एल्यूमीनियम से गर्मी उपचार के बिना

इस प्रकार, एल्यूमीनियम कंडक्टरों का विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध तांबे के कंडक्टरों के विद्युत प्रतिरोध से लगभग 1.5 गुना अधिक है। तदनुसार, एल्यूमीनियम की विद्युत चालकता (प्रतिरोधकता का पारस्परिक) तांबे की विद्युत चालकता का 60-65% है। एल्युमिनियम की विद्युत चालकता अशुद्धियों की मात्रा में कमी के साथ बढ़ती है।

एल्यूमीनियम (0.004) के विद्युत प्रतिरोध का तापमान गुणांक लगभग तांबे के समान ही होता है।

ऊष्मीय चालकता

20 C पर एल्युमिनियम की तापीय चालकता लगभग 0.50 cal/cm*s*C है और धातु की शुद्धता में वृद्धि के साथ बढ़ती है। तापीय चालकता के मामले में, एल्यूमीनियम केवल चांदी और तांबे (लगभग 0.90) के बाद दूसरे स्थान पर है, जो हल्के स्टील की तापीय चालकता से तीन गुना अधिक है। यह गुण कूलिंग रेडिएटर्स और हीट एक्सचेंजर्स में एल्युमीनियम के उपयोग को निर्धारित करता है।

अन्य भौतिक गुण.

एल्युमिनियम की मात्रा बहुत अधिक होती है विशिष्ट ऊष्मा (लगभग 0.22 कैल / जी * सी)। यह अधिकांश धातुओं (तांबे के लिए 0.09) की तुलना में बहुत अधिक है। संलयन की विशिष्ट ऊष्माभी बहुत अधिक है (लगभग 93 कैलोरी/जी)। तुलना के लिए, तांबे और लोहे के लिए, यह मान लगभग 41-49 कैलोरी / ग्राम है।

परावर्तनएल्युमिनियम इसकी शुद्धता पर अत्यधिक निर्भर है। 99.2% की शुद्धता के साथ एल्यूमीनियम पन्नी के लिए, सफेद प्रकाश परावर्तन 75% है, और 99.5% की एल्यूमीनियम सामग्री वाली पन्नी के लिए, परावर्तन पहले से ही 84% है।

एल्यूमीनियम के संक्षारण गुण।

एल्युमीनियम अपने आप में बहुत रासायनिक है सक्रिय धातु. यह एल्युमिनोथर्मी में इसके उपयोग और विस्फोटकों के उत्पादन से जुड़ा है। हालांकि, हवा में, एल्यूमीनियम एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक पतली (लगभग एक माइक्रोन) फिल्म से ढका होता है। उच्च शक्ति और रासायनिक जड़ता के साथ, यह एल्यूमीनियम को आगे ऑक्सीकरण से बचाता है और कई वातावरणों में इसके उच्च विरोधी जंग गुणों को निर्धारित करता है।

उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम में, ऑक्साइड फिल्म निरंतर और गैर-छिद्रपूर्ण होती है, और इसमें एल्यूमीनियम के लिए बहुत मजबूत आसंजन होता है। इसलिए, उच्च और विशेष शुद्धता का एल्यूमीनियम अकार्बनिक एसिड, क्षार, समुद्री जल और वायु की क्रिया के लिए बहुत प्रतिरोधी है। जहां अशुद्धियां स्थित हैं, वहां ऑक्साइड फिल्म का एल्यूमीनियम से आसंजन काफी बिगड़ जाता है और ये स्थान जंग की चपेट में आ जाते हैं। इसलिए, तकनीकी शुद्धता के एल्यूमीनियम का प्रतिरोध कम होता है। उदाहरण के लिए, कमजोर हाइड्रोक्लोरिक एसिड के संबंध में, परिष्कृत और तकनीकी एल्यूमीनियम का प्रतिरोध 10 गुना भिन्न होता है।

एल्युमिनियम (और इसकी मिश्रधातु) आमतौर पर क्षरण को प्रदर्शित करता है। इसलिए, कई मीडिया में एल्यूमीनियम और इसके मिश्र धातुओं की स्थिरता नमूनों के वजन में बदलाव से नहीं और जंग के प्रवेश की दर से नहीं, बल्कि यांत्रिक गुणों में बदलाव से निर्धारित होती है।

लोहे की सामग्री का वाणिज्यिक एल्यूमीनियम के संक्षारण गुणों पर मुख्य प्रभाव पड़ता है। इस प्रकार, विभिन्न ग्रेड के लिए 5% एचसीएल समाधान में संक्षारण दर (में .) है):

ब्रांड	विषयअली	फ़े सामग्री	संक्षारण दर
ए7	99.7 %	< 0.16 %	0.25 – 1.1
ए6	99.6%	< 0.25%	1.2 – 1.6
ए0	99.0%	< 0.8%	27 - 31

लोहे की उपस्थिति एल्यूमीनियम के क्षार के प्रतिरोध को भी कम करती है, लेकिन सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड के प्रतिरोध को प्रभावित नहीं करती है। सामान्य तौर पर, तकनीकी एल्यूमीनियम का संक्षारण प्रतिरोध, शुद्धता के आधार पर, इस क्रम में बिगड़ता है: A8 और AD000, A7 और AD00, A6, A5 और AD0, AD1, A0 और AD।

100C से ऊपर के तापमान पर, एल्यूमीनियम क्लोरीन के साथ परस्पर क्रिया करता है। एल्युमिनियम हाइड्रोजन के साथ इंटरैक्ट नहीं करता है, लेकिन इसे अच्छी तरह से घोल देता है, इसलिए यह एल्युमिनियम में मौजूद गैसों का मुख्य घटक है। जल वाष्प, जो 500 सी पर अलग हो जाता है, एल्यूमीनियम पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है, कम तापमान पर भाप का प्रभाव नगण्य होता है।

एल्युमीनियम निम्नलिखित वातावरण में स्थिर है:

औद्योगिक वातावरण

प्राकृतिक ताजा पानी 180 C के तापमान तक। वातन के साथ संक्षारण दर बढ़ जाती है,

कास्टिक सोडा, हाइड्रोक्लोरिक एसिड और सोडा की अशुद्धियाँ।

समुद्र का पानी

केंद्रित नाइट्रिक एसिड

सोडियम, मैग्नीशियम, अमोनियम, हाइपोसल्फाइट के अम्ल लवण।

सल्फ्यूरिक एसिड के कमजोर (10% तक) समाधान,

100% सल्फ्यूरिक एसिड

फॉस्फोरिक के कमजोर समाधान (1% तक), क्रोमिक (10% तक)

किसी भी सांद्रता में बोरिक एसिड

सिरका, नींबू, शराब। मैलिक एसिड, अम्लीय फलों के रस, शराब

अमोनिया सोल्यूशंस

ऐसे वातावरण में एल्युमिनियम अस्थिर होता है:

पतला नाइट्रिक एसिड

हाइड्रोक्लोरिक एसिड

तनु सल्फ्यूरिक अम्ल

हाइड्रोफ्लोरिक और हाइड्रोब्रोमिक एसिड

ऑक्सालिक, फॉर्मिक एसिड

कास्टिक क्षार के घोल

पारा, तांबा, क्लोराइड आयनों के लवण युक्त पानी जो ऑक्साइड फिल्म को नष्ट कर देता है।

संपर्क जंग

अधिकांश तकनीकी धातुओं और मिश्र धातुओं के संपर्क में, एल्यूमीनियम एनोड के रूप में कार्य करता है और इसका क्षरण बढ़ जाएगा।

यांत्रिक विशेषताएं

लोचदार मापांक इ \u003d 20 सी पर तकनीकी एल्यूमीनियम के लिए 7000-7100 किग्रा / मिमी 2। एल्यूमीनियम की शुद्धता में वृद्धि के साथ, इसका मूल्य घट जाता है (ए 99 के लिए 6700)।

कतरनी मापांक जी \u003d 2700 किग्रा / मिमी 2.

तकनीकी एल्यूमीनियम के यांत्रिक गुणों के मुख्य पैरामीटर नीचे दिए गए हैं:

पैरामीटर	इकाई रेव	विकृत	annealed
नम्य होने की क्षमता? 0.2	किग्रा / मिमी 2	8 - 12	4 - 8
तन्यता ताकत? में	किग्रा / मिमी 2	13 - 16
तोड़ने पर बढ़ावा?		5 – 10	30 – 40
ब्रेक पर सापेक्ष संकुचन		50 - 60	70 - 90
कतरनी ताकत	किग्रा / मिमी 2
कठोरता	मॉडिफ़ाइड अमेरिकन प्लान	30 - 35

दिए गए आंकड़े बहुत सांकेतिक हैं:

1) annealed और कास्ट एल्यूमीनियम के लिए, ये मान तकनीकी एल्यूमीनियम ग्रेड पर निर्भर करते हैं। जितनी अधिक अशुद्धियाँ, उतनी ही अधिक ताकत और कठोरता और कम लचीलापन। उदाहरण के लिए, कास्ट एल्यूमीनियम की कठोरता है: A0 - 25HB के लिए, A5 - 20HB के लिए, और उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम A995 - 15HB के लिए। इन मामलों के लिए तन्य शक्ति है: 8.5; 7.5 और 5 किग्रा / मिमी 2, और बढ़ाव 20; क्रमशः 30 और 45%।

2) विकृत एल्यूमीनियम के लिए, यांत्रिक गुण विरूपण की डिग्री, लुढ़का हुआ उत्पाद के प्रकार और उसके आयामों पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, तार के लिए तन्य शक्ति कम से कम 15-16 किग्रा / मिमी 2 और पाइप के लिए 8 - 11 किग्रा / मिमी 2 है।

हालांकि, किसी भी मामले में, तकनीकी एल्यूमीनियम एक नरम और नाजुक धातु है। कम उपज ताकत (यहां तक ​​कि कड़ी मेहनत वाले स्टील के लिए यह 12 किग्रा / मिमी 2 से अधिक नहीं है) स्वीकार्य भार के मामले में एल्यूमीनियम के उपयोग को सीमित करता है।

एल्युमिनियम की रेंगने की शक्ति कम होती है: 20 C पर यह 5 kgf/mm 2 है, और 200 C पर यह 0.7 kgf/mm 2 है। तुलना के लिए: तांबे के लिए, ये आंकड़े क्रमशः 7 और 5 किग्रा / मिमी 2 हैं।

कम पिघलने का तापमान और पुन: क्रिस्टलीकरण की शुरुआत का तापमान (तकनीकी एल्यूमीनियम के लिए लगभग 150 सी है), कम रेंगना सीमा उच्च तापमान की तरफ से एल्यूमीनियम संचालन की तापमान सीमा को सीमित करती है।

हीलियम तक कम तापमान पर एल्यूमीनियम की लचीलापन खराब नहीं होती है। जब तापमान +20 C से -269 C तक गिर जाता है, तो तकनीकी एल्यूमीनियम के लिए तन्य शक्ति 4 गुना और उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम के लिए 7 गुना बढ़ जाती है। इस मामले में लोचदार सीमा 1.5 के कारक से बढ़ जाती है।

एल्यूमीनियम का ठंढ प्रतिरोध क्रायोजेनिक उपकरणों और संरचनाओं में इसका उपयोग करना संभव बनाता है।

तकनीकी गुण.

एल्यूमीनियम की उच्च लचीलापन पन्नी (0.004 मिमी मोटी तक), गहरे-खींचे गए उत्पादों का उत्पादन करना और इसे रिवेट्स के लिए उपयोग करना संभव बनाता है।

तकनीकी शुद्धता एल्यूमीनियम उच्च तापमान पर भंगुरता प्रदर्शित करता है।

मशीनेबिलिटी बहुत कम है।

पुन: क्रिस्टलीकरण एनीलिंग का तापमान 350-400 C है, तड़के का तापमान 150 C है।

वेल्डेबिलिटी।

एल्यूमीनियम वेल्डिंग में कठिनाइयाँ 1) एक मजबूत अक्रिय ऑक्साइड फिल्म की उपस्थिति, 2) उच्च तापीय चालकता के कारण होती हैं।

फिर भी, एल्यूमीनियम को अत्यधिक वेल्ड करने योग्य धातु माना जाता है। वेल्ड में बेस मेटल (एनील्ड) और समान संक्षारण गुणों की ताकत होती है। एल्यूमीनियम वेल्डिंग के विवरण के लिए, उदाहरण के लिए देखें,www. वेल्डिंग साइटकॉम.यूए

आवेदन।

इसकी कम ताकत के कारण, एल्यूमीनियम का उपयोग केवल अनलोड किए गए संरचनात्मक तत्वों के लिए किया जाता है, जब उच्च विद्युत या तापीय चालकता, संक्षारण प्रतिरोध, लचीलापन या वेल्डेबिलिटी महत्वपूर्ण होती है। भागों वेल्डिंग या रिवेट्स द्वारा जुड़े हुए हैं। तकनीकी एल्यूमीनियम का उपयोग ढलाई और लुढ़का उत्पादों के उत्पादन दोनों के लिए किया जाता है।

उद्यम के गोदाम में हमेशा तकनीकी एल्यूमीनियम से बने चादरें, तार और टायर होते हैं।

(वेबसाइट के प्रासंगिक पृष्ठ देखें)। आदेश के तहत सूअरों A5-A7 की डिलीवरी की जाती है।