각 화학 원소는 물리학, 화학 및 생물학의 세 가지 과학 관점에서 고려할 수 있습니다. 그리고 이 기사에서 우리는 알루미늄을 가능한 한 정확하게 특성화하려고 노력할 것입니다. 이것은 주기율표에 따라 3족 및 3주기에 속하는 화학 원소입니다. 알루미늄은 중간 정도의 화학적 활성을 갖는 금속입니다. 또한 그 화합물에서 양쪽성 특성을 관찰할 수 있습니다. 알루미늄의 원자 질량은 몰당 26g입니다.

알루미늄의 물리적 특성

정상적인 조건에서는 고체입니다. 알루미늄의 공식은 매우 간단합니다. 그것은 결정 격자의 도움으로 연속 물질로 만들어진 원자 (분자로 결합하지 않음)로 구성됩니다. 알루미늄 색상 - 은백색. 또한이 그룹의 다른 모든 물질과 마찬가지로 금속 광택이 있습니다. 산업에서 사용되는 알루미늄의 색상은 합금에 불순물이 있기 때문에 다를 수 있습니다. 상당히 가벼운 금속입니다.

밀도는 2.7g/cm3, 즉 철보다 약 3배 가볍습니다. 이것에서 그것은 문제의 금속보다 훨씬 가벼운 마그네슘에만 양보할 수 있습니다. 알루미늄의 경도는 상당히 낮습니다. 그 안에는 대부분의 금속보다 열등합니다. 알루미늄의 경도는 2에 불과하므로 이를 강화하기 위해 이 금속을 기반으로 한 합금에 더 단단한 것을 첨가합니다.

알루미늄의 용융은 섭씨 660도의 온도에서만 발생합니다. 그리고 그것은 섭씨 2452도의 온도로 가열되면 끓습니다. 그것은 매우 연성 및 가용성 금속입니다. 이에 신체적 특징알루미늄이 완성되지 않았습니다. 나는 또한 이 금속이 구리와 은 다음으로 최고의 전기 전도도를 갖는다는 점에 주목하고 싶습니다.

자연의 보급

우리가 방금 검토한 기술적 특성인 알루미늄은 환경에서 매우 일반적입니다. 그것은 많은 미네랄의 구성에서 관찰 될 수 있습니다. 알루미늄 원소는 자연에서 네 번째로 흔한 원소입니다. 그 안에 지각거의 9%입니다. 원자가 존재하는 주요 광물은 보크사이트, 커런덤, 빙정석입니다. 첫 번째는 철, 규소 및 해당 금속의 산화물로 구성된 암석이며 물 분자도 구조에 존재합니다. 그것은 이질적인 색상을 가지고 있습니다 : 다양한 불순물의 존재에 의존하는 회색, 적갈색 및 기타 색상의 조각. 이 품종의 30~60%는 알루미늄이며, 그 사진은 위에서 볼 수 있습니다. 또한 커런덤은 자연에서 매우 흔한 광물입니다.

이것은 산화알루미늄입니다. 화학식은 Al2O3입니다. 빨간색, 노란색, 파란색 또는 갈색일 수 있습니다. 모스 척도의 경도는 9 단위입니다. 커런덤의 종류에는 잘 알려진 사파이어와 루비, 류코사파이어, 파파라차(황색 사파이어)가 있습니다.

빙정석은 더 복잡한 화학식을 가진 광물입니다. 알루미늄과 불화나트륨(AlF3.3NaF)으로 구성되어 있습니다. 경도가 낮은 무색 또는 칙칙한 돌처럼 보입니다. 모스 척도에서 단 3 개입니다. 현대 사회에서는 실험실에서 인공적으로 합성됩니다. 야금에 사용됩니다.

또한 알루미늄은 물 분자와 관련된 문제의 금속 및 규소 산화물을 주성분으로 하는 점토 조성에서 자연에서 발견될 수 있습니다. 또한, 이 화학 원소는 네펠린의 조성에서 관찰할 수 있으며, 화학식은 KNa34입니다.

영수증

알루미늄의 특성화에는 합성 방법에 대한 고려가 포함됩니다. 여러 가지 방법이 있습니다. 첫 번째 방법에 의한 알루미늄 생산은 3단계로 진행됩니다. 마지막은 음극과 탄소 양극에 대한 전기 분해 절차입니다. 이러한 공정을 수행하려면 산화알루미늄과 빙정석(화학식 - Na3AlF6) 및 불화칼슘(CaF2)과 같은 보조 물질이 필요합니다. 물에 용해된 산화알루미늄의 분해과정이 일어나기 위해서는 용융된 빙정석과 불화칼슘과 함께 적어도 섭씨 950도의 온도로 가열되어야 하며, 그 후 8만 암페어의 전류와 5-8볼트의 전압. 따라서이 과정의 결과로 알루미늄은 음극에 정착하고 산소 분자는 양극에 모여 차례로 양극을 산화시켜 이산화탄소로 바꿉니다. 이 과정을 수행하기 전에 산화알루미늄이 채굴된 형태의 보크사이트는 사전에 불순물을 제거하고 탈수 과정을 거칩니다.

위에서 설명한 방식으로 알루미늄을 생산하는 것은 야금에서 매우 일반적입니다. F. Wehler가 1827년에 발명한 방법도 있습니다. 알루미늄은 염화물과 칼륨 사이의 화학 반응을 사용하여 채굴할 수 있다는 사실에 있습니다. 매우 높은 온도와 진공의 형태로 특별한 조건을 만들어야만 이러한 과정을 수행할 수 있습니다. 따라서 염화물 1몰과 같은 부피의 칼륨에서 알루미늄 1몰과 부산물로 3몰을 얻을 수 있습니다. 이 반응은 다음 방정식으로 쓸 수 있습니다. АІСІ3 + 3К = АІ + 3КІ. 이 방법은 야금 분야에서 그다지 인기를 얻지 못했습니다.

화학 측면에서 알루미늄의 특성

위에서 언급했듯이 이것은 분자로 결합되지 않은 원자로 구성된 단순한 물질입니다. 유사한 구조가 거의 모든 금속을 형성합니다. 알루미늄은 상당히 높은 화학적 활성과 강한 환원성을 가지고 있습니다. 알루미늄의 화학적 특성은 다른 단순 물질과의 반응에 대한 설명으로 시작하여 복잡한 무기 화합물과의 상호 작용에 대해 설명합니다.

알루미늄 및 단순 물질

여기에는 우선 지구상에서 가장 흔한 화합물인 산소가 포함됩니다. 지구 대기의 21퍼센트가 그것으로 이루어져 있습니다. 주어진 물질과 다른 물질의 반응을 산화 또는 연소라고 합니다. 일반적으로 고온에서 발생합니다. 그러나 알루미늄의 경우 정상적인 조건에서 산화가 가능합니다. 이것이 산화 피막이 형성되는 방식입니다. 이 금속이 부서지면 타면서 열의 형태로 많은 에너지를 방출합니다. 알루미늄과 산소 사이의 반응을 수행하기 위해 이들 성분은 4:3의 몰비로 필요하며, 그 결과 산화물의 두 부분이 생성됩니다.

이 화학적 상호작용은 다음 방정식으로 표현됩니다. 4АІ + 3О2 = 2АІО3. 불소, 요오드, 브롬 및 염소를 포함하는 할로겐과 알루미늄의 반응도 가능합니다. 이러한 공정의 이름은 해당 할로겐의 이름인 플루오르화, 요오드화, 브롬화 및 염소화에서 비롯됩니다. 이것은 전형적인 첨가 반응입니다.

예를 들어, 알루미늄과 염소의 상호 작용을 제공합니다. 이러한 종류의 과정은 추위에서만 발생할 수 있습니다.

따라서 알루미늄 2몰과 염소 3몰을 취하면 결과적으로 해당 금속의 염화물 2몰을 얻게 됩니다. 이 반응의 방정식은 다음과 같습니다. 2АІ + 3СІ = 2АІСІ3. 같은 방법으로 불화알루미늄, 그 브롬화물 및 요오드화물을 얻을 수 있습니다.

황의 경우 문제의 물질은 가열될 때만 반응합니다. 이 두 화합물 간의 상호 작용을 수행하려면 2-3의 몰 비율로 가져와야하며 알루미늄 황화물의 한 부분이 형성됩니다. 반응식은 2Al + 3S = Al2S3와 같은 형태입니다.

또한 고온에서 알루미늄은 탄소와 상호 작용하여 탄화물을 형성하고 질소와 상호 작용하여 질화물을 형성합니다. 다음 화학 반응 방정식을 예로 들 수 있습니다. 4AI + 3C = AI4C3; 2Al + N2 = 2AlN.

복잡한 물질과의 상호 작용

여기에는 물, 염, 산, 염기, 산화물이 포함됩니다. 이러한 모든 화합물과 함께 알루미늄은 다양한 방식으로 반응합니다. 각 경우에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

물과의 반응

알루미늄은 가열될 때 지구에서 가장 흔한 복합 물질과 상호 작용합니다. 이것은 산화막의 예비 제거의 경우에만 발생합니다. 상호작용의 결과, 양쪽성 수산화물그리고 수소는 공기 중으로 방출됩니다. 알루미늄 2부와 물 6부를 취하여 2~3의 몰비로 수산화물과 수소를 얻습니다. 이 반응의 방정식은 다음과 같이 작성됩니다. 2АІ + 6Н2О = 2АІ (ОН) 3 + 3Н2.

산, 염기 및 산화물과의 상호 작용

다른 활성 금속과 마찬가지로 알루미늄은 치환 반응을 일으킬 수 있습니다. 그렇게 함으로써, 그것은 산에서 수소를, 또는 그 염에서 보다 수동적인 금속의 양이온을 대체할 수 있습니다. 이러한 상호 작용의 결과로 알루미늄 염이 형성되고 수소(산의 경우) 또는 순수한 금속 침전물(고려 중인 것보다 덜 활성인 것)도 방출됩니다. 두 번째 경우에는 위에서 언급한 수복 특성이 나타납니다. 염화알루미늄이 형성되고 수소가 공기 중으로 방출되는 알루미늄의 상호작용이 그 예입니다. 이러한 종류의 반응은 2AI + 6HCI = 2AICI3 + 3H2 방정식으로 표현됩니다.

알루미늄과 염의 상호작용의 예는 과의 반응입니다.이 두 가지 성분을 취하면 결국 순수한 구리를 얻을 수 있으며 이는 침전될 것입니다. 황산 및 질산과 같은 산과 함께 알루미늄은 독특한 방식으로 반응합니다. 예를 들어, 알루미늄이 8:30의 몰비로 질산의 묽은 용액에 첨가될 때 해당 금속의 질산염 8부, 산화질소 3부 및 물 15부가 형성됩니다. 이 반응에 대한 방정식은 다음과 같이 작성됩니다. 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O. 이 과정은 고온에서만 발생합니다.

알루미늄과 약한 황산염 용액을 2:3의 몰 비율로 혼합하면 해당 금속의 황산염과 1:3의 비율로 수소를 얻을 수 있습니다. 즉, 다른 산의 경우와 마찬가지로 일반적인 치환 반응이 일어납니다. 명확성을 위해 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 방정식을 제시합니다. 그러나 동일한 산의 농축 용액을 사용하면 모든 것이 더 복잡합니다. 여기서도 질산염의 경우와 마찬가지로 부산물이 생성되는데 산화물의 형태가 아닌 황과 물의 형태로 생성된다. 우리가 필요한 두 가지 구성 요소를 2:4의 몰비로 취하면 결과적으로 문제의 금속 염과 황의 한 부분과 물의 네 부분을 얻습니다. 이 화학적 상호작용은 2Al + 4H2SO4 = Al2(SO4)3 + S + 4H2O 방정식을 사용하여 표현할 수 있습니다.

또한 알루미늄은 알칼리 용액과 반응할 수 있습니다. 이러한 화학적 상호 작용을 수행하려면 문제의 금속 2몰, 같은 양 또는 칼륨과 6몰의 물을 섭취해야 합니다. 그 결과 나트륨 또는 칼륨 테트라히드록소알루미네이트와 같은 물질이 형성되고, 수소는 2에서 3의 몰 비율로 매운 냄새가 나는 기체로 방출됩니다. 이 화학 반응은 다음 방정식으로 나타낼 수 있습니다. 2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[Al(OH)4] + 3H2.

마지막으로 고려해야 할 것은 알루미늄과 일부 산화물의 상호 작용 패턴입니다. 가장 일반적이고 사용되는 경우는 Beketov 반응입니다. 위에서 논의한 다른 많은 것과 마찬가지로 고온에서만 발생합니다. 따라서 구현을 위해서는 2몰의 알루미늄과 1몰의 산화철이 필요합니다. 이 두 물질의 상호 작용의 결과로 각각 1몰과 2몰의 산화알루미늄과 유리철을 얻습니다.

산업에서 문제의 금속 사용

알루미늄을 사용하는 것은 매우 흔한 일입니다. 무엇보다도 항공 산업이 필요합니다. 이와 함께 해당 금속을 기반으로 한 합금도 사용됩니다. 우리는 평균 항공기가 50% 알루미늄 합금이고 엔진이 25%라고 말할 수 있습니다. 또한 알루미늄은 전기 전도성이 우수하여 전선 및 케이블 제조 과정에서 사용됩니다. 또한이 금속과 그 합금은 자동차 산업에서 널리 사용됩니다. 자동차, 버스, 무궤도 전차, 일부 트램, 일반 및 전기 열차의 차체는 이러한 재료로 만들어집니다.

예를 들어 식품 및 기타 제품, 접시의 포장 생산과 같은 작은 목적으로도 사용됩니다. 은도료를 만들기 위해서는 해당 금속의 가루가 필요합니다. 이러한 페인트는 철을 부식으로부터 보호하기 위해 필요합니다. 알루미늄은 페럼 다음으로 업계에서 두 번째로 많이 사용되는 금속이라고 말할 수 있습니다. 그 화합물과 그 자체는 종종 화학 산업에서 사용됩니다. 이는 환원 특성 및 화합물의 양쪽성 특성을 비롯한 알루미늄의 특수 화학적 특성 때문입니다. 고려되는 화학 원소의 수산화물은 수질 정화에 필요합니다. 또한 백신 생산 과정에서 의약품으로 사용됩니다. 일부 플라스틱 및 기타 재료에서도 찾을 수 있습니다.

자연에서의 역할

위에서 이미 언급했듯이 알루미늄은 지각에서 대량으로 발견됩니다. 살아있는 유기체에 특히 중요합니다. 알루미늄은 성장 과정의 조절에 관여하며 뼈, 인대 등과 같은 결합 조직을 형성합니다. 이 미량 요소 덕분에 신체 조직의 재생 과정이 더 빨리 수행됩니다. 그 결핍은 다음과 같은 증상이 특징입니다. 성인의 발달 및 성장 장애 - 만성 피로, 성능 저하, 운동 조정 장애, 조직 재생 둔화, 특히 팔다리의 근력 약화. 이 미량 원소가 포함된 음식을 너무 적게 섭취하면 이 현상이 발생할 수 있습니다.

그러나 더 일반적인 문제는 신체에 과도한 알루미늄이 있다는 것입니다. 이 경우 신경 과민, 우울증, 수면 장애, 기억 상실, 스트레스 저항, 근골격계의 연화와 같은 증상이 자주 관찰되어 골절과 염좌가 자주 발생할 수 있습니다. 신체에 장기간의 알루미늄 과잉으로 인해 거의 모든 장기 시스템의 작업에서 종종 문제가 발생합니다.

여러 가지 이유가 이 현상으로 이어질 수 있습니다. 우선, 고온에서 알루미늄의 일부가 음식에 들어가기 때문에 해당 금속으로 만든 접시가 음식을 요리하는 데 적합하지 않다는 것이 과학자들에 의해 오랫동안 입증되었습니다. 결과적으로 훨씬 더 많이 소비합니다 신체가 필요로 하는 것보다 미량 원소.

두 번째 이유는 해당 금속이나 그 염을 함유한 화장품을 정기적으로 사용하기 때문입니다. 제품을 사용하기 전에 구성을주의 깊게 읽어야합니다. 화장품도 예외는 아니다.

세 번째 이유는 알루미늄이 많이 함유된 약을 장기간 복용하기 때문입니다. 뿐만 아니라이 미량 요소를 포함하는 비타민 및 영양 보충제의 부적절한 사용.

이제 식단을 조절하고 메뉴를 올바르게 구성하기 위해 어떤 제품에 알루미늄이 포함되어 있는지 알아보겠습니다. 우선, 이들은 당근, 가공 치즈, 밀, 명반, 감자입니다. 과일에서 아보카도와 복숭아가 권장됩니다. 그 밖에도 흰배추, 쌀, 치유 허브. 또한 해당 금속의 양이온은 음용수에 포함될 수 있습니다. 신체의 알루미늄 함량이 증가하거나 감소하는 것을 방지하려면(그러나 다른 미량 원소와 마찬가지로) 식단을 주의 깊게 모니터링하고 가능한 한 균형을 유지하도록 노력해야 합니다.

은백색 색조의 이 가벼운 금속은 현대 생활의 거의 모든 곳에서 볼 수 있습니다. 알루미늄의 물리적, 화학적 특성으로 인해 산업계에서 널리 사용됩니다. 가장 유명한 예금은 아프리카, 남미, 카리브해 지역에 있습니다. 러시아에서는 보크사이트 광산이 우랄에 있습니다. 알루미늄 생산의 세계 리더는 중국, 러시아, 캐나다 및 미국입니다.

알 마이닝

자연에서 이 은빛 금속은 높은 화학적 활성으로 인해 화합물 형태로만 발견됩니다. 알루미늄을 함유한 가장 잘 알려진 지질학적 암석은 보크사이트, 알루미나, 커런덤 및 장석입니다. 보크사이트와 알루미나는 산업적으로 중요하며 알루미늄을 순수한 형태로 추출할 수 있게 하는 것은 이러한 광석의 퇴적물입니다.

속성

물리적 특성알루미늄을 사용하면 이 금속의 블랭크를 와이어로 쉽게 그리고 얇은 시트로 롤링할 수 있습니다. 이 금속은 내구성이 없으며 제련 중이 지표를 증가시키기 위해 구리, 실리콘, 마그네슘, 망간, 아연과 같은 다양한 첨가제와 합금됩니다. 산업 목적의 경우 알루미늄의 또 다른 물리적 특성이 중요합니다. 이것은 공기 중에서 빠르게 산화되는 능력입니다. 알루미늄 제품의 표면 생체일반적으로 금속을 효과적으로 보호하고 부식을 방지하는 얇은 산화막으로 덮여 있습니다. 이 피막이 파괴되면 은빛 금속이 급격히 산화되면서 온도가 눈에 띄게 상승합니다.

알루미늄의 내부 구조

알루미늄의 물리적, 화학적 특성은 내부 구조에 크게 좌우됩니다. 이 요소의 결정 격자는 일종의 면심 큐브입니다.

이러한 유형의 격자는 구리, 브롬, 은, 금, 코발트 등과 같은 많은 금속에 내재되어 있습니다. 높은 열 전도성과 전기 전도 능력으로 인해 이 금속은 세계에서 가장 많이 찾는 금속 중 하나가 되었습니다. 아래 표에 나와 있는 알루미늄의 나머지 물리적 특성은 그 특성을 완전히 드러내고 적용 범위를 보여줍니다.

알루미늄 합금

구리와 알루미늄의 물성은 알루미늄 합금에 일정량의 구리를 첨가하면 결정 격자가 휘어지고 합금 자체의 강도가 증가하는 성질을 갖는다. 경합금의 합금화는 Al의 특성을 기반으로 하여 강도와 공격적인 환경에 대한 저항성을 높입니다.

경화 과정의 설명은 알루미늄 결정 격자에서 구리 원자의 거동에 있습니다. Cu 입자는 Al 결정 격자에서 떨어지는 경향이 있으며 특정 영역에 그룹화됩니다.

구리 원자가 클러스터를 형성하는 경우, 은 금속 입자가 동시에 일반 알루미늄 결정 격자와 CuAl 2 혼합형 격자의 조성의 일부인 CuAl 2 혼합형 결정 격자가 형성된다. 왜곡된 격자는 정상보다 훨씬 큽니다. 이것은 새로 형성된 물질의 강도가 훨씬 높다는 것을 의미합니다.

화학적 특성

알루미늄과 묽은 황산 및 염산의 상호 작용은 알려져 있습니다. 가열하면이 금속이 쉽게 용해됩니다. 차갑게 농축되거나 매우 묽은 질산은 이 원소를 녹이지 않습니다. 알칼리 수용액은 반응 과정에서 알루미늄 이온을 포함하는 알루민산염 - 염을 형성하는 과정에서 물질에 적극적으로 영향을 미칩니다. 예를 들어:

Al 2 O 3 + 3H2O + 2NaOH \u003d 2Na

생성된 화합물을 테트라히드록소알루미네이트 나트륨이라고 합니다.

알루미늄 제품 표면의 얇은 필름은 이 금속을 공기뿐만 아니라 물로부터 보호합니다. 이 얇은 장벽이 제거되면 요소는 물과 격렬하게 상호 작용하여 수소를 방출합니다.

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

생성된 물질을 수산화알루미늄이라고 합니다.

AL(OH) 3는 알칼리와 반응하여 하이드록소알루미네이트 결정을 형성합니다.

Al(OH) 2 +NaOH=2Na

이 경우 화학 반응식이전에 추가하면 알칼리성 용액에 원소를 용해시키는 공식을 얻습니다.

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

불타는 알루미늄

알루미늄의 물리적 특성으로 인해 산소와 반응할 수 있습니다. 이 금속이나 알루미늄 호일의 가루를 가열하면 타오르며 눈부신 하얀 불꽃으로 타오른다. 반응이 끝나면 산화알루미늄 Al 2 O 3 가 형성됩니다.

알루미나

생성된 산화알루미늄은 지질학적 명칭인 알루미나를 갖는다. 자연 조건에서 강옥 - 고체 투명 결정의 형태로 발생합니다. 커런덤은 경도가 높고 지표는 고형분 9로 표시되며 커런덤 자체는 무색이지만 각종 불순물로 인해 빨간색과 파란색으로 착색될 수 있어 보석, 보석에서는 루비와 사파이어라고 합니다.

산화알루미늄의 물리적 특성은 이러한 보석을 인공 조건에서 성장시키는 것을 가능하게 합니다. 기술 보석은 다음 용도로만 사용되는 것이 아닙니다. 보석류, 그들은 시계 및 기타 물건의 제조를 위해 정밀 기기에 사용됩니다. 인공 루비 결정은 레이저 장치에도 널리 사용됩니다.

미세한 입자의 다양한 커런덤이 많은 양특별한 표면에 침착된 불순물은 모두에게 에머리(emery)로 알려져 있습니다. 산화알루미늄의 물리적 특성은 강옥의 높은 연마 특성과 경도 및 마찰 저항을 설명합니다.

수산화알루미늄

Al 2 (OH) 3 는 전형적인 양쪽성 수산화물이다. 이 물질은 산과 결합하여 양전하를 띤 알루미늄 이온을 포함하는 염을 형성하고 알칼리에서는 알루미네이트를 형성합니다. 물질의 양쪽성은 그것이 산과 알칼리 모두로 작용할 수 있다는 사실에서 나타납니다. 이 화합물은 젤리 형태와 고체 형태로 존재할 수 있습니다.

그것은 실제로 물에 용해되지 않지만 대부분의 활성 산 및 알칼리와 반응합니다. 수산화알루미늄의 물리적 성질은 의약에 사용되며 인체의 산도를 감소시키는 대중적이고 안전한 수단이며 위염, 십이지장염, 궤양에 사용됩니다. 산업에서 Al 2 (OH) 3는 흡착제로 사용되며 물을 완벽하게 정화하고 그 안에 용해 된 유해 요소를 침전시킵니다.

산업용

알루미늄은 1825년에 발견되었습니다. 처음에 이 금속은 금과 은보다 더 가치가 있었습니다. 이는 광석에서 채취하기가 어려웠기 때문입니다. 알루미늄의 물리적 특성과 표면에 보호막을 빠르게 형성하는 능력으로 인해 이 원소를 연구하기가 어려웠습니다. 19세기말이 되어서야 비로소 편리한 방법산업용으로 적합한 순수 원소 제련.

가벼움과 부식 방지 능력은 알루미늄의 고유한 물리적 특성입니다. 이 은빛 금속의 합금은 로켓 기술, 자동차, 선박, 항공기 및 기구 제작, 칼붙이 및 기구 생산에 사용됩니다.

알루미늄은 순수한 금속으로 화학기기, 전선, 축전기 등의 부품 제조에 사용됩니다. 알루미늄의 물리적 성질은 전기전도도가 구리에 비해 높지 않은데, 이러한 단점은 해당 금속의 가벼움으로 보완되어 알루미늄 와이어를 더 두껍게 만들 수 있습니다. 따라서 동일한 전기 전도도에서 알루미늄 와이어의 무게는 구리 와이어의 절반입니다.

알루미늄화 공정에서 Al의 사용도 마찬가지로 중요합니다. 가열할 때 모재를 부식으로부터 보호하기 위해 주철 또는 철강 제품의 표면이 알루미늄과 포화되는 반응의 이름입니다.

현재 탐사된 알루미늄 광석 매장량은 이 은빛 금속에 있는 사람들의 수요와 상당히 비슷합니다. 알루미늄의 물리적 특성은 연구원들에게 훨씬 더 많은 놀라움을 선사할 수 있으며 이 금속의 범위는 상상할 수 있는 것보다 훨씬 더 넓습니다.

천연 알루미늄은 하나의 핵종 27Al로 구성됩니다. 외부 전자층의 구성은 3s2p1입니다. 거의 모든 화합물에서 알루미늄의 산화 상태는 +3(3가 원자가)입니다.

중성 알루미늄 원자의 반경은 0.143 nm이고 Al3+ 이온의 반경은 0.057 nm입니다. 중성 알루미늄 원자의 순차 이온화 에너지는 각각 5.984, 18.828, 28.44 및 120eV입니다. Pauling 척도에서 알루미늄의 전기 음성도는 1.5입니다.

알루미늄 단체는 부드럽고 가벼운 은백색 금속입니다.

속성

알루미늄은 전형적인 금속이고, 결정 격자는 면심 입방체이며, 매개변수 a = 0.40403 nm입니다. 순수한 금속의 녹는점은 660°C, 끓는점은 약 2450°C, 밀도는 2.6989g/cm3입니다. 알루미늄의 선팽창 온도 계수는 약 2.5·10-5 K-1 표준 전극 전위 Al 3+/Al은 1.663V이다.

화학적으로 알루미늄은 상당히 활동적인 금속입니다. 공기 중에서 표면은 Al 2 O 3 산화물의 조밀한 필름으로 즉시 덮여있어 금속에 대한 산소(O)의 추가 접근을 방지하고 반응을 종료시켜 알루미늄의 높은 부식 방지 특성으로 이어집니다. . 알루미늄을 진한 질산에 넣으면 표면 보호막이 형성됩니다.

알루미늄은 다른 산과 적극적으로 반응합니다.

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

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

알루미늄은 알칼리 용액과 반응합니다. 먼저 보호 산화막이 용해됩니다.

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na.

그런 다음 반응이 발생합니다.

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

NaOH + Al (OH) 3 \u003d Na,

또는 총:

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

그 결과 알루민산염이 형성됩니다: Na - 알루민산나트륨(Na)(테트라히드록소알루민산나트륨), K - 알루민산칼륨(K)(테트라히드록소알루미네이트칼륨) 등 이들 화합물의 알루미늄 원자는 배위수가 6인 것을 특징으로 하기 때문에 , 4가 아닌 테트라히드록소 화합물의 실제 공식은 다음과 같습니다.

나앤케이.

가열되면 알루미늄은 할로겐과 반응합니다.

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

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3 .

흥미롭게도 알루미늄과 요오드(I) 분말 사이의 반응은 초기 혼합물에 몇 방울의 물을 첨가하면 실온에서 시작되며, 이 경우 촉매의 역할을 합니다.

2Al + 3I 2 = 2AlI 3 .

가열될 때 알루미늄과 황(S)의 상호 작용은 알루미늄 황화물의 형성으로 이어집니다.

2Al + 3S \u003d Al 2 S 3,

물에 쉽게 분해됨:

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

알루미늄은 수소(H)와 직접적으로 상호작용하지 않지만 간접적으로 예를 들어 유기알루미늄 화합물을 사용하여 가장 강한 환원제인 고체 고분자 수소화알루미늄(AlH 3 ) x를 합성할 수 있습니다.

분말의 형태로 알루미늄은 공기 중에서 연소될 수 있으며 산화알루미늄 Al 2 O 3 의 백색 내화 분말이 형성된다.

Al 2 O 3의 높은 결합 강도는 그 형성의 높은 열을 결정합니다. 단순 물질및 산화물에서 많은 금속을 환원시키는 알루미늄의 능력, 예를 들면:

3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe 및 짝수

3CaO + 2Al \u003d Al 2 O 3 + 3Ca.

이 금속을 얻는 방법을 알루미늄 단열재.

양쪽성 산화물 Al 2 O 3 는 양쪽성 수산화물에 해당합니다 - 일정한 조성을 갖지 않는 비정질 고분자 화합물. 수산화 알루미늄의 조성은 공식 xAl 2 O 3 yH 2 O로 전달할 수 있으며 학교에서 화학을 공부할 때 수산화 알루미늄의 공식은 가장 자주 Al (OH) 3으로 표시됩니다.

실험실에서 수산화 알루미늄은 교환 반응에 의해 젤라틴 침전물의 형태로 얻을 수 있습니다.

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

또는 알루미늄 염 용액에 소다를 첨가하여:

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

또한 알루미늄 염 용액에 암모니아 용액을 첨가함으로써:

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

발견의 이름 및 역사: 라틴 알루미늄은 명반(알루미늄 및 황산칼륨(K) KAl(SO 4) 2 12H 2 O)을 의미하는 라틴어 alumen에서 유래했으며, 가죽 드레싱 및 수렴제로 오랫동안 사용되어 왔습니다. 높은 화학적 활성으로 인해 순수 알루미늄의 발견과 분리는 거의 100년 동안 지속되었습니다. 명반에서 "흙"(내화 물질, 현대 용어로 산화알루미늄)을 얻을 수 있다는 결론은 1754년 독일 화학자 A. Marggraf에 의해 이루어졌습니다. 나중에 동일한 "지구"가 점토에서 분리될 수 있다는 것이 밝혀졌고 그것을 알루미나라고 불렀습니다. 덴마크의 물리학자 H. K. 외르스테드(H. K. Oersted)가 금속 알루미늄을 얻을 수 있었던 것은 1825년의 일입니다. 그는 알루미나에서 얻을 수 있는 염화알루미늄 AlCl 3 를 칼륨 아말감(칼륨(K)과 수은(Hg)의 합금)으로 처리하고 수은(Hg)을 증류하여 알루미늄의 회색 분말을 분리했습니다.

25년 후 이 방법은 약간 현대화되었습니다. 1854년 프랑스 화학자 A. E. St. Clair Deville은 금속 나트륨(Na)을 사용하여 알루미늄을 생산할 것을 제안하고 새로운 금속의 첫 번째 주괴를 얻었습니다. 그 당시 알루미늄의 가격은 매우 높았고 이로부터 보석류가 만들어졌습니다.

산화물, 알루미늄 불화물 및 기타 물질을 포함하는 복합 혼합물의 용융물을 전기분해하여 알루미늄을 생산하는 산업적 방법은 1886년 P. Eru(프랑스)와 C. Hall(미국)에 의해 독립적으로 개발되었습니다. 알루미늄 생산은 다음과 관련이 있습니다. 높은 흐름전기, 그래서 그것은 20 세기에만 대규모로 실현되었습니다. 소련에서는 1932년 5월 14일 Volkhov 수력 발전소 옆에 지어진 Volkhov 알루미늄 공장에서 최초의 산업용 알루미늄을 얻었습니다.

섹션 1. 알루미늄 발견의 이름과 역사.

섹션 2. 일반 특성 알류미늄, 물리적 및 화학적 특성.

섹션 3. 알루미늄 합금에서 주물 얻기.

제4절 신청 알류미늄.

알류미늄- 이것은 원자 번호 13을 가진 D.I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표의 세 번째 기간인 세 번째 그룹의 주요 하위 그룹의 요소입니다. 기호 Al로 지정됩니다. 경금속 그룹에 속합니다. 가장 일반적인 금속그리고 지각에서 세 번째로 풍부한 화학 원소(산소와 규소 다음).

알루미늄 단체(CAS 번호: 7429-90-5) - 가볍고 상자성 금속은백색, 성형하기 쉽고 주조, 기계 가공. 알루미늄은 높은 열 및 전기 전도성, 추가 상호 작용으로부터 표면을 보호하는 강한 산화막의 빠른 형성으로 인한 부식 저항을 가지고 있습니다.

모든 선진 사회에서 산업의 성취는 구조 재료 및 합금 기술의 성취와 항상 관련이 있습니다. 가공 품질과 무역 품목 제조의 생산성은 국가 발전 수준의 가장 중요한 지표입니다.

에 사용되는 재료 현대적인 디자인, 고강도 특성 외에도 내식성, 내열성, 열 및 전기 전도성, 내화성 증가와 같은 일련의 특성과 조건에서 이러한 특성을 유지하는 능력이 있어야 합니다. 장편부하에서.

우리나라 비철금속 주물 생산 분야의 과학적 발전과 생산공정은 과학기술진보의 선진성과에 상응한다. 특히 그들의 결과는 볼가 자동차 공장과 기타 여러 기업에서 현대식 냉각 주조 및 압력 주조 작업장을 만드는 것이었습니다. 볼가 자동차용 알루미늄 합금 실린더 블록을 생산하는 Zavolzhsky Motor Plant에서 35MN의 금형 잠금력을 가진 대형 사출 성형기가 성공적으로 작동하고 있습니다.

알타이 자동차 공장에서는 사출 성형에 의한 주물 생산을 위한 자동화 라인을 마스터했습니다. 소비에트 사회주의 공화국 연방 ()에서 세계 최초로 개발 및 마스터 프로세스전자기 주형에서 알루미늄 합금의 잉곳을 연속 주조합니다. 이 방법은 잉곳의 품질을 크게 향상시키고 터닝 중에 칩 형태의 폐기물 양을 줄입니다.

알루미늄 발견의 이름과 역사

라틴 알루미늄은 명반(알루미늄 및 황산칼륨(K) KAl(SO4)2 12H2O)을 의미하는 라틴어 alumen에서 유래했으며, 오랫동안 가죽 드레싱 및 수렴제로 사용되어 왔습니다. 원자번호 13번, 원자량 26번, 원자량 26번, 주기율표 3족에 속하는 화학 원소인 Al. 높은 화학적 활성으로 인해 순수한 알루미늄의 발견과 분리는 거의 100년 동안 지속되었습니다. 명반에서 ""(내화 물질, 현대 용어로 산화알루미늄)를 얻을 수 있다는 결론은 1754년에 이루어졌습니다. 독일 화학자 A. Markgraf. 나중에 동일한 "지구"가 점토에서 분리될 수 있다는 것이 밝혀졌고 그것을 알루미나라고 불렀습니다. 1825년에야 그가 금속 알루미늄을 얻을 수 있었습니다. 덴마크의 물리학자 H. K. 외르스테드. 그는 알루미나에서 얻을 수 있는 염화알루미늄 AlCl3를 칼륨 아말감(칼륨(K)과 수은(Hg)의 합금)으로 처리하고 수은(Hg)을 증류하여 알루미늄의 회색 분말을 분리했습니다.

25년 후 이 방법은 약간 현대화되었습니다. 1854년 프랑스 화학자 A. E. St. Clair Deville은 금속 나트륨(Na)을 사용하여 알루미늄을 생산할 것을 제안하고 새로운 금속의 첫 번째 주괴를 얻었습니다. 그 당시 알루미늄의 가격은 매우 높았고 이로부터 보석류가 만들어졌습니다.

산화물, 알루미늄 플루오라이드 및 기타 물질을 포함하는 복합 혼합물의 용융물을 전기분해하여 알루미늄을 생산하는 산업적 방법은 1886년 P. Eru()와 C. Hall(미국)에 의해 독립적으로 개발되었습니다. 알루미늄의 생산은 높은 전기 비용과 관련이 있으므로 20 세기에만 대규모로 실현되었습니다. 에 소비에트 사회주의 공화국 연방(CCCP)최초의 산업용 알루미늄은 Volkhov 수력 발전소 옆에 지어진 Volkhov 알루미늄 공장에서 1932년 5월 14일에 얻어졌습니다.

순도 99.99% 이상의 알루미늄은 1920년 전기분해에 의해 처음으로 얻어졌습니다. 1925년에 일하다 Edwards는 이러한 알루미늄의 물리적 및 기계적 특성에 대한 일부 정보를 발표했습니다. 1938년 Taylor, Wheeler, Smith 및 Edwards는 프랑스에서 전기분해로 얻은 순도 99.996% 알루미늄의 특성 중 일부를 제공하는 기사를 발표했습니다. 알루미늄의 특성에 대한 모노그래프의 초판은 1967년에 출판되었습니다.

이후 몇 년 동안 상대적으로 쉬운 준비와 매력적인 특성으로 인해 많은 공장알루미늄의 특성에 대해. 순수 알루미늄은 전해 커패시터에서 전자 공학의 정점에 이르기까지 마이크로 프로세서에 이르기까지 주로 전자 제품에 광범위하게 적용됩니다. 극저온 전자, 극저온 자기.

순수한 알루미늄을 얻기 위한 새로운 방법은 구역 정화 방법, 아말감(알루미늄과 수은의 합금)에서 결정화 및 알칼리 용액에서 분리하는 것입니다. 알루미늄의 순도는 저온에서의 전기 저항 값에 의해 제어됩니다.

알루미늄의 일반적인 특성

천연 알루미늄은 하나의 핵종 27Al로 구성됩니다. 외부 전자층의 구성은 3s2p1입니다. 거의 모든 화합물에서 알루미늄의 산화 상태는 +3(3가 원자가)입니다. 중성 알루미늄 원자의 반경은 0.143 nm이고 Al3+ 이온의 반경은 0.057 nm입니다. 중성 알루미늄 원자의 연속 이온화 에너지는 각각 5, 984, 18, 828, 28, 44 및 120 eV입니다. Pauling 척도에서 알루미늄의 전기 음성도는 1.5입니다.

알루미늄은 부드럽고 가볍고 은백색이며 결정 격자는 면심 입방체이며 매개 변수 a = 0.40403 nm입니다. 순수한 금속의 녹는점 660°C, 끓는점 약 2450°C, 밀도 2, 6989g/cm3. 알루미늄의 선팽창 온도 계수는 약 2.5·10-5K-1이다.

화학 알루미늄은 상당히 활동적인 금속입니다. 공기 중에서 표면은 Al2O3 산화물의 조밀한 막으로 즉시 덮여있어 금속에 대한 산소(O)의 추가 접근을 방지하고 반응을 종료시켜 알루미늄의 부식 방지 특성을 높입니다. 알루미늄을 진한 질산에 넣으면 표면 보호막이 형성됩니다.

알루미늄은 다른 산과 적극적으로 반응합니다.

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

3Н2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2.

흥미롭게도 알루미늄과 요오드(I) 분말 사이의 반응은 초기 혼합물에 몇 방울의 물을 첨가하면 실온에서 시작되며, 이 경우 촉매의 역할을 합니다.

2Al + 3I2 = 2AlI3.

가열될 때 알루미늄과 황(S)의 상호 작용은 알루미늄 황화물의 형성으로 이어집니다.

2Al + 3S = Al2S3,

물에 쉽게 분해됨:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S.

알루미늄은 수소(H)와 직접적으로 상호작용하지 않지만 간접적으로 예를 들어 유기알루미늄 화합물을 사용하여 가장 강력한 환원제인 고체 고분자 수소화알루미늄(AlH3)x를 합성할 수 있습니다.

분말 형태로 알루미늄은 공기 중에서 태울 수 있으며 산화 알루미늄 Al2O3의 백색 내화 분말이 형성됩니다.

Al2O3의 높은 결합 강도는 단순한 물질의 높은 형성 열과 산화물에서 많은 금속을 환원시키는 알루미늄의 능력을 결정합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe 및 짝수

3СаО + 2Al = Al2О3 + 3Са.

금속을 얻는 이 방법을 알루미늄 보온이라고 합니다.

자연 속에서

지각 내 유병률 측면에서 알루미늄은 금속 중 1위, 모든 원소 중 3위(산소(O), 규소(Si) 다음)로 지각 질량의 약 8.8%를 차지합니다. 알루미늄은 주로 알루미노실리케이트 및 암석과 같은 수많은 광물에 포함되어 있습니다. 알루미늄 화합물에는 화강암, 현무암, 점토, 장석 등이 포함되어 있습니다. 그러나 여기에 역설이 있습니다. 탄산수알루미늄을 함유한 암석, 알루미늄의 산업적 생산을 위한 주요 원료인 보크사이트의 퇴적물은 매우 드뭅니다. 에 러시아 연방시베리아와 우랄에는 보크사이트 매장량이 있습니다. 알루나이트와 네펠린도 산업적으로 중요합니다. 미량 원소로서 알루미늄은 식물과 동물의 조직에 존재합니다. 장기에 알루미늄을 축적하는 농축기 - 일부 클럽 이끼, 연체 동물이 있습니다.

산업 생산: 산업 생산 지수에서 보크사이트는 먼저 화학 처리를 거쳐 실리콘(Si), 철(Fe) 및 기타 원소의 산화물 불순물을 제거합니다. 이러한 처리의 결과로 순수한 산화 알루미늄 Al2O3가 얻어집니다. 이는 전기 분해에 의한 금속 생산의 주요 원인입니다. 그러나 Al2O3의 녹는점이 매우 높기 때문에(2000°C 이상) 전기분해에 사용할 수 없습니다.

과학자와 엔지니어는 다음에서 탈출구를 찾았습니다. Cryolite Na3AlF6은 먼저 전해조에서 용융됩니다(용융 온도는 1000°C보다 약간 낮음). 빙정석은 예를 들어 콜라 반도에서 네펠린을 처리하여 얻을 수 있습니다. 또한 약간의 Al2O3(최대 10질량%) 및 일부 기타 물질이 이 용융물에 추가되어 후속 작업의 조건을 개선합니다. 프로세스. 이 용융물을 전기 분해하는 동안 산화 알루미늄이 분해되고 빙정석이 용융물에 남아 용융 알루미늄이 음극에 형성됩니다.

2Al2O3 = 4Al + 3O2.

알루미늄 합금

대부분의 금속 원소는 알루미늄과 합금되지만 그 중 소수만이 산업용 알루미늄 합금에서 주요 합금 성분의 역할을 합니다. 그러나 상당한 수의 원소가 합금의 특성을 개선하기 위한 첨가제로 사용됩니다. 가장 널리 사용되는:

고온에서 산화를 줄이기 위해 베릴륨이 첨가됩니다. 베릴륨을 소량(0.01 - 0.05%) 첨가하여 알루미늄 주조 합금에 사용하여 내연 기관 부품(피스톤 및 실린더 헤드) 생산의 유동성을 향상시킵니다.

붕소는 전기 전도성을 높이고 정제 첨가제로 도입됩니다. 붕소는 원자력 엔지니어링(원자로 부품 제외)에 사용되는 알루미늄 합금에 도입됩니다. 중성자를 흡수하여 방사선의 확산을 방지합니다. 붕소는 평균 0.095 - 0.1%의 양으로 도입됩니다.

창연. 알루미늄 합금에 비스무트, 카드뮴 등의 저융점 금속을 첨가하여 가공성을 높였습니다. 이러한 요소는 칩 파손 및 커터 윤활에 기여하는 부드러운 가용성 단계를 형성합니다.

갈륨은 소모성 양극이 더 만들어지는 합금에 0.01~0.1%의 양으로 첨가된다.

철. 강도를 높이고 크리프 특성을 개선하기 위해 소량(>0.04%)으로 와이어 생산 중에 도입됩니다. 같은 길 철주형에 주조할 때 주형 벽에 달라붙는 것을 줄입니다.

인듐. 0.05 - 0.2%의 첨가는 특히 낮은 구리 함량에서 노화 동안 알루미늄 합금을 강화합니다. 인듐 첨가제는 알루미늄-카드뮴 베어링 합금에 사용됩니다.

강도를 높이고 합금의 부식 특성을 개선하기 위해 약 0.3%의 카드뮴이 도입됩니다.

칼슘은 가소성을 제공합니다. 5%의 칼슘 함량으로 합금은 초소성 효과가 있습니다.

실리콘은 주조 합금에서 가장 많이 사용되는 첨가제입니다. 0.5 - 4%의 양으로 균열 경향이 감소합니다. 실리콘과 마그네슘의 조합으로 합금을 가열 밀봉할 수 있습니다.

마그네슘. 마그네슘의 첨가는 연성을 감소시키지 않으면서 강도를 크게 증가시키고, 용접성을 향상시키며 합금의 내식성을 증가시킨다.

구리합금을 강화하고 함량이 높을 때 최대 경화가 달성됩니다. 구리 4 - 6%. 구리 합금은 내연 기관용 피스톤, 항공기용 고품질 주조 부품 생산에 사용됩니다.

주석절단 성능을 향상시킵니다.

티탄. 합금에서 티타늄의 주요 임무는 주조 및 잉곳의 입자 미세화이며, 이는 부피 전체에 걸쳐 특성의 강도와 균일성을 크게 증가시킵니다.

알루미늄은 가장 귀한 산업 금속 중 하나로 간주되지만 많은 산화 환경에서 매우 안정적입니다. 이러한 거동의 이유는 알루미늄 표면에 연속적인 산화막이 존재하기 때문에 산소, 물 및 기타 산화제에 노출되면 세척된 영역에서 즉시 재형성됩니다.

대부분의 경우 용융은 공기 중에서 수행됩니다. 공기와의 상호 작용이 표면의 용융물에 불용성 화합물의 형성으로 제한되고 이러한 화합물의 생성 필름이 추가 상호 작용을 상당히 느리게 하는 경우 일반적으로 이러한 상호 작용을 억제하기 위한 조치가 취해지지 않습니다. 이 경우 용융은 용융물이 대기와 직접 접촉하여 수행됩니다. 이것은 대부분의 알루미늄, 아연, 주석-납 합금의 준비에서 수행됩니다.

합금이 녹는 공간은 1500 - 1800 ˚C의 온도를 견딜 수 있는 내화 라이닝으로 제한됩니다. 모든 용해 공정에는 연료 연소 중에 형성되는 기체 상태가 포함되며, 이는 용해 장치의 라이닝 및 환경과 상호 작용합니다.

대부분의 알루미늄 합금은 자연 대기, 해수, 많은 염분 및 화학 물질 용액, 대부분의 식품에서 높은 내식성을 가지고 있습니다. 알루미늄 합금 구조는 종종 해수에서 사용됩니다. 바다 부표, 구명정, 선박, 바지선은 1930년부터 알루미늄 합금으로 제작되었습니다. 현재 알루미늄 합금 선박 선체의 길이는 61m에 이릅니다. 알루미늄 지하 파이프라인에 대한 경험이 있으며 알루미늄 합금은 토양 부식에 매우 강합니다. 1951년 알래스카에 2.9km 길이의 파이프라인이 건설되었습니다. 30년의 작동 후에도 부식으로 인한 누출이나 심각한 손상은 발견되지 않았습니다.

알루미늄은 클래딩 패널, 도어, 창틀, 전기 케이블. 알루미늄 합금은 콘크리트와 오랜 시간 접촉하여 심한 부식을 일으키지 않으며, 박격포, 석고, 특히 구조물이 자주 젖지 않는 경우. 자주 젖었을 때 알루미늄 표면이 무역품더 이상 처리되지 않은 경우 대기 중 산화제 함량이 높은 산업 도시에서는 검게 될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 금속 표면에 산화 피막을 적용하는 광택 아노다이징을 통해 광택 표면을 얻기 위해 특수 합금을 생산합니다. 이 경우 표면에 다양한 색상과 음영을 부여할 수 있습니다. 예를 들어, 알루미늄과 실리콘의 합금을 사용하면 회색에서 검은색까지 다양한 음영을 얻을 수 있습니다. 크롬과 알루미늄 합금은 황금색을 띤다.

산업용 알루미늄은 두 가지 유형의 합금 형태로 생산됩니다. 그 중 일부는 주조로 만들어지며 변형은 시트, 호일, 플레이트, 프로파일, 와이어와 같은 변형 가능한 반제품 형태로 생산되는 합금입니다. 알루미늄 합금의 주물은 가능한 모든 주조 방법으로 얻을 수 있습니다. 압력이 가해진 상태에서 냉각 주형 및 모래 점토 주형에서 가장 일반적입니다. 소규모 정당의 제조에 사용됩니다. 주조석고 결합 형태 및 주조투자 모델용. 주조 합금은 전기 모터의 주조 로터, 항공기의 주조 부품 등을 만드는 데 사용됩니다. 단조 합금은 자동차 생산에 사용됩니다. 인테리어 장식, 범퍼, 차체 패널 및 내부 세부 사항; 마감재로서의 건설; 항공기 등에서

에 산업알루미늄 분말도 사용됩니다. 야금에 사용 산업: aluminothermy에서, 합금 첨가제로, 압축 및 소결에 의한 반제품 제조용. 이 방법은 매우 내구성 있는 부품(기어, 부싱 등)을 생산합니다. 분말은 또한 화학에서 알루미늄 화합물을 얻기 위해 사용됩니다. 촉매(예: 에틸렌 및 아세톤 생산). 특히 분말 형태의 알루미늄은 반응성이 높기 때문에 빠르게 발화하는 능력을 이용해 폭발물 및 로켓용 고체 추진제에 사용됩니다.

알루미늄의 산화 저항성이 높기 때문에 이 분말은 도장 장비, 지붕, 인쇄 용지, 자동차 패널의 광택 표면용 코팅의 안료로 사용됩니다. 또한 알루미늄 층은 강철과 주철로 덮여 있습니다. 무역품부식을 방지하기 위해.

적용 측면에서 알루미늄 및 그 합금은 철(Fe) 및 그 합금에 이어 두 번째입니다. 다양한 기술 및 일상 생활에서 알루미늄의 광범위한 사용은 물리적, 기계적 및 화학적 특성의 조합과 관련이 있습니다. 저밀도, 대기 중 내식성, 높은 열 및 전기 전도성, 연성 및 비교적 높은 강도. 알루미늄은 단조, 스탬핑, 압연 등 다양한 방법으로 쉽게 가공됩니다. 순알루미늄을 사용하여 와이어를 만듭니다(알루미늄의 전기 전도도는 구리의 전기 전도도의 65.5%이지만 알루미늄은 구리보다 3배 이상 가벼우며, 따라서 알루미늄은 종종 전기 공학에서 대체됩니다) 및 포장재로 사용되는 호일. 용융 알루미늄의 주요 부분은 다양한 합금을 얻는 데 사용됩니다. 보호 및 장식 코팅은 알루미늄 합금 표면에 쉽게 적용됩니다.

알루미늄 합금의 다양한 특성은 알루미늄에 다양한 첨가제가 도입되어 고용체 또는 금속간 화합물을 형성하기 때문입니다. 알루미늄의 대부분은 두랄루민(94% 알루미늄, 4% 구리(Cu), 0.5% 마그네슘(Mg), 망간(Mn), (Fe) 및 실리콘(Si)), 실루민( 85- 90% - 알루미늄, 10-14% 규소(Si), 0.1% 나트륨(Na)) 및 기타 야금에서 알루미늄은 합금의 기초뿐만 아니라 합금에서 널리 사용되는 합금 첨가제 중 하나로 사용됩니다. 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 철(Fe), >니켈(Ni) 등을 기준으로 함.

알루미늄 합금은 일상 생활, 건설 및 건축, 자동차 산업, 조선, 항공 및 우주 기술 분야에서 널리 사용됩니다. 특히, 첫 번째 인공위성지구. 알루미늄과 지르코늄(Zr)의 합금은 원자로 건설에 널리 사용됩니다. 알루미늄은 폭발물 제조에 사용됩니다.

일상 생활에서 알루미늄을 다룰 때는 중성(산성) 액체(예: 끓는 물)만 가열하여 알루미늄 접시에 보관할 수 있다는 점을 염두에 두어야 합니다. 예를 들어, 신 양배추 수프를 알루미늄 접시에서 끓이면 알루미늄이 음식에 들어가 불쾌한 "금속성"맛을 얻습니다. 산화피막은 일상생활에서 손상되기 매우 쉽기 때문에 알루미늄 조리기구여전히 바람직하지 않습니다.

은백색 금속, 빛

밀도 — 2.7g/cm

기술 알루미늄의 융점 - 658 °C, 고순도 알루미늄의 경우 - 660 °C

비융해열 — 390kJ/kg

끓는점 - 2500 ° C

증발 비열 - 10.53 MJ / kg

주조 알루미늄의 인장 강도 - 10-12 kg / mm², 변형 가능 - 18-25 kg / mm², 합금 - 38-42 kg / mm²

브리넬 경도 — 24… 32 kgf/mm²

높은 가소성: 기술용 - 35%, 청정용 - 50%, 얇은 시트 및 호일로 압연

영률 - 70 GPa

알루미늄은 전기전도도(0.0265μOhm·m)와 열전도율(203.5W/(m·K))이 구리의 65%에 달하며 광반사율이 높다.

약한 상자성.

선팽창 온도 계수 24.58 10−6 K−1 (20…200 °C).

전기 저항의 온도 계수는 2.7·10-8K-1입니다.

알루미늄은 거의 모든 금속과 합금을 형성합니다. 가장 잘 알려진 것은 구리와 마그네슘(두랄루민) 및 실리콘(실루민)과의 합금입니다.

천연 알루미늄은 거의 전적으로 단일 안정 동위원소 26Al의 흔적이 있는 27Al, 다음을 포함하는 방사성 동위원소 기간 720,000년의 반감기, 우주선 양성자가 아르곤 핵을 폭격하는 동안 대기에서 형성됨.

지각에서의 유병률 측면에서 지구는 금속 중 1위, 원소 중 3위, 산소, 규소에 이어 2위를 차지합니다. 지각의 알루미늄 함량 데이터다양한 연구자들은 지각 질량의 7.45~8.14%입니다.

자연에서 알루미늄은 화학적 활성이 높기 때문에 거의 독점적으로 화합물 형태로 발생합니다. 그들 중 일부:

보크사이트 - Al2O3 H2O(SiO2, Fe2O3, CaCO3의 혼합물 포함)

알루나이트 - (Na,K)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3

알루미나(고령토와 모래 SiO2, 석회석 CaCO3, 마그네사이트 MgCO3의 혼합물)

커런덤(사파이어, 루비, 에머리) - Al2O3

카올리나이트 - Al2O3 2SiO2 2H2O

베릴(에메랄드, 아쿠아마린) - 3BeO Al2O3 6SiO2

크리소베릴(알렉산드라이트) - BeAl2O4.

그러나 특정 환원 조건 하에서 천연 알루미늄의 형성이 가능합니다.

자연수에서 알루미늄은 불화알루미늄과 같은 독성이 낮은 화합물의 형태로 발견됩니다. 양이온 또는 음이온의 유형은 우선 수성 매질의 산성도에 따라 다릅니다. 지표수의 알루미늄 농도 러시아 연방 0.001 ~ 10 mg/l 범위, 해수 0.01 mg/l.

알루미늄(알루미늄)은

알루미늄 합금에서 주물 얻기

우리 파운드리가 직면한 주요 과제 국가, 제품의 적절한 작동 특성을 유지하면서 벽 두께 감소, 가공 여유 및 게이팅 시스템 감소로 표현되어야 하는 주물의 품질이 전반적으로 크게 개선되었습니다. 이 작업의 최종 결과는 중량에 따른 주물의 총 금전적 배출량의 상당한 증가 없이 필요한 수의 주조 빌렛으로 기계 공학의 증가된 요구를 충족시키는 것이어야 합니다.

모래 주조

위의 일회용 주형으로 주조하는 방법 중 알루미늄 합금으로 주물을 제조하는 데 가장 널리 사용되는 것은 젖은 모래 주형으로 주조하는 것입니다. 이것은 합금의 낮은 밀도, 금형에 대한 금속의 작은 힘 효과 및 낮은 주조 온도(680-800C) 때문입니다.

모래 주형 제조를 위해 석영 및 점토 모래(GOST 2138-74), 주형 점토(GOST 3226-76), 결합제 및 보조 재료로 준비된 주형 및 코어 혼합물이 사용됩니다.

게이팅 시스템의 유형은 주물의 치수, 구성의 복잡성 및 금형 내 위치를 고려하여 선택됩니다. 작은 높이의 복잡한 구성의 주물을 위한 주형 주입은 일반적으로 낮은 게이팅 시스템의 도움으로 수행됩니다. ~에 높은 고도주물 및 얇은 벽의 경우 수직 슬롯 또는 결합된 게이팅 시스템을 사용하는 것이 좋습니다. 작은 크기의 주물용 주형은 상부 게이팅 시스템을 통해 부을 수 있습니다. 이 경우 금형 캐비티에 떨어지는 금속 조각의 높이는 80mm를 초과해서는 안됩니다.

금형 캐비티 입구에서 용융물의 속도를 줄이고 그 안에 부유하는 산화막과 슬래그 개재물을 더 잘 분리하기 위해 추가 수력 저항이 게이팅 시스템에 도입됩니다. 메쉬 (금속 또는 유리 섬유)가 설치되거나 과립을 통해 부어집니다. 필터.

일반적으로 스프루 (피더)는 처리 중 후속 분리의 편의성을 고려하여 주변에 분산 된 주물의 얇은 섹션 (벽)으로 가져옵니다. 거대한 단위에 금속을 공급하는 것은 허용되지 않습니다. 그 이유는 수축 구멍이 형성되고 거칠기가 증가하고 주물 표면의 수축 "실패"가 발생하기 때문입니다. 단면에서 스프루 채널은 대부분 15-20mm의 넓은면과 5-7mm의 좁은면을 가진 직사각형 모양입니다.

결정화 간격이 좁은 합금(AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO는 주물의 열 단위에 수축 공동이 집중적으로 형성되기 쉽습니다. 이러한 껍질을 주조물에서 꺼내기 위해 막대한 이익을 설치하는 방법이 널리 사용됩니다. 얇은 벽(4-5mm) 및 작은 주물의 경우 이익의 질량은 주물의 질량의 2-3배이고 두꺼운 벽의 주물의 경우 최대 1.5배입니다. 키 도착했다주물의 높이에 따라 선택됩니다. 높이가 150mm 미만인 경우 높이 도착했다 H-adj. 주조 Notl의 높이와 동일하게 취하십시오. 더 높은 주물의 경우 Nprib / Notl 비율은 0.3 0.5로 취합니다.

알루미늄 합금 주조의 가장 큰 응용 분야는 갑피입니다. 오픈 이익원형 또는 타원형 섹션; 대부분의 경우 측면 이익이 마감됩니다. 작업 효율성을 향상시키기 위해 이익그들은 절연되어 있고 뜨거운 금속으로 채워져 있습니다. 가온은 일반적으로 석면 시트 형태의 표면에 스티커로 수행된 다음 가스 화염으로 건조됩니다. 결정화 범위가 넓은 합금(AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ)은 분산된 수축 다공성이 형성되기 쉽습니다. 수축 모공 함침 이익효과적인. 따라서 나열된 합금으로 주물을 제조할 때 막대한 이익을 얻는 것은 권장하지 않습니다. 고품질 주물을 얻기 위해 방향성 응고가 수행되며, 이를 위해 주철 및 알루미늄 합금으로 만들어진 냉장고를 널리 설치합니다. 방향성 결정화를 위한 최적의 조건은 수직 슬롯 게이트 시스템에 의해 생성됩니다. 결정화 중 가스 발생을 방지하고 두꺼운 벽 주물에서 가스 수축 다공성 형성을 방지하기 위해 0.4-0.5 MPa 압력에서 결정화가 널리 사용됩니다. 이를 위해 주물 주형은 붓기 전에 오토클레이브에 넣고 금속으로 채우고 주물은 공기 압력에서 결정화됩니다. 대형(최대 2-3m 높이)의 얇은 벽 주물 제조를 위해 연속적으로 유도 응고되는 주조 방법이 사용됩니다. 이 방법의 핵심은 아래에서 위로 주물을 연속적으로 결정화하는 것입니다. 이를 위해 주조 금형을 유압 리프트의 테이블에 놓고 500–700°C로 가열된 직경 12–20mm의 금속 튜브를 내부로 내려 라이저의 기능을 수행합니다. 튜브는 게이팅 컵에 고정되어 있고 튜브의 구멍은 스토퍼로 막혀 있습니다. 게이팅 컵이 용융물로 채워진 후 스토퍼가 들어 올려지고 합금은 튜브를 통해 슬롯형 스프루(피더)에 의해 금형 캐비티에 연결된 게이팅 웰로 흐릅니다. 우물의 용융 수준이 튜브 하단보다 20-30mm 상승한 후 유압 테이블을 낮추는 메커니즘이 켜집니다. 몰드의 충전은 침수 레벨 아래에서 수행되고 뜨거운 금속은 몰드의 상부로 연속적으로 흐르도록 낮추는 속도를 취한다. 이것은 방향성 응고를 제공하고 수축 결함 없이 복잡한 주물을 얻는 것을 가능하게 합니다.

금속으로 모래 주형을 채우는 것은 내화 재료가 늘어선 국자에서 수행됩니다. 금속을 채우기 전에 새로 안을 댄 국자를 건조하고 780–800°C에서 소성하여 수분을 제거합니다. 붓기 전 용융물의 온도는 720-780 °C 수준으로 유지됩니다. 벽이 얇은 주물용 주형은 730-750°C로 가열된 용융물로 채워지고 벽이 두꺼운 주물은 최대 700-720°C로 가열됩니다.

석고 몰드에서 주조

석고 주형의 주물은 정확성, 표면 청결도 및 릴리프의 가장 작은 세부 사항 재현 측면에서 주물에 대한 요구 사항이 증가하는 경우에 사용됩니다. 샌드 몰드에 비해 석고 몰드는 강도, 치수 정확도, 고온 내성이 우수하며 5-6 정확도 등급에 따라 벽 두께가 1.5mm인 복잡한 구성의 주물을 얻을 수 있습니다. 폼은 왁스 또는 금속(황동) 크롬 도금 모델에 따라 만들어집니다. 모델 플레이트는 알루미늄 합금으로 만들어집니다. 금형에서 모델을 쉽게 제거할 수 있도록 표면을 다음으로 덮습니다. 얇은 층등유-스테아린 윤활제.

복합 박막 주물용 중소형 주형은 석고 80%, 석영 20%로 구성된 혼합물로 만들어집니다. 모래또는 석면 및 60-70% 물(건조 혼합물의 중량 기준). 중형 및 대형용 혼합물의 조성: 석고 30%, 60% 모래, 10% 석면, 40-50% 물. 응결을 늦추기 위해 1-2% 소석회를 혼합물에 첨가합니다. 형태의 필요한 강도는 무수 또는 반수성 석고의 수화에 의해 달성됩니다. 강도를 줄이고 가스 투과성을 높이기 위해 원시 석고 주형을 열수 처리합니다. 0.13-0.14 MPa의 수증기압에서 6-10 시간 동안 오토 클레이브에 보관 한 다음 공기 중에서 하루 동안 보관합니다. 그 후, 형태는 350-500 °C에서 단계적으로 건조됩니다.

석고 몰드의 특징은 낮은 열전도율입니다. 이러한 상황으로 인해 결정화 범위가 넓은 알루미늄 합금에서 조밀한 주물을 얻기가 어렵습니다. 따라서 석고 몰드용 스프루 수익성 시스템 개발의 주요 임무는 수축 공동, 느슨함, 산화 피막, 뜨거운 균열 및 얇은 벽의 언더필 형성을 방지하는 것입니다. 이는 금형 캐비티에서 용융물의 저속 이동을 제공하는 확장 게이팅 시스템의 사용, 냉장고의 도움으로 라이저를 향한 열 장치의 직접적인 응고, 내용물을 증가시켜 금형의 순응도 증가를 통해 달성됩니다. 혼합물의 석영 모래. 벽이 얇은 주물을 진공 흡입 방식으로 100–200°C로 가열된 주형에 부어 최대 0.2mm 두께의 구멍을 채울 수 있습니다. 두꺼운 벽(10mm 이상) 주물은 오토클레이브에 몰드를 부어서 얻습니다. 이 경우 금속의 결정화는 0.4-0.5 MPa의 압력에서 수행됩니다.

쉘 주조

쉘 주형으로 주조하는 것은 모래 주형으로 주조할 때보다 표면 마감이 증가하고 치수 정확도가 더 높으며 기계가공이 적은 제한된 치수의 주물을 연속 및 대규모 생산에 사용하는 것이 편리합니다.

쉘 몰드는 벙커 방식으로 뜨거운(250–300°C) 금속(강철) 도구를 사용하여 만들어집니다. 모델 장비는 0.5 ~ 1.5%의 성형 기울기로 4-5차 정확도 등급에 따라 수행됩니다. 쉘은 2층으로 만들어집니다. 첫 번째 층은 6-10% 열경화성 수지 혼합물로, 두 번째 층은 2% 수지 혼합물로 만듭니다. 더 나은 쉘 제거를 위해 모델 슬래브는 분리 에멀젼의 얇은 층으로 덮여 있습니다(5% 실리콘 유체 No.5; 3% 세탁 비누; 92% 물).

쉘 몰드의 제조를 위해 96% 이상의 실리카를 함유하는 세립 석영 모래가 사용됩니다. 하프 몰드는 특수 핀 프레스에 접착하여 연결됩니다. 접착제 구성: 40% MF17 수지; 마샬라이트 60% 및 염화알루미늄 1.5%(경화). 조립 된 양식을 채우는 것은 용기에서 수행됩니다. 쉘 주형으로 주조할 때 모래 주형으로 주조할 때와 동일한 게이팅 시스템 및 온도 조건이 사용됩니다.

쉘 주형에서 금속 결정화 속도가 낮고 직접 결정화를 생성할 가능성이 낮기 때문에 모래 주형에서 주조할 때보다 특성이 낮은 주물이 생산됩니다.

투자 주조

인베스트먼트 주조는 정확도(3~5등급) 및 표면 마감(4~6등급)의 주물을 제조하는 데 사용되며 이 방법이 유일하거나 최적의 방법입니다.

대부분의 경우 모델은 고정식 또는 회전식 설비의 금속 주형(주조 및 조립식)으로 압착하여 페이스트형 파라핀 스테아린(1:1) 구성으로 만들어집니다. 치수가 200mm 이상인 복잡한 주물을 제조할 때 모델의 변형을 피하기 위해 연화(용융) 온도를 높이는 물질이 모델 덩어리의 구성에 도입됩니다.

세라믹 몰드 제조 시 내화 코팅제로 가수분해된 에틸 실리케이트(30-40%)와 분말 석영(70-60%)의 현탁액이 사용됩니다. 모델 블록의 뿌리는 소성 모래 1KO16A 또는 1K025A로 수행됩니다. 각 코팅층은 공기 중에서 10-12시간 동안 또는 암모니아 증기를 포함하는 분위기에서 건조됩니다. 세라믹 몰드의 필요한 강도는 4-6mm의 쉘 두께(내화 코팅의 4-6개 층)로 달성됩니다. 몰드의 원활한 충전을 보장하기 위해 확장 게이팅 시스템이 두꺼운 섹션 및 방대한 노드에 금속 공급과 함께 사용됩니다. 주물은 일반적으로 두꺼운 스프루(피더)를 통해 거대한 라이저에서 공급됩니다. 복잡한 주물의 경우 라이저에서 의무적으로 채우는 상위 대규모 장치에 전력을 공급하기 위해 막대한 이익을 사용할 수 있습니다.

알루미늄(알루미늄)은

모델은 스테아린의 비누화를 방지하기 위해 염산(물 1리터당 0.5~1cm3)으로 산성화된 뜨거운(85~90°C) 물에서 금형에서 녹습니다. 모델을 녹인 후 세라믹 몰드는 150-170°C에서 1-2시간 동안 건조되고 용기에 넣고 건조 충전제로 채워지고 5-8시간 동안 600-700°C에서 소성됩니다. 충전은 차갑고 가열된 금형에서 수행됩니다. 주형의 가열 온도(50-300°C)는 주물 벽의 두께에 따라 결정됩니다. 금속으로 금형을 채우는 것은 일반적인 방법과 진공 또는 원심력을 사용하여 수행됩니다. 대부분의 알루미늄 합금은 붓기 전에 720-750°C로 가열됩니다.

다이 캐스팅

냉각 주조는 알루미늄 합금으로 주조품을 연속적으로 대량 생산하는 주요 방법으로, 표면 거칠기 Rz = 50-20 및 최소 벽 두께가 3-4mm인 4-6차 정확도 등급의 주물을 얻을 수 있습니다. . 주형으로 주조할 때 주형 캐비티에서 용융의 고속으로 인한 결함과 방향성 응고 요구 사항(기체 다공성, 산화 피막, 수축 느슨함)을 준수하지 않음과 함께 불량품 및 주조물의 주요 유형은 언더필입니다. 그리고 균열. 균열의 모양은 어려운 수축으로 인해 발생합니다. 균열은 결정화 간격이 넓고 선형 수축률(1.25–1.35%)이 큰 합금으로 만든 주물에서 특히 자주 발생합니다. 이러한 결함의 형성을 방지하는 것은 다양한 기술적 방법에 의해 달성됩니다.

두꺼운 부분에 금속을 공급하는 경우 공급 보스를 설치하여 공급 지점을 공급(이익)할 수 있도록 준비해야 합니다. 게이팅 시스템의 모든 요소는 냉각 몰드 커넥터를 따라 위치합니다. 게이트 채널의 다음 단면적 비율이 권장됩니다. 소형 주물 EFst: EFsl: EFpit = 1:2:3; 대형 주물 EFst: EFsl: EFpit = 1:3:6.

용융물이 금형 캐비티로 들어가는 속도를 줄이기 위해 곡선형 라이저, 유리 섬유 또는 금속 메쉬, 입상 필터가 사용됩니다. 알루미늄 합금 주물의 품질은 금형 캐비티에서 용융물의 상승 속도에 따라 달라집니다. 이 속도는 열 제거가 증가된 조건에서 주물의 얇은 부분을 채우는 것을 보장하고 동시에 환기 덕트 및 라이저를 통한 공기 및 가스의 불완전한 방출, 작업 중 용융물의 소용돌이 및 흐름으로 인한 언더필을 일으키지 않는 데 충분해야 합니다. 좁은 섹션에서 넓은 섹션으로의 전환. 주형으로 주조할 때 주형 캐비티에서 금속의 상승 속도는 모래 주형으로 주조할 때보다 다소 높습니다. 최소 허용 리프팅 속도는 A. A. Lebedev 및 N. M. Galdin의 공식에 따라 계산됩니다(섹션 5.1, "모래 주조" 참조).

조밀한 주물을 얻으려면 모래 주물에서와 같이 주형 내에서 주물을 적절하게 배치하고 방열을 제어하여 방향성 응고를 만듭니다. 일반적으로 거대한(두꺼운) 주조 장치는 금형 상부에 있습니다. 이를 통해 위에 설치된 이익에서 직접 경화 중 부피 감소를 보상할 수 있습니다. 방향성 응고를 생성하기 위한 열 제거 강도의 조절은 금형의 다양한 섹션을 냉각하거나 절연하여 수행됩니다. 국부적으로 열 제거를 증가시키기 위해 열전도 컵럼의 인서트가 널리 사용되며 핀으로 인해 금형의 냉각 표면이 증가하고 압축 공기 또는 물로 금형의 국부 냉각이 수행됩니다. 열 제거의 강도를 줄이기 위해 0.1-0.5mm 두께의 페인트 층이 금형의 작업 표면에 적용됩니다. 이를 위해 1-1.5mm 두께의 페인트 층이 스프루 채널 및 이익의 표면에 적용됩니다. 라이저의 금속 냉각 속도를 늦추는 방법은 금형 벽을 국소적으로 두껍게 하고, 다양한 저열 전도성 코팅을 사용하고, 라이저를 석면 스티커로 단열함으로써 달성할 수 있습니다. 금형의 작업 표면을 페인팅하면 주물의 외관이 개선되고 표면의 가스 포켓이 제거되며 금형의 내구성이 향상됩니다. 페인팅하기 전에 금형을 100-120°C로 가열합니다. 지나치게 높은 가열 온도는 바람직하지 않습니다. 이는 주물의 응고 속도 및 지속 시간을 감소시키기 때문입니다. 마감 시간금형 서비스. 가열은 주물과 주형 사이의 온도차를 감소시키고 주물 금속에 의한 가열로 인한 주형의 팽창을 감소시킵니다. 그 결과 주조물의 인장응력이 감소하고, 외모를 일으키는균열. 그러나 금형을 가열하는 것만으로는 균열 가능성을 제거하기에 충분하지 않습니다. 금형에서 주물을 적시에 제거해야합니다. 주물은 온도가 주형의 온도와 같고 수축 응력이 최대값에 도달하기 전에 주형에서 제거해야 합니다. 보통 주물은 파손되지 않고 움직일 수 있을 정도로 강해지는 순간(450~500℃)에서 제거한다. 이때까지 게이팅 시스템은 아직 충분한 강도를 얻지 못하고 가벼운 충격에 의해 파괴됩니다. 주형에서 주물을 유지하는 시간은 응고 속도에 따라 결정되며 금속 온도, 주형 온도 및 주입 속도에 따라 달라집니다.

금속 부착을 제거하고 서비스 수명을 늘리며 추출을 용이하게 하기 위해 작동 중에 금속 막대에 윤활유를 바르십시오. 가장 일반적인 윤활제는 물-흑연 현탁액(3-5% 흑연)입니다.

주물의 외부 윤곽을 수행하는 금형 부분은 회색으로 만들어집니다. 주철. 금형의 벽 두께는 GOST 16237-70의 권장 사항에 따라 주물의 벽 두께에 따라 지정됩니다. 주물의 내부 공동은 금속(강철)과 모래 막대를 사용하여 수행됩니다. 모래 코어는 금속 코어로 만들 수 없는 복잡한 구멍을 장식하는 데 사용됩니다. 주형에서 주물을 쉽게 추출하려면 주물의 외부 표면이 파팅을 향해 30"에서 3°까지의 주물 기울기를 가져야 합니다. 금속 막대로 만든 주물의 내부 표면은 최소 6°의 기울기를 가져야 합니다. 날카로운 두꺼운 부분에서 얇은 부분으로의 전환은 주조에서 허용되지 않습니다. 곡률 반경은 최소 3mm 이상이어야 합니다. 직경이 작은 구멍의 경우 8mm 이상, 중간 주조의 경우 10mm, 큰 주조의 경우 12mm인 구멍은 막대로 만들어집니다. 구멍의 깊이와 지름의 최적 비율은 0.7-1입니다.

공기와 가스는 분할면에 배치된 환기 덕트와 깊은 캐비티 근처의 벽에 배치된 플러그의 도움으로 금형 캐비티에서 제거됩니다.

현대 주물 공장에서 금형은 단일 스테이션 또는 다중 스테이션 반자동 주조기에 설치되며, 여기서 금형의 폐쇄 및 개방, 코어의 삽입 및 제거, 금형에서 주조물의 배출 및 제거가 자동화됩니다. 금형 가열 온도의 자동 제어도 제공됩니다. 기계에 금형을 채우는 것은 디스펜서를 사용하여 수행됩니다.

얇은 금형 캐비티의 충전을 개선하고 바인더가 파괴되는 동안 방출되는 공기와 가스를 제거하기 위해 금형을 비우고 저압 또는 원심력을 사용하여 붓습니다.

스퀴즈 캐스팅

스퀴즈캐스팅은 다이캐스팅의 일종으로 벽두께 2~3mm의 대형 판넬형 주물(2500x1400mm) 제조용이다. 이를 위해 하프 몰드의 단면 또는 양면 수렴이 있는 특수 주조 압착 기계에 장착되는 금속 하프 몰드가 사용됩니다. 이 주조 방법의 특징은 금형 반쪽이 서로 접근할 때 넓은 용융 흐름으로 금형 캐비티를 강제로 채우는 것입니다. 주조 금형에는 기존 게이팅 시스템의 요소가 없습니다. 데이터이 방법은 결정화 간격이 좁은 AL2, AL4, AL9, AL34 합금으로 주물을 만드는 데 사용됩니다.

용융 냉각 속도는 금형 캐비티의 작업 표면에 다양한 두께(0.05-1mm)의 단열 코팅을 적용하여 제어합니다. 붓기 전 합금의 과열은 액상선 온도보다 15-20°C를 초과해서는 안 됩니다. 하프 형태의 수렴 지속 시간은 5-3초입니다.

저압 주조

저압 주조는 또 다른 형태의 다이캐스팅입니다. 결정화 간격이 좁은 알루미늄 합금(AL2, AL4, AL9, AL34)으로 만든 대형 박벽 주물 제조에 사용되었습니다. 주물 주조의 경우와 마찬가지로 주물의 외부 표면은 금형으로 만들어지고 내부 공동은 금속 또는 모래 코어로 만들어집니다.

막대 제조를 위해 55% 석영 모래 1K016A로 구성된 혼합물이 사용됩니다. 13.5% 굵은 모래 P01; 27% 분말 석영; 0.8% 펙틴 접착제; 3.2% 수지 M 및 0.5% 등유. 이러한 혼합물은 기계적 화상을 형성하지 않습니다. 720-750°C로 가열된 도가니에서 용융물의 표면에 공급되는 건조 압축 공기(18-80kPa)의 압력에 의해 형태가 금속으로 채워집니다. 이 압력의 작용으로 용융물은 도가니에서 금속 와이어로, 그리고 게이트 시스템에서 더 나아가 금형 캐비티로 강제로 유입됩니다. 저압 주조의 장점은 금형 캐비티의 금속 상승 속도를 자동으로 제어할 수 있는 능력으로 중력 주조보다 더 나은 품질의 얇은 벽 주조를 얻을 수 있다는 것입니다.

금형에서 합금의 결정화는 단단한 금속 크러스트가 형성될 때까지 10-30kPa, 크러스트가 형성된 후 50-80kPa의 압력에서 수행됩니다.

더 조밀한 알루미늄 합금 주물은 배압이 있는 저압 주조로 생산됩니다. 주조 중 금형 캐비티를 배압으로 채우는 것은 도가니와 금형의 압력 차이(10-60kPa)로 인해 수행됩니다. 형태의 금속 결정화는 0.4-0.5 MPa의 압력에서 수행됩니다. 이것은 금속에 용해된 수소의 방출과 기공의 형성을 방지합니다. 고혈압거대한 주조 장치의 더 나은 영양에 기여합니다. 다른 측면에서 배압 주조 기술은 저압 주조 기술과 다르지 않습니다.

배압 주조는 저압 주조와 압력 결정화의 장점을 성공적으로 결합합니다.

사출 성형

알루미늄 합금 AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34의 다이캐스팅, 벽 두께가 1mm 이상인 1-3차 정확도 등급의 복잡한 구성 주조, 최대 직경 1.2mm, 외부 주조 및 내부 스레드최소 피치는 1mm이고 직경은 6mm입니다. 이러한 주물의 표면 청결도는 5-8 거칠기 등급에 해당합니다. 이러한 주물의 생산은 30-70 MPa의 특정 압축 압력으로 차가운 수평 또는 수직 압축 챔버가 있는 기계에서 수행됩니다. 수평 베일 챔버가 있는 기계가 선호됩니다.

주물의 치수와 무게는 사출 성형기의 기능, 즉 프레스 챔버의 부피, 특정 가압력(p) 및 잠금력(0)에 의해 제한됩니다. 주조물의 돌출 영역(F), 가동 몰드 플레이트의 게이트 채널 및 프레싱 챔버는 공식 F = 0.85 0/r에 의해 결정된 값을 초과해서는 안됩니다.

실외 표면의 최적 경사 값은 45°입니다. 내부 1°용. 최소 곡률 반경은 0.5-1mm입니다. 직경 2.5mm보다 큰 구멍은 주조로 만들어집니다. 일반적으로 알루미늄 합금 주물은 좌석 표면을 따라 가공됩니다. 가공 여유는 주물의 치수를 고려하여 할당되며 범위는 0.3~1mm입니다.

다양한 재료가 금형을 만드는 데 사용됩니다. 액체 금속과 접촉하는 금형 부품은 강철 ZKh2V8, 4Kh8V2, 4KhV2S로 만들어집니다. 강철 35, 45, 50, 핀, 부싱 및 가이드 컬럼 - U8A 스틸 소재.

금형의 캐비티에 금속을 공급하는 것은 외부 및 내부 게이팅 시스템을 사용하여 수행됩니다. 피더는 가공 대상이 되는 주물 부품으로 이동됩니다. 두께는 공급 지점에서 주물의 벽 두께와 금형 충전의 지정된 특성에 따라 지정됩니다. 이 의존성은 주물의 벽 두께에 대한 피더 두께의 비율에 의해 결정됩니다. 난기류와 공기 갇힘 없이 매끄럽고 비율이 1에 가까우면 금형이 채워집니다. 벽 두께가 최대 2mm인 주물용. 피더의 두께는 0.8mm입니다. 3mm의 벽 두께로. 피더의 두께는 1.2mm입니다. 4-6 mm-2 mm의 벽 두께로.

공기 함유물이 풍부한 용융물의 첫 번째 부분을 받기 위해 특수 세척 탱크가 주형 캐비티 근처에 위치하며 그 부피는 주조 부피의 20-40%에 도달할 수 있습니다. 와셔는 채널로 금형의 캐비티에 연결되며 그 두께는 피더의 두께와 같습니다. 금형 캐비티에서 공기와 가스를 제거하는 작업은 특수 환기 채널과 로드(푸셔)와 금형 매트릭스 사이의 틈을 통해 수행됩니다. 환기 채널은 금형 고정 부분의 분할 평면과 이동 가능한 로드 및 이젝터를 따라 만들어집니다. 알루미늄 합금 주조시 환기 덕트의 깊이는 0.05-0.15mm로 가정하고 너비는 10-30mm로 통풍을 개선하기 위해 얇은 채널 (0.2-0.5mm)이있는 와셔의 공동이 연결됩니다. 분위기 .

사출 성형으로 얻은 주물의 주요 결함은 금형 캐비티로의 금속 입구의 고속 포획으로 인한 공기(기체) 하부 기공과 열 노드의 수축 기공(또는 쉘)입니다. 이러한 결함의 형성은 주조 기술의 매개변수, 프레스 속도, 프레스 압력 및 금형의 열 영역에 의해 크게 영향을 받습니다.

프레싱 속도는 금형 충전 모드를 결정합니다. 압축 속도가 높을수록 용융물이 게이팅 채널을 통해 더 빨리 이동할수록 금형 캐비티로의 용융물 유입 속도가 빨라집니다. 높은 프레싱 속도는 얇고 길쭉한 캐비티를 더 잘 채우는 데 기여합니다. 동시에 그들은 금속에 의한 공기 포집의 원인이 되고 표면 아래 다공성이 형성됩니다. 알루미늄 합금을 주조할 때 높은 압축 속도는 복잡한 얇은 벽 주조물의 제조에만 사용됩니다. 프레스 압력은 주물의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 증가함에 따라 주물의 밀도가 증가합니다.

가압력의 값은 일반적으로 기계의 잠금력 값에 의해 제한되며, 이는 이동 가능한 매트릭스(pF)에 금속이 가하는 압력을 초과해야 합니다. 따라서 아시가이 공정으로 알려진 두꺼운 벽 주물을 국부적으로 프리프레싱하는 방법이 큰 관심을 받고 있습니다. 대형 공급 장치를 통해 금형 캐비티로 금속이 들어가는 비율이 낮고 이중 플런저를 사용하여 결정화 용융물을 효과적으로 사전 압축하면 조밀한 주물을 얻을 수 있습니다.

주물의 품질은 또한 합금과 금형의 온도에 의해 크게 영향을 받습니다. 간단한 구성의 두꺼운 벽 주물 제조에서 용융물은 액상선 온도보다 20~30°C 낮은 온도에서 부어집니다. 벽이 얇은 주물은 액상선 온도보다 10–15°C 높게 과열된 용융물을 사용해야 합니다. 수축 응력의 크기를 줄이고 주물에 균열이 생기는 것을 방지하기 위해 주형은 붓기 전에 가열됩니다. 다음 가열 온도가 권장됩니다.

주물 벽 두께, mm 1-2 2-3 3-5 5-8

가열 온도

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

열 체제의 안정성은 가열(전기) 또는 냉각(물) 금형에 의해 제공됩니다.

용융물의 점착 및 침식 효과로부터 금형의 작업 표면을 보호하고 코어 추출 중 마찰을 줄이고 주물 추출을 용이하게 하기 위해 금형에 윤활유를 바르십시오. 이를 위해 지방 (흑연 또는 알루미늄 분말이 함유 된 오일) 또는 수성 (염 용액, 콜로이드 흑연을 기반으로 한 수성 제제) 윤활제가 사용됩니다.

알루미늄 합금 주물의 밀도는 진공 주형으로 주조할 때 크게 증가합니다. 이를 위해 금형은 필요한 진공이 생성되는 밀봉된 케이싱에 배치됩니다. "산소 공정"을 사용하면 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 이를 위해 금형 캐비티의 공기가 산소로 대체됩니다. 용융물에 의한 산소 포집을 유발하는 금형 캐비티로의 높은 금속 유입 속도에서, 갇힌 모든 산소가 눈에 띄게 영향을 미치지 않는 미세하게 분산된 산화알루미늄 형성에 소비되기 때문에 주조물에 표면 아래 다공성이 형성되지 않습니다. 주조물의 기계적 성질. 이러한 주물은 열처리를 받을 수 있습니다.

기술 사양의 요구 사항에 따라 알루미늄 합금 주물은 다양한 방식제어: 내부 결함 감지를 위한 X선, 감마선 또는 초음파; 치수 편차를 결정하기 위한 표시; 표면 균열을 감지하는 발광; 견고함을 평가하기 위한 수압 또는 공압 제어. 나열된 제어 유형의 빈도가 지정됩니다. 명세서또는 공장의 수석 야금 학자 부서에서 결정합니다. 기술 사양에서 허용하는 경우 식별된 결함은 용접 또는 함침으로 제거됩니다. 아르곤-아크 용접은 언더필, 쉘, 균열의 느슨함 용접에 사용됩니다. 용접하기 전에 홈의 벽이 30-42 °의 경사를 갖도록 결함이있는 곳을 자릅니다. 주물은 최대 300-350C의 국부 또는 일반 가열을 받습니다. 국부 가열은 옥시 아세틸렌 화염에 의해 수행되고 일반 가열은 챔버 용광로에서 수행됩니다. 용접은 직경이 2-6mm인 비소모성 텅스텐 전극을 사용하여 주조물과 동일한 합금으로 수행됩니다. 비용아르곤 5-12 l/min. 용접 전류의 강도는 일반적으로 전극 직경 1mm당 25-40A입니다.

주물의 다공성은 베이클라이트 바니시, 아스팔트 바니시, 건성유 또는 액체 유리를 함침시켜 제거합니다. 함침은 희박한 분위기 (1.3-6.5kPa)에서 주물을 예비 유지하면서 490-590kPa의 압력으로 특수 보일러에서 수행됩니다. 함침액의 온도는 100°C로 유지됩니다. 함침 후 주물은 65-200°C에서 건조되며 이 동안 함침액이 경화되며 제어가 반복됩니다.

알루미늄(알루미늄)은

알루미늄의 적용

구조재로 널리 사용됩니다. 이 용량에서 알루미늄의 주요 이점은 가벼움, 스탬핑을 위한 연성, 내식성(공기 중에서 알루미늄은 즉시 강한 Al2O3 필름으로 덮여 있어 추가 산화를 방지함), 높은 열 전도성 및 화합물의 무독성입니다. 특히 이러한 특성으로 인해 알루미늄은 조리기구, 알루미늄 호일 제조에 매우 널리 사용되었습니다. 음식 산업그리고 포장용.

구조재로서의 알루미늄의 주요 단점은 강도가 낮기 때문에 강화하기 위해 일반적으로 소량의 구리와 마그네슘(합금을 두랄루민이라고 함)과 합금합니다.

알루미늄의 전기 전도도는 구리보다 겨우 1.7배 낮은 반면 알루미늄은 킬로그램당 약 4배 저렴하지만 밀도가 3.3배 낮기 때문에 동일한 저항을 얻으려면 약 2배 더 적은 무게가 필요합니다. 따라서 와이어 제조, 차폐 및 칩의 도체 제조를 위한 마이크로 전자공학에서 전기 공학에 널리 사용됩니다. 구리(63 1/ohm)에 비해 알루미늄(37 1/ohm)의 낮은 전기 전도도는 알루미늄 도체의 단면적 증가로 보상됩니다. 전기 재료로서의 알루미늄의 단점은 납땜을 어렵게 만드는 강한 산화막이 있다는 것입니다.

복잡한 특성으로 인해 열 장비에 널리 사용됩니다.

알루미늄 및 그 합금은 초저온에서 강도를 유지합니다. 이 때문에 극저온 기술에서 널리 사용됩니다.

높은 반사율과 저렴한 비용 및 용이한 증착으로 알루미늄은 거울 제작에 이상적인 재료입니다.

생산 중 건축 자재가스 발생제로.

알루미늄 도금은 피스톤 엔진 밸브, 터빈 블레이드, 오일 굴착 장치, 열교환 장비와 같은 강철 및 기타 합금에 부식 및 스케일 저항성을 부여하고 아연 도금을 대체합니다.

황화알루미늄은 황화수소를 생산하는 데 사용됩니다.

발포 알루미늄을 특히 강하고 가벼운 소재로 개발하기 위한 연구가 진행 중입니다.

테르마이트의 성분으로서, 알루미늄 보온용 혼합물

알루미늄은 산화물이나 할로겐화물에서 희소 금속을 회수하는 데 사용됩니다.

알루미늄은 많은 합금의 중요한 구성 요소입니다. 예를 들어, 알루미늄 청동에서 주요 구성 요소는 구리와 알루미늄입니다. 마그네슘 합금에서 알루미늄은 가장 자주 첨가제로 사용됩니다. 전기 히터의 나선 제조에는 Fechral(Fe, Cr, Al)이 사용됩니다(다른 합금과 함께).

알루미늄 커피" height="449" src="/pictures/investments/img920791_21_Klassicheskiy_italyanskiy_proizvoditel_kofe_iz_alyuminiya.jpg" title="(!LANG:21. 클래식 이탈리아 알루미늄 커피 생산자" width="376" />!}

알루미늄이 매우 비쌌을 때 다양한 보석 무역품이 그것으로 만들어졌습니다. 그래서 나폴레옹 3세는 알루미늄 단추를 주문했고, 1889년 드미트리 이바노비치 멘델레예프는 금과 알루미늄으로 만든 그릇이 달린 저울을 받았습니다. 그들의 패션은 생산을 위한 새로운 기술(개발)이 등장했을 때 즉시 지나갔고, 이로 인해 비용이 몇 배나 절감되었습니다. 이제 알루미늄은 때때로 보석 제조에 사용됩니다.

일본에서는 알루미늄이 전통적인 장신구 제조에 사용되어 .

알루미늄 및 그 화합물은 2액형 고성능 로켓 연료로 사용됩니다. 로켓 연료고체 로켓 추진제의 연료 구성 요소로 사용됩니다. 다음 알루미늄 화합물은 로켓 연료로서 가장 실용적인 관심사입니다.

고체 로켓 추진제의 연료로 사용되는 분말 알루미늄. 또한 탄화수소의 분말 및 현탁액 형태로 사용됩니다.

알루미늄 수소화물.

알루미늄 보란.

트리메틸알루미늄.

트리에틸알루미늄.

트리프로필알루미늄.

트리에틸알루미늄(일반적으로 트리에틸붕소와 함께)은 산소 가스에서 자발적으로 점화되기 때문에 로켓 엔진의 화학적 점화(즉, 출발 연료)에도 사용됩니다.

약간의 독성이 있으나 많은 수용성 무기알루미늄화합물이 용해된 상태로 장기간 남아있어 음용수를 통해 사람과 온혈동물에게 유해한 영향을 미칠 수 있다. 가장 유독한 것은 염화물, 질산염, 아세트산염, 황산염 등입니다. 사람의 경우 알루미늄 화합물의 다음 용량(mg/kg 체중)은 섭취 시 독성 효과가 있습니다.

알루미늄 아세테이트 - 0.2-0.4;

수산화 알루미늄 - 3.7-7.3;

알루미늄 명반 - 2.9.

주로 작용 신경계(신경 조직에 축적되어 중추 신경계 기능의 심각한 장애로 이어짐). 그러나 알루미늄의 신경독성 특성은 1960년대 중반부터 인체에 금속의 축적이 배설 기전에 의해 방해를 받아 연구되어 왔다. 정상적인 조건에서 하루 최대 15mg의 요소가 소변으로 배출될 수 있습니다. 따라서 신장 배설 기능이 손상된 사람들에게서 가장 큰 부정적인 영향이 관찰됩니다.

일부 생물학적 연구에 따르면 인체에서 알루미늄의 섭취는 알츠하이머 병의 발병 요인으로 간주되었지만 이러한 연구는 나중에 비판을 받고 서로의 연관성에 대한 결론이 반박되었습니다.

알루미늄의 화학적 특성은 산소에 대한 높은 친화력에 의해 결정됩니다. 탄산수알루미늄은 산소 팔면체 및 사면체에 들어갑니다), 일정한 원자가(3), 대부분의 열악한 용해도 천연 화합물. 마그마가 응고되고 화성암이 형성되는 동안 내인성 과정에서 알루미늄은 결정 격자장석, 운모 및 기타 광물 - 알루미노실리케이트. 생물권에서 알루미늄은 약한 이동자이며 유기체와 수권에서는 드물다. 풍부한 식생의 썩어가는 잔해가 많은 유기산을 형성하는 습한 기후에서 알루미늄은 유기 미네랄 콜로이드 화합물의 형태로 토양과 물에서 이동합니다. 알루미늄은 콜로이드에 흡착되어 토양의 하부에 침전된다. 알루미늄과 실리콘의 연결은 부분적으로 끊어지고 열대 지방의 일부 지역에서는 수산화 알루미늄 - boehmite, diaspore, hydrargillite와 같은 미네랄이 형성됩니다. 대부분의 알루미늄은 카올리나이트, 베이델라이트 및 기타 점토 광물과 같은 알루미노실리케이트의 일부입니다. 약한 이동성은 습한 열대 지방의 풍화 지각에서 잔류 알루미늄 축적을 결정합니다. 그 결과, 애매한 보크사이트가 형성됩니다. 과거 지질 시대에 보크사이트는 호수와 열대 지역의 해안 지역에도 축적되었습니다(예: 카자흐스탄의 퇴적 보크사이트). 생물이 거의 없고 물이 중성이며 알칼리성인 대초원과 사막에서는 알루미늄이 거의 이동하지 않습니다. 알루미늄의 이동은 산성도가 높은 강과 알루미늄이 풍부한 지하수가 관찰되는 화산지대에서 가장 활발하다. 산성수를 알칼리성 - 해양 (강 및 기타 입구)으로 대체하는 곳에서 알루미늄은 보크 사이트 침전물이 형성되면서 침전됩니다.

알루미늄은 동식물 조직의 일부입니다. 포유 동물의 장기에서 10-3 ~ 10-5 %의 알루미늄 (조 물질 당)이 발견되었습니다. 알루미늄은 간, 췌장 및 갑상선에 축적됩니다. 에 허브 제품알루미늄 함량은 동물성 제품의 경우 건조물(감자) 1kg당 4mg에서 46mg(황무)이며 건조물 1kg당 4mg(꿀)에서 72mg입니다(). 매일 인간의 식단에서 알루미늄 함량은 35-40mg에 이릅니다. 알려진 유기체는 알루미늄 농축기, 예를 들어 재에 최대 5.3%의 알루미늄을 함유하는 클럽 이끼(Lycopodiaceae), 재에 0.2-0.8%의 알루미늄을 포함하는 연체동물(Helix 및 Lithorina)입니다. 인산염과 불용성 화합물을 형성하는 알루미늄은 식물(뿌리에서 인산염 흡수)과 동물(장에서 인산염 흡수)의 영양을 방해합니다.

주요 구매자는 항공입니다. 항공기의 가장 무거운 하중을 받는 요소(스킨, 파워 강화 세트)는 두랄루민으로 만들어집니다. 그리고 그들은 이 합금을 우주로 가져갔습니다. 그는 심지어 달에 착륙하여 지구로 돌아왔습니다. 그리고 국의 디자이너가 만든 스테이션 "Luna", "Venus", "Mars"는 오랜 세월 Georgy Nikolaevich Babakin(1914-1971)이 이끄는 그들은 알루미늄 합금 없이는 할 수 없었습니다.

알루미늄-망간 및 알루미늄-마그네슘 시스템(AMts 및 AMg)의 합금은 고속 "로켓" 및 "유성체"인 수중익 선체의 주요 재료입니다.

그러나 알루미늄 합금은 우주, 항공, 해상 및 강 운송에만 사용되는 것이 아닙니다. 알루미늄은 육상 운송에서 강력한 위치를 차지합니다. 다음 데이터는 자동차 산업에서 알루미늄의 광범위한 사용에 대해 설명합니다. 1948년에는 1개당 3.2kg의 알루미늄이 사용되었고 1958년~23.6년에는 1968년~71.4년에 사용되었으며 오늘날 이 수치는 100kg을 초과합니다. 알루미늄은 철도 운송에도 등장했습니다. 그리고 Russkaya Troika superexpress는 50% 이상이 알루미늄 합금으로 만들어졌습니다.

알루미늄은 건설에 점점 더 많이 사용됩니다. 새 건물에서는 강력하고 가벼운 빔, 천장, 기둥, 난간, 울타리, 알루미늄 기반 합금으로 만든 환기 시스템 요소가 자주 사용됩니다. 최근 몇 년 동안 알루미늄 합금은 많은 건설에 들어갔다. 공공 건물, 스포츠 단지. 알루미늄을 사용하려는 시도가 있습니다. 루핑 재료. 이러한 지붕은 이산화탄소, 황 화합물, 질소 화합물 등의 불순물을 두려워하지 않습니다. 유해한 불순물, 지붕 철의 대기 부식을 극도로 강화합니다.

주조 합금으로 알루미늄-실리콘 시스템의 합금인 실루민이 사용됩니다. 이러한 합금은 유동성이 좋고 주조에서 수축 및 편석(불균일)이 낮아 엔진 케이스, 펌프 임펠러, 계기 케이스, 내연 기관 블록, 피스톤과 같은 주조를 통해 가장 복잡한 구성의 부품을 얻을 수 있습니다. , 실린더 헤드 및 재킷 피스톤 엔진.

쇠퇴를 위한 투쟁 비용알루미늄 합금도 성공했습니다. 예를 들어 실루민은 알루미늄보다 2배 저렴합니다. 일반적으로 반대로 합금은 더 비쌉니다 (합금을 얻으려면 순수한 염기를 얻은 다음 합금을 합금해야 함). 1976년 Dnepropetrovsk 알루미늄 공장의 소련 야금학자들은 알루미노실리케이트에서 직접 실루민 제련을 마스터했습니다.

알루미늄은 전기 공학에서 오랫동안 알려져 왔습니다. 그러나 최근까지 알루미늄의 범위는 전력선과 드물게 전력 케이블로 제한되었습니다. 케이블 산업은 구리와 선두. 케이블 구조의 전도성 요소는 구리로 만들어졌으며 금속 외장은 선두또는 납 기반 합금. 수십 년 동안(처음으로 케이블 코어를 보호하기 위한 납 피복이 1851년에 제안됨) 케이블 피복을 위한 유일한 금속 재료였습니다. 그는이 역할에서 탁월하지만 결함이없는 것은 아닙니다 - 고밀도, 낮은 강도 및 희소성; 이들은 납을 적절하게 대체할 수 있는 다른 금속을 찾도록 만든 주요 요소일 뿐입니다.

그들은 알루미늄으로 밝혀졌습니다. 이 역할에서 그의 서비스 시작은 1939년으로 간주될 수 있으며 작업은 1928년에 시작되었습니다. 그러나 케이블 기술에서 알루미늄 사용의 심각한 변화는 알루미늄 피복 제조 기술이 개발되고 숙달된 1948년에 발생했습니다.

구리도 수십 년 동안 전류가 흐르는 도체를 제조하기 위한 유일한 금속이었습니다. 구리를 대체할 수 있는 재료에 대한 연구는 알루미늄이 그러한 금속이어야 하고 또 될 수 있음을 보여주었습니다. 따라서 본질적으로 다른 목적을 가진 두 개의 금속 대신 알루미늄이 케이블 기술에 들어갔습니다.

이 대체에는 여러 가지 장점이 있습니다. 첫째, 알루미늄 셸을 중성선으로 사용할 수 있어 금속과 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 둘째, 더 높은 강도. 셋째, 설치 용이성, 운송 비용 절감, 케이블 비용 절감 등

알루미늄 와이어는 가공 전력선에도 사용됩니다. 그러나 동등한 대체품을 만드는 데는 많은 노력과 시간이 필요했습니다. 많은 옵션이 개발되었으며 특정 상황에 따라 사용됩니다. [마그네슘 최대 0.5%, 규소 최대 0.5%, 철 최대 0.45%, 경화 및 노화를 통해 강화된 강도 및 증가된 내크리프성 알루미늄 와이어가 생산됩니다. 강철-알루미늄 와이어는 특히 전력선과 다양한 장애물의 교차점에서 요구되는 큰 스팬을 수행하는 데 사용됩니다. 예를 들어 강을 건널 때 1500m 이상의 경간이 있습니다.

이송 기술의 알루미늄 전기장거리에서는 도체 재료로만 사용되는 것이 아닙니다. 10년 반 전에 알루미늄 기반 합금이 송전탑 제조에 사용되기 시작했습니다. 그들은 우리의 국가코카서스에서. 강철보다 약 2.5배 가볍고 부식 방지가 필요하지 않습니다. 따라서 동일한 금속이 전기 공학 및 전기 전송 기술에서 철, 구리 및 납을 대체했습니다.

다른 기술 분야에서도 마찬가지였습니다. 알루미늄 합금으로 만들어진 탱크, 파이프라인 및 기타 조립 장치는 석유, 가스 및 화학 산업에서 잘 입증되었습니다. 그들은 부식성 액체를 저장하기 위해 내부에 에나멜 처리된 철-탄소 합금 용기와 같은 많은 부식 방지 금속 및 재료를 대체했습니다(이 값비싼 디자인의 에나멜 층에 균열이 있으면 손실 또는 사고로 이어질 수 있음).

전 세계에서 매년 100만 톤 이상의 알루미늄이 호일 생산에 사용됩니다. 호일의 두께는 목적에 따라 0.004-0.15mm 범위입니다. 그 응용은 매우 다양합니다. 초콜릿, 과자, 의약품, 화장품, 사진제품 등 다양한 식품 및 공산품의 포장에 사용됩니다.

포일은 구조 재료로도 사용됩니다. 정기적으로 반복되는 규칙적인 셀 시스템을 가진 셀룰러 재료인 허니컴 플라스틱과 같은 가스로 채워진 플라스틱 그룹이 있습니다. 기하학적 모양, 그 벽은 알루미늄 호일로 만들어집니다.

Brockhaus와 Efron의 백과 사전

알류미늄- (점토) 화학. zn. 알; 에. 안에. = 27.12; 비트 안에. = 2.6; MP 약 700°. 은백색, 부드럽고 소리가 나는 금속; 점토, 장석, 운모의 주성분인 규산과 결합되어 있습니다. 모든 토양에서 발견됩니다. 로 이동…… 러시아어 외국어 사전

알류미늄- (기호 Al), 은백색 금속, 주기율표 3족 원소. 그것은 1827년에 순수한 형태로 처음 얻어졌습니다. 나무 껍질에서 가장 흔한 금속 지구; 주요 공급원은 보크사이트 광석입니다. 프로세스… … 과학 및 기술 백과사전

알류미늄- ALUMINUM, 알루미늄(화학 기호 A1, 무게 27.1), 지구 표면에서 가장 흔한 금속, O와 규소 다음으로 지각의 가장 중요한 구성 요소. A. 주로 규산염(규산염)의 형태로 자연에서 발생합니다. ... ... 큰 의학 백과사전

알류미늄- 특히 가벼움이 특징인 청백색 금속입니다. 그것은 매우 연성이 있으며 쉽게 압연, 인발, 단조, 스탬프 및 주조 등을 할 수 있습니다. 다른 연질 금속과 마찬가지로 알루미늄도 다음과 같은 용도로 적합합니다. ... ... 공식 용어

알류미늄- (알루미늄), Al, 주기율표 III족 화학 원소, 원자 번호 13, 원자 질량 26.98154; 경금속, mp660 °С. 지각의 함량은 8.8중량%입니다. 알루미늄 및 그 합금은 ...의 구조 재료로 사용됩니다. 일러스트 백과사전

알류미늄- ALUMINUM, 알루미늄 수컷., chem. 알칼리 금속 점토, 알루미나 베이스, 점토; 녹, 철의 기초뿐만 아니라; 및 야리 구리. 알루미나이트 수컷. 명반 같은 화석, 함수 알루미나 황산염. 알유니트 남편. 화석, 매우 가까운 ... ... Dahl의 설명 사전

알류미늄- (은색, 빛, 날개 달린) 금속 러시아어 동의어 사전. 알루미늄 n., 동의어 수: 8 점토(2) … 동의어 사전

알류미늄- (위도 알루미늄 명반의 알루미늄), Al, 주기율표 III족의 화학 원소, 원자 번호 13, 원자 질량 26.98154. 은백색 금속, 가벼운(2.7g/cm³), 연성, 높은 전기 전도성, mp 660 .C.… … 큰 백과사전

알류미늄- Al(lat. alumen에서 유래한 alum의 이름, 고대에는 염색 및 무두질 시 매염제로 사용됨 * a. aluminium; n. Aluminium; f. aluminium; and. aluminio), chem. III족 원소 주기성. 멘델레예프 시스템, at. N. 13, 에. 26.9815 ... 지질 백과사전

알류미늄- 알루미늄, 알루미늄, pl. 아니, 남편. (위도 명반에서). 은백색 가단성 경금속. Ushakov의 설명 사전. D.N. 우샤코프. 1935년 1940년 ... Ushakov의 설명 사전

알루미늄의 성질

콘텐츠:

알루미늄 등급

물리적 특성

부식 특성

기계적 성질

기술적 속성

신청

알루미늄 등급.

알루미늄은 높은 전기 및 열 전도성, 내식성, 연성 및 내한성이 특징입니다. 알루미늄의 가장 중요한 성질은 저밀도(약 2.70g/cc)이며, 알루미늄의 녹는점은 약 660℃이다.

알루미늄의 물리화학적, 기계적, 기술적 특성은 불순물의 종류와 양에 크게 의존하여 대부분의 순금속 특성을 악화시키며 알루미늄의 주요 천연 불순물은 철과 규소입니다. 예를 들어 철은 독립적인 Fe-Al 상으로 존재합니다., 전기전도도 및 내식성을 감소시키고 연성을 악화시키지만 알루미늄의 강도를 약간 증가시킨다.

정제 정도에 따라 1 차 알루미늄은 고순도 및 기술 순도의 알루미늄으로 나뉩니다 (GOST 11069-2001). 기술 알루미늄에는 AD, AD1, AD0, AD00(GOST 4784-97)으로 표시된 등급도 포함됩니다. 모든 등급의 기술 알루미늄은 빙정석-알루미나 용융물을 전기분해하여 얻습니다. 고순도 알루미늄은 기술 알루미늄을 추가 정제하여 얻습니다. 고순도 및 고순도 알루미늄의 특성은 책에서 논의됩니다.

1) 알루미늄 및 그 합금의 금속 과학. 에드. I.N. 프리들리안더. 엠. 1971.2) 금속의 기계적 및 기술적 특성. A.V. 보빌레프. 엠. 1980.

아래 표는 대부분의 알루미늄 등급에 대한 요약을 제공합니다. 주요 천연 불순물인 규소와 철의 함량도 표시됩니다.

상표	알, %	시, %	철, %	애플리케이션
고순도 알루미늄
A995	99.995	0.0015	0.0015	화학 장비 축전기판용 호일 특수 목적
A98	99.98	0.006	0.006
A95	99.95	0.02	0.025
기술 등급 알루미늄
A8 AD000	99.8	0.10 0.15	0.12 0.15	생산용 선재 케이블 및 전선 제품 (A7E 및 A5E에서). 알루미늄 합금 생산을 위한 원료 박 압연 제품(봉, 스트립, 시트, 와이어, 파이프)
A7 AD00	99.7	0.15	0.16 0.25
A6	99.6	0.18	0.25
A5E	99.5	0.10	0.20
A5 AD0	99.5	0.25 0.25	0.30 0.40
AD1	99.3	0.30	0.30
A0 지옥	99.0	0.95 총 1.0%까지

상업용 알루미늄과 고순도 알루미늄의 실질적인 차이점은 특정 매체에 대한 내식성의 차이와 관련이 있습니다. 당연히 알루미늄의 정제도가 높을수록 가격이 높아집니다.

고순도 알루미늄은 특별한 용도로 사용됩니다. 알루미늄 합금, 케이블 및 와이어 제품 및 압연 제품의 생산에는 기술 알루미늄이 사용됩니다. 다음으로 기술 알루미늄에 대해 이야기하겠습니다.

전기 전도도.

알루미늄의 가장 중요한 특성은 은, 구리 및 금에 이어 두 번째로 높은 전기 전도성입니다. 높은 전기 전도성과 낮은 밀도의 조합으로 알루미늄은 케이블 및 전선 제품 분야에서 구리와 경쟁할 수 있습니다.

알루미늄의 전기 전도도는 철과 규소 외에 크롬, 망간, 티타늄의 영향을 많이 받습니다. 따라서 전류 도체 제조용 알루미늄에서는 몇 가지 더 많은 불순물의 함량이 규제됩니다. 따라서 허용되는 철 함량이 0.35%이고 실리콘이 0.12%인 A5E 등급 알루미늄에서 불순물 Cr + V + Ti + Mn의 합은 0.01%를 초과해서는 안 됩니다.

전기 전도도는 재료의 상태에 따라 다릅니다. 350C에서 장기간 어닐링하면 전도도가 향상되고 냉간 경화는 전도도를 악화시킵니다.

20C의 온도에서 전기 저항 값은옴*mm 2 /m 또는 µOhm*m :

0.0277 - 소둔 알루미늄 와이어 A7E

0.0280 - 소둔 알루미늄 와이어 A5E

0.0290 - 프레스 후, AD0 알루미늄 열처리 없이

따라서 알루미늄 도체의 전기 저항은 구리 도체의 전기 저항보다 약 1.5배 높습니다. 따라서 알루미늄의 전기 전도도(저항의 역수)는 구리의 전기 전도도의 60~65%입니다. 알루미늄의 전기 전도도는 불순물의 양이 감소함에 따라 증가합니다.

알루미늄의 전기 저항 온도 계수(0.004)는 구리의 온도 계수와 거의 같습니다.

열 전도성

20C에서 알루미늄의 열전도율은 약 0.50cal/cm*s*C이며 금속의 순도가 증가함에 따라 증가합니다. 열전도율 측면에서 알루미늄은 은과 구리(약 0.90)에 이어 두 번째로 열전도율이 연강보다 3배 높습니다. 이 속성은 냉각 라디에이터 및 열교환기에 알루미늄 사용을 결정합니다.

기타 물리적 특성.

알루미늄은 매우 높은 비열 (약 0.22cal/g * C). 이것은 대부분의 금속(구리의 경우 0.09)보다 훨씬 높습니다. 비융해열또한 매우 높습니다(약 93cal/g). 비교를 위해 구리와 철의 경우 이 값은 약 41-49cal/g입니다.

반사율알루미늄은 순도에 크게 의존합니다. 순도 99.2%의 알루미늄 호일의 경우 백색광 반사율은 75%이고 알루미늄 함량이 99.5%인 호일의 경우 반사율은 이미 84%입니다.

알루미늄의 부식 특성.

알루미늄 자체는 매우 화학적으로 활성 금속. 이것은 열방열 및 폭발물 생산에서의 사용과 관련이 있습니다. 그러나 공기 중에서 알루미늄은 얇은(약 1마이크론) 산화알루미늄 막으로 덮여 있습니다. 고강도 및 화학적 불활성으로 알루미늄을 추가 산화로부터 보호하고 많은 환경에서 높은 부식 방지 특성을 결정합니다.

고순도 알루미늄에서 산화피막은 연속적이고 비다공성이며 알루미늄과의 접착력이 매우 강합니다. 따라서 고순도의 알루미늄은 무기산, 알칼리, 해수 및 공기의 작용에 매우 강합니다. 불순물이 있는 곳은 산화피막과 알루미늄의 접착력이 현저히 저하되어 부식되기 쉽습니다. 따라서 기술적 순도의 알루미늄은 저항이 낮습니다. 예를 들어, 약한 염산과 관련하여 정제 및 기술 알루미늄의 내성은 10배 다릅니다.

알루미늄(및 그 합금)은 일반적으로 공식 부식을 나타냅니다. 따라서 많은 매체에서 알루미늄과 그 합금의 안정성은 샘플 무게의 변화나 부식의 침투 속도가 아니라 기계적 특성의 변화에 ​​의해 결정됩니다.

철 함량은 상업용 알루미늄의 부식 특성에 주요 영향을 미칩니다. 따라서 다른 등급에 대한 5% HCl 용액의 부식 속도는 (in):

상표	콘텐츠알	철 함량	부식률
A7	99.7 %	< 0.16 %	0.25 – 1.1
A6	99.6%	< 0.25%	1.2 – 1.6
A0	99.0%	< 0.8%	27 - 31

철의 존재는 또한 알칼리에 대한 알루미늄의 내성을 감소시키지만 황산 및 질산에 대한 내성에는 영향을 미치지 않습니다. 일반적으로 기술 알루미늄의 내식성은 순도에 따라 A8 및 AD000, A7 및 AD00, A6, A5 및 AD0, AD1, A0 및 AD의 순서로 저하됩니다.

100C 이상의 온도에서 알루미늄은 염소와 상호 작용합니다. 알루미늄은 수소와 상호작용을 하지 않지만 잘 녹기 때문에 알루미늄에 존재하는 기체의 주성분이다. 500C에서 해리되는 수증기는 알루미늄에 해로운 영향을 미치며 더 낮은 온도에서는 증기의 영향이 미미합니다.

알루미늄은 다음 환경에서 안정적입니다.:

산업적인 분위기

자연스러운 민물최대 온도 180C. 부식 속도는 폭기에 따라 증가하고,

가성 소다, 염산 및 소다의 불순물.

해수

농축 질산

나트륨, 마그네슘, 암모늄, 차아황산염의 산성 염.

약한 황산(최대 10%) 용액,

100% 황산

인(최대 1%), 크롬(최대 10%)의 약한 용액

모든 농도의 붕산

식초, 레몬, 와인. 사과산, 산성 과일 주스, 와인

암모니아 용액

알루미늄은 이러한 환경에서 불안정합니다.:

묽은 질산

염산

묽은 황산

불화수소 및 브롬화수소산

옥살산, 포름산

가성 알칼리 용액

산화막을 파괴하는 수은, 구리, 염화물 이온의 염을 함유한 물.

접촉 부식

대부분의 기술 금속 및 합금과 접촉하여 알루미늄은 양극 역할을 하며 부식이 증가합니다.

기계적 성질

탄성 계수 이자형 \u003d 20C에서 기술 알루미늄의 경우 7000-7100 kgf / mm 2. 알루미늄 순도가 증가하면 값이 감소합니다(A99의 경우 6700).

전단 계수 G \u003d 2700kgf / mm 2.

기술 알루미늄의 기계적 특성의 주요 매개 변수는 다음과 같습니다.

매개변수	단위 신부님.	변형	단련
항복 강도? 0.2	kgf/mm2	8 - 12	4 - 8
인장 강도? 안에	kgf/mm2	13 - 16
파단신율?		5 – 10	30 – 40
휴식 시 상대 수축		50 - 60	70 - 90
전단 강도	kgf/mm2
경도	HB	30 - 35

주어진 수치는 매우 시사하는 바가 많습니다:

1) 어닐링 및 주조 알루미늄의 경우 이러한 값은 기술 알루미늄 등급에 따라 다릅니다. 불순물이 많을수록 강도와 경도가 높아지고 연성은 낮아집니다. 예를 들어 주조 알루미늄의 경도는 A0 - 25HB의 경우, A5 - 20HB의 경우, 고순도 알루미늄의 경우 A995 - 15HB입니다. 이러한 경우의 인장 강도는 8.5입니다. 7.5 및 5 kgf / mm 2 및 연신율 20; 각각 30%와 45%.

2) 변형된 알루미늄의 경우 기계적 특성은 변형 정도, 압연 제품의 유형 및 치수에 따라 다릅니다. 예를 들어 인장 강도는 와이어의 경우 최소 15-16kgf/mm2이고 파이프의 경우 8-11kgf/mm2입니다.

그러나 어쨌든 기술 알루미늄은 부드럽고 깨지기 쉬운 금속입니다. 낮은 항복 강도(강으로 가공된 강철의 경우에도 12kgf/mm 2 를 초과하지 않음)는 허용 하중 측면에서 알루미늄 사용을 제한합니다.

알루미늄은 크리프 강도가 낮습니다. 20C에서는 5kgf/mm 2 이고 200C에서는 0.7kgf/mm 2 입니다. 비교를 위해 구리의 경우이 수치는 각각 7 및 5 kgf / mm 2입니다.

낮은 용융 온도와 재결정화 시작 온도(기술 알루미늄의 경우 약 150C), 낮은 크리프 한계는 고온 측에서 알루미늄 작동의 온도 범위를 제한합니다.

알루미늄의 연성은 헬륨까지 저온에서 열화되지 않습니다. 온도가 +20C에서 -269C로 떨어지면 인장 강도가 기술 알루미늄의 경우 4배, 고순도 알루미늄의 경우 7배 증가합니다. 이 경우 탄성 한계는 1.5배 증가합니다.

알루미늄의 내한성은 극저온 장치 및 구조물에 사용할 수 있습니다.

기술적 속성.

알루미늄의 높은 연성으로 인해 박(최대 두께 0.004mm), 딥 드로잉 제품을 생산하고 리벳에 사용할 수 있습니다.

기술적 순도 알루미늄은 고온에서 취성을 나타냅니다.

가공성이 매우 낮습니다.

재결정 소둔의 온도는 350-400C, 템퍼링 온도는 150C입니다.

용접성.

알루미늄 용접의 어려움은 1) 강한 불활성 산화 피막의 존재, 2) 높은 열전도율 때문입니다.

그럼에도 불구하고 알루미늄은 용접성이 높은 금속으로 간주됩니다. 용접은 모재(어닐링)의 강도와 동일한 부식 특성을 갖습니다. 알루미늄 용접에 대한 자세한 내용은 예를 들어,www. 용접현장.컴.어.

신청.

알루미늄은 강도가 낮기 때문에 높은 전기 또는 열 전도성, 내식성, 연성 또는 용접성이 중요한 경우 무부하 구조 요소에만 사용됩니다. 부품은 용접 또는 리벳으로 연결됩니다. 기술 알루미늄은 주조 및 압연 제품 생산에 모두 사용됩니다.

기업의 창고에는 항상 기술 알루미늄으로 만든 시트, 와이어 및 타이어가 있습니다.

(웹사이트의 관련 페이지 참조). 주문에 따라 돼지 A5-A7이 배송됩니다.