Kiekvienas cheminis elementas gali būti nagrinėjamas trijų mokslų požiūriu: fizikos, chemijos ir biologijos. Ir šiame straipsnyje mes stengsimės kuo tiksliau apibūdinti aliuminį. Tai cheminis elementas, kuris pagal periodinę lentelę yra trečioje grupėje ir trečiajame periode. Aliuminis yra vidutinio cheminio aktyvumo metalas. Taip pat jo junginiuose galima pastebėti amfoterines savybes. Aliuminio atominė masė yra dvidešimt šeši gramai vienam moliui.

Aliuminio fizinės savybės

Įprastomis sąlygomis jis yra kietas. Aliuminio formulė labai paprasta. Jį sudaro atomai (nesusijungia į molekules), kurie kristalinės gardelės pagalba yra sukonstruoti į ištisinę medžiagą. Aliuminio spalva – sidabriškai balta. Be to, jis, kaip ir visos kitos šios grupės medžiagos, turi metalinį blizgesį. Pramonėje naudojamo aliuminio spalva gali skirtis dėl lydinyje esančių priemaišų. Tai gana lengvas metalas.

Jo tankis yra 2,7 g / cm3, tai yra, jis yra maždaug tris kartus lengvesnis už geležį. Šiuo atveju jis gali pasiduoti tik magniui, kuris yra net lengvesnis už atitinkamą metalą. Aliuminio kietumas yra gana mažas. Jame jis yra prastesnis už daugumą metalų. Aliuminio kietumas – tik du.Todėl, norint jį sustiprinti, į lydinius šio metalo pagrindu dedama kietesnių.

Aliuminis lydosi tik 660 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Ir užverda pakaitinus iki dviejų tūkstančių keturių šimtų penkiasdešimt dviejų laipsnių Celsijaus. Tai labai lankstus ir lydantis metalas. Ant šito fizinė savybė aliuminis nebaigtas. Taip pat norėčiau pažymėti, kad šis metalas turi geriausią elektros laidumą po vario ir sidabro.

Paplitimas gamtoje

Aliuminis, kurio technines charakteristikas ką tik apžvelgėme, aplinkoje yra gana paplitęs. Tai galima pastebėti daugelio mineralų sudėtyje. Elementas aliuminis yra ketvirtas labiausiai paplitęs elementas gamtoje. Jo viduje Žemės pluta yra beveik devyni procentai. Pagrindiniai mineralai, kuriuose yra jo atomų, yra boksitas, korundas, kriolitas. Pirmasis yra uoliena, kurią sudaro geležies, silicio ir atitinkamo metalo oksidai, o struktūroje taip pat yra vandens molekulių. Jis turi nevienalytę spalvą: pilkos, rausvai rudos ir kitų spalvų fragmentai, kurie priklauso nuo įvairių priemaišų. Nuo trisdešimt iki šešiasdešimt procentų šios veislės yra aliuminis, kurio nuotrauką galima pamatyti aukščiau. Be to, korundas yra labai paplitęs mineralas gamtoje.

Tai aliuminio oksidas. Jo cheminė formulė yra Al2O3. Jis gali būti raudonas, geltonas, mėlynas arba rudas. Jo kietumas pagal Moso skalę yra devyni vienetai. Korundo atmainoms priskiriami gerai žinomi safyrai ir rubinai, leukozafyrai, taip pat padparadscha (geltonasis safyras).

Kriolitas yra sudėtingesnės cheminės formulės mineralas. Jį sudaro aliuminio ir natrio fluoridai – AlF3.3NaF. Jis atrodo kaip bespalvis arba pilkšvas akmuo, kurio kietumas mažas – tik trys pagal Moso skalę. Šiuolaikiniame pasaulyje jis sintetinamas dirbtinai laboratorijoje. Jis naudojamas metalurgijoje.

Aliuminio gamtoje taip pat galima rasti molių sudėtyje, kurių pagrindiniai komponentai yra silicio oksidai ir atitinkamas metalas, susiję su vandens molekulėmis. Be to, šį cheminį elementą galima pastebėti nefelinų sudėtyje, kurių cheminė formulė yra tokia: KNa34.

Kvitas

Aliuminio apibūdinimas apima jo sintezės metodų svarstymą. Yra keletas būdų. Aliuminio gamyba pirmuoju metodu vyksta trimis etapais. Paskutinis iš jų yra katodo ir anglies anodo elektrolizės procedūra. Tokiam procesui atlikti reikalingas aliuminio oksidas, taip pat pagalbinės medžiagos, tokios kaip kriolitas (formulė – Na3AlF6) ir kalcio fluoridas (CaF2). Kad prasidėtų vandenyje ištirpusio aliuminio oksido skilimo procesas, jis turi būti kaitinamas kartu su išlydytu kriolitu ir kalcio fluoridu iki mažiausiai devynių šimtų penkiasdešimties laipsnių Celsijaus temperatūros, o po to aštuoniasdešimties tūkstančių amperų srove ir 5-8 voltų įtampa. Taigi dėl šio proceso aliuminis nusės ant katodo, o ant anodo susirinks deguonies molekulės, kurios savo ruožtu oksiduoja anodą ir paverčia jį anglies dioksidu. Prieš atliekant šią procedūrą, boksitas, kurio pavidalu išgaunamas aliuminio oksidas, iš anksto išvalomas nuo priemaišų, taip pat vyksta jo dehidratacijos procesas.

Aliuminio gamyba aukščiau aprašytu būdu yra labai įprasta metalurgijoje. Taip pat yra metodas, kurį 1827 m. išrado F. Wehleris. Tai slypi tame, kad aliuminį galima išgauti naudojant cheminę reakciją tarp jo chlorido ir kalio. Tokį procesą galima atlikti tik sukuriant ypatingas sąlygas labai aukštai temperatūrai ir vakuumui. Taigi iš vieno molio chlorido ir tokio pat tūrio kalio galima gauti vieną molį aliuminio ir tris molius kaip šalutinį produktą. Šią reakciją galima užrašyti tokia lygtimi: АІСІ3 + 3К = АІ + 3КІ. Šis metodas metalurgijoje didelio populiarumo nesulaukė.

Aliuminio charakteristikos chemijos požiūriu

Kaip minėta aukščiau, tai yra paprasta medžiaga, susidedanti iš atomų, kurie nėra sujungti į molekules. Panašios konstrukcijos sudaro beveik visus metalus. Aliuminis pasižymi gana dideliu cheminiu aktyvumu ir stipriomis redukuojančiomis savybėmis. Cheminis aliuminio apibūdinimas prasidės jo reakcijų su kitomis paprastomis medžiagomis aprašymu, o vėliau bus aprašyta sąveika su sudėtingais neorganiniais junginiais.

Aliuminis ir paprastos medžiagos

Tai visų pirma apima deguonį - labiausiai paplitusią junginį planetoje. Jį sudaro dvidešimt vienas procentas Žemės atmosferos. Tam tikros medžiagos reakcijos su bet kuria kita yra vadinamos oksidacija arba degimu. Paprastai tai įvyksta esant aukštai temperatūrai. Bet aliuminio atveju normaliomis sąlygomis galima oksiduotis – taip susidaro oksido plėvelė. Jei šis metalas bus susmulkintas, jis sudegs, išskirdamas daug energijos šilumos pavidalu. Norint atlikti aliuminio ir deguonies reakciją, šie komponentai reikalingi 4:3 moliniu santykiu, todėl susidaro dvi oksido dalys.

Ši cheminė sąveika išreiškiama tokia lygtimi: 4АІ + 3О2 = 2АІО3. Taip pat galimos aliuminio reakcijos su halogenais, kurių sudėtyje yra fluoro, jodo, bromo ir chloro. Šių procesų pavadinimai kilę iš atitinkamų halogenų pavadinimų: fluorinimas, jodavimas, brominimas ir chlorinimas. Tai yra tipiškos pridėjimo reakcijos.

Pavyzdžiui, mes pateikiame aliuminio sąveiką su chloru. Toks procesas gali vykti tik esant šaltai.

Taigi, paėmę du molius aliuminio ir tris molius chloro, gauname du molius atitinkamo metalo chlorido. Šios reakcijos lygtis yra tokia: 2АІ + 3СІ = 2АІСІ3. Tokiu pat būdu galima gauti aliuminio fluoridą, jo bromidą ir jodidą.

Su siera nagrinėjama medžiaga reaguoja tik kaitinama. Norėdami atlikti šių dviejų junginių sąveiką, turite juos paimti molinėmis proporcijomis nuo dviejų iki trijų ir susidaro viena dalis aliuminio sulfido. Reakcijos lygtis yra tokia: 2Al + 3S = Al2S3.

Be to, esant aukštai temperatūrai, aliuminis sąveikauja su anglimi, sudarydamas karbidą ir su azotu, sudarydamas nitridą. Kaip pavyzdį galima pateikti šias cheminių reakcijų lygtis: 4AI + 3C = AI4C3; 2Al + N2 = 2AlN.

Sąveika su sudėtingomis medžiagomis

Tai vanduo, druskos, rūgštys, bazės, oksidai. Su visais šiais cheminiais junginiais aliuminis reaguoja skirtingai. Pažvelkime į kiekvieną atvejį atidžiau.

Reakcija su vandeniu

Kaitinamas aliuminis sąveikauja su labiausiai paplitusia sudėtinga medžiaga Žemėje. Tai atsitinka tik iš anksto pašalinus oksido plėvelę. Dėl sąveikos, amfoterinis hidroksidas ir vandenilis išleidžiamas į orą. Paimdami dvi dalis aliuminio ir šešias dalis vandens, gauname hidroksidą ir vandenilį molinėmis proporcijomis nuo dviejų iki trijų. Šios reakcijos lygtis užrašoma taip: 2АІ + 6Н2О = 2АІ (ОН) 3 + 3Н2.

Sąveika su rūgštimis, bazėmis ir oksidais

Kaip ir kiti aktyvūs metalai, aliuminis gali patekti į pakeitimo reakciją. Tai darydamas jis gali išstumti vandenilį iš rūgšties arba pasyvesnio metalo katijoną iš savo druskos. Dėl tokių sąveikų susidaro aliuminio druska, taip pat išsiskiria vandenilis (rūgšties atveju) arba nusėda grynas metalas (mažiau aktyvus nei nagrinėjamasis). Antruoju atveju pasireiškia pirmiau minėtos atkuriamosios savybės. Pavyzdys yra aliuminio sąveika, su kuria susidaro aliuminio chloridas ir į orą patenka vandenilis. Tokio tipo reakcija išreiškiama tokia lygtimi: 2AI + 6HCI = 2AICI3 + 3H2.

Aliuminio sąveikos su druska pavyzdys yra jo reakcija su.Paėmę šiuos du komponentus galiausiai gausime gryną varį, kuris nusodins. Su rūgštimis, tokiomis kaip sieros ir azoto, aliuminis reaguoja savotiškai. Pavyzdžiui, į atskiestą nitrato rūgšties tirpalą įdedant aliuminio, kurio molinis santykis yra aštuonios dalys ir trisdešimt, susidaro aštuonios atitinkamo metalo nitrato dalys, trys dalys azoto oksido ir penkiolika dalių vandens. Šios reakcijos lygtis parašyta taip: 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O. Šis procesas vyksta tik esant aukštai temperatūrai.

Jei sumaišome aliuminį ir silpną sulfatinės rūgšties tirpalą molinėmis proporcijomis nuo dviejų iki trijų, gauname atitinkamo metalo sulfatą ir vandenilį santykiu nuo vieno iki trijų. Tai reiškia, kad įvyks įprasta pakeitimo reakcija, kaip ir kitų rūgščių atveju. Aiškumo dėlei pateikiame lygtį: 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2. Tačiau su koncentruotu tos pačios rūgšties tirpalu viskas yra sudėtingiau. Čia, kaip ir nitratų atveju, susidaro šalutinis produktas, bet ne oksido, o sieros ir vandens pavidalu. Jei paimsime du mums reikalingus komponentus moliniu santykiu nuo dviejų iki keturių, tada gausime vieną dalį atitinkamo metalo druskos ir sieros, taip pat keturias vandens. Šią cheminę sąveiką galima išreikšti naudojant šią lygtį: 2Al + 4H2SO4 = Al2(SO4)3 + S + 4H2O.

Be to, aliuminis gali reaguoti su šarmų tirpalais. Norint atlikti tokią cheminę sąveiką, reikia paimti du molius atitinkamo metalo, tokio pat kiekio arba kalio, taip pat šešis molius vandens. Dėl to susidaro tokios medžiagos kaip natrio ar kalio tetrahidroksoaliuminatas, taip pat vandenilis, kuris išsiskiria kaip dujos, turinčios aštrų kvapą, molinėmis proporcijomis nuo dviejų iki trijų. Šią cheminę reakciją galima pavaizduoti tokia lygtimi: 2AI + 2KOH + 6H2O = 2K[AI(OH)4] + 3H2.

Ir paskutinis dalykas, į kurį reikia atsižvelgti, yra aliuminio sąveikos su kai kuriais oksidais modeliai. Labiausiai paplitęs ir naudojamas atvejis yra Beketovo reakcija. Jis, kaip ir daugelis kitų, aptartų aukščiau, atsiranda tik esant aukštai temperatūrai. Taigi, norint jį įgyvendinti, reikia paimti du molius aliuminio ir vieną molį geležies oksido. Dėl šių dviejų medžiagų sąveikos gauname atitinkamai vieno ir dviejų molių aliuminio oksido ir laisvos geležies.

Aptariamo metalo naudojimas pramonėje

Atkreipkite dėmesį, kad aliuminio naudojimas yra labai dažnas reiškinys. Visų pirma, to reikia aviacijos pramonei. Be to, naudojami lydiniai, pagaminti iš atitinkamo metalo. Galima sakyti, kad vidutinis lėktuvas yra 50% aliuminio lydinių, o jo variklis - 25%. Taip pat aliuminis naudojamas laidų ir kabelių gamybos procese dėl puikaus elektros laidumo. Be to, šis metalas ir jo lydiniai plačiai naudojami automobilių pramonėje. Iš šių medžiagų gaminami lengvųjų automobilių, autobusų, troleibusų, kai kurių tramvajų, taip pat paprastų ir elektrinių traukinių vagonų kėbulai.

Naudojamas ir smulkesnėms reikmėms, pavyzdžiui, maisto ir kitų produktų pakuočių, indų gamybai. Norint pagaminti sidabrinius dažus, reikia atitinkamo metalo miltelių. Tokie dažai reikalingi norint apsaugoti geležį nuo korozijos. Galima sakyti, kad aliuminis yra antras dažniausiai pramonėje naudojamas metalas po geležies. Jo junginiai ir pati dažnai naudojami chemijos pramonėje. Taip yra dėl ypatingų aliuminio cheminių savybių, įskaitant jo redukcines savybes ir jo junginių amfoterinį pobūdį. Nagrinėjamo cheminio elemento hidroksidas yra būtinas vandens valymui. Be to, jis naudojamas medicinoje gaminant vakcinas. Jo taip pat galima rasti kai kuriuose plastikuose ir kitose medžiagose.

Vaidmuo gamtoje

Kaip jau minėta aukščiau, žemės plutoje aliuminio randama dideliais kiekiais. Tai ypač svarbu gyviems organizmams. Aliuminis dalyvauja reguliuojant augimo procesus, formuoja jungiamuosius audinius, tokius kaip kaulinis, raištinis ir kt. Šio mikroelemento dėka greičiau vyksta kūno audinių regeneracijos procesai. Jo trūkumas pasižymi šiais simptomais: vystymosi ir augimo sutrikimais vaikams, suaugusiems – lėtiniu nuovargiu, sumažėjusiu darbingumu, sutrikusia judesių koordinacija, audinių regeneracijos sulėtėjimu, raumenų silpnumu, ypač galūnėse. Šis reiškinys gali atsirasti, jei valgote per mažai maisto, kuriame yra šio mikroelemento.

Tačiau dažnesnė problema – aliuminio perteklius organizme. Tokiu atveju dažnai pastebimi šie simptomai: nervingumas, depresija, miego sutrikimai, atminties praradimas, atsparumas stresui, raumenų ir kaulų sistemos suminkštėjimas, dėl kurio galimi dažni lūžiai ir patempimai. Ilgai esant aliuminio pertekliui organizme, problemų dažnai iškyla beveik kiekvienos organų sistemos darbe.

Šį reiškinį gali sukelti daugybė priežasčių. Visų pirma, jau seniai mokslininkai įrodė, kad indai, pagaminti iš aptariamo metalo, yra netinkami jame gaminti maistą, nes esant aukštai temperatūrai dalis aliuminio patenka į maistą, todėl jo suvartojama daug daugiau. mikroelementų, nei reikia organizmui.

Antroji priežastis – reguliarus kosmetikos, turinčios atitinkamo metalo ar jo druskų, naudojimas. Prieš naudodami bet kokį produktą, turite atidžiai perskaityti jo sudėtį. Ne išimtis ir kosmetika.

Trečia priežastis – ilgalaikis daug aliuminio turinčių vaistų vartojimas. Taip pat netinkamas vitaminų ir maisto papildų, kuriuose yra šis mikroelementas, vartojimas.

Dabar išsiaiškinkime, kuriuose produktuose yra aliuminio, kad galėtumėte reguliuoti savo mitybą ir teisingai organizuoti meniu. Visų pirma, tai morkos, lydyti sūriai, kviečiai, alūnas, bulvės. Iš vaisių rekomenduojami avokadai ir persikai. Be to, baltagūžiai kopūstai, ryžiai, daugelis gydomųjų žolelių. Be to, atitinkamo metalo katijonai gali būti geriamajame vandenyje. Kad organizme nepadidėtų ar nesumažėtų aliuminio kiekis (tačiau, kaip ir bet kurio kito mikroelemento), reikia atidžiai stebėti savo mitybą ir stengtis, kad ji būtų kuo labiau subalansuota.

Šis lengvas metalas su sidabriškai baltu atspalviu šiuolaikiniame gyvenime randamas beveik visur. Fizinės ir cheminės aliuminio savybės leidžia jį plačiai naudoti pramonėje. Žymiausi telkiniai yra Afrikoje, Pietų Amerikoje, Karibų jūros regione. Rusijoje boksito gavybos vietos yra Urale. Pasaulyje aliuminio gamybos lyderiai yra Kinija, Rusija, Kanada ir JAV.

Al kasyba

Gamtoje šis sidabrinis metalas dėl didelio cheminio aktyvumo randamas tik junginių pavidalu. Labiausiai žinomos geologinės uolienos, kuriose yra aliuminio, yra boksitas, aliuminio oksidas, korundas ir lauko špatai. Boksitas ir aliuminio oksidas yra pramoninės reikšmės, būtent šių rūdų telkiniai leidžia išgauti gryną aliuminį.

Savybės

Fizinės savybės Aliuminis leidžia lengvai ištraukti šio metalo ruošinius į vielą ir susukti į plonus lakštus. Šis metalas nėra patvarus, norint padidinti šį rodiklį lydymo metu, jis legiruojamas įvairiais priedais: variu, siliciu, magniu, manganu, cinku. Pramoniniais tikslais svarbi kita fizinė aliuminio savybė – tai jo gebėjimas greitai oksiduotis ore. Aliuminio gaminio paviršius vivo dažniausiai padengtas plona oksido plėvele, kuri efektyviai apsaugo metalą ir apsaugo nuo jo korozijos. Sunaikinus šią plėvelę, sidabrinis metalas greitai oksiduojasi, o jo temperatūra pastebimai pakyla.

Vidinė aliuminio struktūra

Aliuminio fizinės ir cheminės savybės labai priklauso nuo jo vidinės struktūros. Šio elemento krištolinė gardelė yra savotiškas į veidą orientuotas kubas.

Šio tipo gardelės būdingos daugeliui metalų, tokių kaip varis, bromas, sidabras, auksas, kobaltas ir kt. Didelis šilumos laidumas ir gebėjimas pravesti elektrą padarė šį metalą vienu geidžiamiausių pasaulyje. Likusios aliuminio fizinės savybės, kurių lentelė pateikta žemiau, visiškai atskleidžia jo savybes ir parodo jų taikymo sritį.

Aliuminio legiravimas

Vario ir aliuminio fizinės savybės yra tokios, kad į aliuminio lydinį įpylus tam tikrą kiekį vario, jo kristalinė gardelė išlinksta, padidėja paties lydinio stiprumas. Lengvųjų lydinių legiravimas pagrįstas šia Al savybe padidinti jų stiprumą ir atsparumą agresyviai aplinkai.

Kietėjimo proceso paaiškinimas yra vario atomų elgesys aliuminio kristalinėje gardelėje. Cu dalelės linkusios iškristi iš Al kristalinės gardelės ir yra sugrupuotos specialiose jos srityse.

Ten, kur vario atomai sudaro grupes, susidaro CuAl 2 mišraus tipo kristalinė gardelė, kurioje sidabro metalo dalelės vienu metu yra ir bendros aliuminio kristalinės gardelės, ir CuAl 2 mišraus tipo gardelės sudėties dalis. Vidinių ryšių jėgos iškraipytos gardelės yra daug didesnės nei įprastai. Tai reiškia, kad naujai susidariusios medžiagos stiprumas yra daug didesnis.

Cheminės savybės

Aliuminio sąveika su praskiesta sieros ir druskos rūgštimi yra žinoma. Kaitinamas, šis metalas juose lengvai ištirpsta. Šaltai koncentruota arba labai praskiesta azoto rūgštis šio elemento netirpdo. Vandeniniai šarmų tirpalai aktyviai veikia medžiagą, reakcijos metu susidaro aliuminatai – druskos, kuriose yra aliuminio jonų. Pavyzdžiui:

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

Gautas junginys vadinamas natrio tetrahidroksoaliuminatu.

Plona plėvelė ant aliuminio gaminių paviršiaus apsaugo šį metalą ne tik nuo oro, bet ir nuo vandens. Jei šis plonas barjeras bus pašalintas, elementas smarkiai sąveikaus su vandeniu, išskirdamas vandenilį.

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

Gauta medžiaga vadinama aliuminio hidroksidu.

AL (OH) 3 reaguoja su šarmu, sudarydamas hidroksoaliuminato kristalus:

Al(OH)2 +NaOH=2Na

Jei tai cheminė lygtis pridėjus prie ankstesnio, gauname elemento ištirpinimo šarminiame tirpale formulę.

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

Degantis aliuminis

Fizinės aliuminio savybės leidžia jam reaguoti su deguonimi. Jei šio metalo ar aliuminio folijos milteliai kaitinami, jie suliepsnoja ir dega akinančia balta liepsna. Reakcijai pasibaigus susidaro aliuminio oksidas Al 2 O 3.

Aliuminio oksidas

Gautas aliuminio oksidas turi geologinį pavadinimą aliuminio oksidas. Natūraliomis sąlygomis jis būna korundo – kietų skaidrių kristalų – pavidalu. Korundas yra didelio kietumo, jo rodiklis kietųjų medžiagų skalėje yra 9. Pats korundas yra bespalvis, tačiau įvairios priemaišos gali nuspalvinti jį raudonai ir mėlynai, todėl pasirodo brangakmeniai, kurie papuošaluose vadinami rubinais ir safyrais.

Fizinės aliuminio oksido savybės leidžia auginti šiuos brangakmenius dirbtinėmis sąlygomis. Techniniai brangakmeniai naudojami ne tik papuošalai, jie naudojami tiksliuose prietaisuose, laikrodžių ir kitų dalykų gamybai. Dirbtiniai rubino kristalai taip pat plačiai naudojami lazeriniuose įrenginiuose.

Smulkiagrūdė korundo atmaina su didelė suma nešvarumai, nusėdę ant specialaus paviršiaus, visiems žinomi kaip švitrinis. Aliuminio oksido fizinės savybės paaiškina aukštas abrazyvines korundo savybes, taip pat jo kietumą ir atsparumą trinčiai.

aliuminio hidroksidas

Al 2 (OH) 3 yra tipiškas amfoterinis hidroksidas. Kartu su rūgštimi ši medžiaga sudaro druską, kurioje yra teigiamai įkrautų aliuminio jonų, o šarmuose - aliuminatus. Medžiagos amfoteriškumas pasireiškia tuo, kad ji gali veikti ir kaip rūgštis, ir kaip šarmas. Šis junginys gali egzistuoti ir želė, ir kieto pavidalo.

Jis praktiškai netirpsta vandenyje, bet reaguoja su dauguma aktyvių rūgščių ir šarmų. Aliuminio hidroksido fizinės savybės naudojamos medicinoje, tai populiari ir saugi organizmo rūgštingumą mažinanti priemonė, vartojamas sergant gastritu, duodenitu, opalige. Pramonėje Al 2 (OH) 3 naudojamas kaip adsorbentas, puikiai išvalo vandenį ir nusodina jame ištirpusius kenksmingus elementus.

Pramoninis naudojimas

Aliuminis buvo atrastas 1825 m. Iš pradžių šis metalas buvo vertinamas aukščiau aukso ir sidabro. Taip buvo dėl to, kad buvo sunku jį išgauti iš rūdos. Fizinės aliuminio savybės ir gebėjimas greitai suformuoti apsauginę plėvelę ant jo paviršiaus apsunkino šio elemento tyrimą. Tik XIX amžiaus pabaigoje patogus būdas gryno elemento lydymas, tinkamas pramoniniam naudojimui.

Lengvumas ir atsparumas korozijai yra unikalios fizinės aliuminio savybės. Šio sidabrinio metalo lydiniai naudojami raketų technikoje, automobilių, laivų, lėktuvų ir instrumentų gamyboje, stalo įrankių ir indų gamyboje.

Kaip grynas metalas, Al naudojamas gaminant cheminės įrangos dalis, elektros laidus ir kondensatorius. Aliuminio fizinės savybės yra tokios, kad jo elektrinis laidumas nėra toks didelis kaip vario, tačiau šį trūkumą kompensuoja aptariamo metalo lengvumas, todėl aliuminio laidus galima padaryti storesnius. Taigi, esant tokiam pačiam elektros laidumui, aliuminio viela sveria perpus mažiau nei varinė viela.

Ne mažiau svarbus yra Al naudojimas aliuminizacijos procese. Taip vadinama ketaus arba plieno gaminio paviršiaus prisotinimo reakcija su aliuminiu, siekiant apsaugoti netaurųjį metalą nuo korozijos kaitinant.

Šiuo metu ištirtos aliuminio rūdos atsargos yra gana panašios į žmonių poreikius šiame sidabriniame metale. Aliuminio fizinės savybės jo tyrinėtojams gali pateikti daug daugiau netikėtumų, o šio metalo taikymo sritis yra daug platesnė, nei galima įsivaizduoti.

Natūralus aliuminis susideda iš vieno nuklido 27Al. Išorinio elektronų sluoksnio konfigūracija yra 3s2p1. Beveik visuose junginiuose aliuminio oksidacijos laipsnis yra +3 (III valentas).

Neutralaus aliuminio atomo spindulys lygus 0,143 nm, Al3+ jono spindulys – 0,057 nm. Neutralaus aliuminio atomo nuoseklios jonizacijos energijos yra atitinkamai 5,984, 18,828, 28,44 ir 120 eV. Pagal Paulingo skalę aliuminio elektronegatyvumas yra 1,5.

Paprasta medžiaga aliuminis yra minkštas, lengvas, sidabriškai baltas metalas.

Savybės

Aliuminis yra tipiškas metalas, kristalinė gardelė yra į veidą orientuota kubinė, parametras a = 0,40403 nm. Gryno metalo lydymosi temperatūra 660°C, virimo temperatūra apie 2450°C, tankis 2,6989 g/cm3. Aliuminio linijinio plėtimosi temperatūros koeficientas yra apie 2,5·10-5 K-1 Standartinis elektrodo potencialas Al 3+/Al yra 1,663V.

Chemiškai aliuminis yra gana aktyvus metalas. Ore jo paviršius akimirksniu pasidengia tankia Al 2 O 3 oksido plėvele, kuri neleidžia toliau patekti deguoniui (O) prie metalo ir baigiasi reakcija, o tai lemia aukštas aliuminio antikorozines savybes. . Apsauginė paviršiaus plėvelė ant aliuminio taip pat susidaro, jei jis dedamas į koncentruotą azoto rūgštį.

Aliuminis aktyviai reaguoja su kitomis rūgštimis:

6HCl + 2Al \u003d 2AlCl3 + 3H 2,

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

Aliuminis reaguoja su šarminiais tirpalais. Pirmiausia ištirpinama apsauginė oksido plėvelė:

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

Tada vyksta reakcijos:

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

NaOH + Al (OH) 3 \u003d Na,

arba iš viso:

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

ir dėl to susidaro aliuminatai: Na - natrio aliuminatas (Na) (natrio tetrahidroksoaliuminatas), K - kalio aliuminatas (K) (kalio tetrahidroksoaliuminatas) ar kt.. Kadangi aliuminio atomas šiuose junginiuose pasižymi koordinaciniu skaičiumi 6 , o ne 4, tada tikrosios šių tetrahidrokso junginių formulės yra tokios:

Na ir K.

Kaitinamas aliuminis reaguoja su halogenais:

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

2Al + 3Br2 = 2AlBr3.

Įdomu tai, kad aliuminio ir jodo (I) miltelių reakcija prasideda kambario temperatūroje, jei į pradinį mišinį įlašinami keli lašai vandens, kuris šiuo atveju atlieka katalizatoriaus vaidmenį:

2Al + 3I 2 = 2AlI 3 .

Aliuminio sąveika su siera (S), kai kaitinama, sukelia aliuminio sulfido susidarymą:

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

kurį lengvai skaido vanduo:

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

Aliuminis tiesiogiai su vandeniliu (H) nesąveikauja, tačiau netiesiogiai, pavyzdžiui, naudojant organinius aliuminio junginius, galima susintetinti kietą polimerinį aliuminio hidridą (AlH 3) x – stipriausią reduktorių.

Miltelių pavidalu aliuminis gali būti sudegintas ore ir susidaro balti ugniai atsparūs aliuminio oksido Al 2 O 3 milteliai.

Didelis sukibimo stiprumas Al 2 O 3 lemia didelę jo susidarymo šilumą nuo paprastos medžiagos ir aliuminio gebėjimas redukuoti daugelį metalų iš jų oksidų, pavyzdžiui:

3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe ir lygus

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

Šis metalų gavimo būdas vadinamas aliuminotermija.

Amfoterinis oksidas Al 2 O 3 atitinka amfoterinį hidroksidą – amorfinį polimero junginį, kuris neturi pastovios sudėties. Aliuminio hidroksido sudėtis gali būti perteikta formule xAl 2 O 3 yH 2 O, mokantis chemijos mokykloje, aliuminio hidroksido formulė dažniausiai nurodoma kaip Al (OH) 3.

Laboratorijoje aliuminio hidroksidas gali būti gaunamas želatinos nuosėdų pavidalu mainų reakcijų būdu:

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

arba į aliuminio druskos tirpalą įpilant sodos:

2AlCl3 + 3Na 2CO 3 + 3H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 6NaCl + 3CO 2,

taip pat į aliuminio druskos tirpalą įpilant amoniako tirpalo:

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

Atradimo pavadinimas ir istorija: lotyniškas aliuminis kilęs iš lotyniško žodžio alumen, reiškiančio alūną (aliuminis ir kalio sulfatas (K) KAl (SO 4) 2 12H 2 O), kurie nuo seno buvo naudojami odos apdirbimui ir kaip sutraukianti priemonė. Dėl didelio cheminio aktyvumo gryno aliuminio atradimas ir išskyrimas užsitęsė beveik 100 metų. Išvadą, kad iš alūno galima gauti „žemę“ (ugniai atsparią medžiagą, šiuolaikiniais terminais – aliuminio oksidą), dar 1754 metais padarė vokiečių chemikas A. Marggrafas. Vėliau paaiškėjo, kad tą pačią „žemę“ galima išskirti iš molio, ji buvo pavadinta aliuminio oksidu. Tik 1825 metais danų fizikas H. K. Oerstedas galėjo gauti metalinį aliuminį. Aliuminio chloridą AlCl3, kurį galima gauti iš aliuminio oksido, jis apdorojo kalio amalgama (kalio (K) ir gyvsidabrio (Hg) lydiniu) ir, distiliavęs gyvsidabrį (Hg), išskyrė pilkus aliuminio miltelius.

Tik po ketvirčio amžiaus šis metodas buvo šiek tiek modernizuotas. Prancūzų chemikas A. E. St. Clair Deville 1854 m. pasiūlė aliuminio gamybai naudoti metalinį natrį (Na) ir gavo pirmuosius naujo metalo luitus. Aliuminio kaina tada buvo labai didelė, iš jo buvo gaminami papuošalai.

P. Eru (Prancūzija) ir C. Hall (JAV) 1886 m. savarankiškai sukūrė pramoninį aliuminio gamybos metodą, elektrolizuojant sudėtingų mišinių, įskaitant oksidą, aliuminio fluoridą ir kitas medžiagas, lydalą. Aliuminio gamyba yra susijusi su didelis srautas elektros, todėl ji buvo realizuota stambiu mastu tik 20 a. Sovietų Sąjungoje pirmasis pramoninis aliuminis buvo gautas 1932 metų gegužės 14 dieną Volchovo aliuminio gamykloje, pastatytoje šalia Volchovo hidroelektrinės.

1 skyrius. Aliuminio atradimo pavadinimas ir istorija.

2 skyrius. Bendrosios charakteristikos aliuminio, fizinės ir cheminės savybės.

3 skyrius. Liejinių iš aliuminio lydinių gavimas.

4 skirsnis Taikymas aliuminio.

Aliuminis- tai trečiosios grupės, D. I. Mendelejevo periodinės cheminių elementų sistemos trečiojo periodo, pagrindinio pogrupio elementas, kurio atominis skaičius 13. Jis žymimas simboliu Al. Priklauso lengvųjų metalų grupei. Dažniausiai metalo ir trečias pagal gausumą cheminis elementas žemės plutoje (po deguonies ir silicio).

Paprasta medžiaga aliuminis (CAS numeris: 7429-90-5) – lengvas, paramagnetinis metalo sidabro-baltos spalvos, lengvai formuojamas, liejamas, apdirbamas. Aliuminis pasižymi dideliu šilumos ir elektros laidumu, atsparumu korozijai, nes greitai susidaro stiprios oksido plėvelės, apsaugančios paviršių nuo tolesnės sąveikos.

Pramonės laimėjimai bet kurioje išsivysčiusioje visuomenėje visada siejami su konstrukcinių medžiagų ir lydinių technologijos pasiekimais. Perdirbimo kokybė ir prekybos prekių gamybos produktyvumas yra svarbiausi valstybės išsivystymo lygio rodikliai.

Naudotos medžiagos modernūs dizainai, be didelio stiprumo charakteristikų, turi turėti savybių, tokių kaip padidėjęs atsparumas korozijai, atsparumas karščiui, šilumos ir elektros laidumas, atsparumas ugniai, taip pat gebėjimas išlaikyti šias savybes esant sąlygoms. ilgas darbas esant apkrovoms.

Mokslo raida ir gamybos procesai spalvotųjų metalų liejyklų gamybos srityje mūsų šalyje atitinka pažangius mokslo ir technologijų pažangos pasiekimus. Visų pirma, jų rezultatas buvo modernių šaltojo ir slėgio liejimo dirbtuvių sukūrimas Volgos automobilių gamykloje ir daugelyje kitų įmonių. Zavolžskio variklių gamykloje sėkmingai veikia didelės liejimo mašinos, kurių formų fiksavimo jėga siekia 35 MN, kurios gamina aliuminio lydinio cilindrų blokus automobiliui „Volga“.

Altajaus variklių gamykloje įsisavinta automatizuota liejinių gamybos įpurškimo būdu linija. Sovietų Socialistinių Respublikų Sąjungoje (), pirmą kartą pasaulyje, sukurta ir įsisavinta procesas nuolatinis luitų liejimas iš aliuminio lydinių elektromagnetinėje formoje. Šis metodas žymiai pagerina luitų kokybę ir sumažina atliekų kiekį drožlių pavidalu juos tekinant.

Aliuminio atradimo pavadinimas ir istorija

Lotyniškas aliuminis kilęs iš lotyniško žodžio alumen, reiškiančio alūną (aliuminis ir kalio sulfatas (K) KAl(SO4)2 12H2O), kuris ilgą laiką buvo naudojamas odos apdirbimui ir kaip sutraukianti priemonė. Al, periodinės sistemos III grupės cheminis elementas, atominis skaičius 13, atominė masė 26, 98154. Dėl didelio cheminio aktyvumo gryno aliuminio atradimas ir išskyrimas užsitęsė beveik 100 metų. Išvada, kad „“ (ugniai atspari medžiaga, šiuolaikiniais terminais – aliuminio oksidas) gali būti gaunama iš alūno, buvo padaryta dar 1754 m. vokiečių chemikas A. Markgrafas. Vėliau paaiškėjo, kad tą pačią „žemę“ galima išskirti iš molio, ir ji buvo pavadinta aliuminio oksidu. Metalinį aliuminį jam pavyko gauti tik 1825 m. Danų fizikas H. K. Oerstedas. Aliuminio chloridą AlCl3, kurį galima gauti iš aliuminio oksido, jis apdorojo kalio amalgama (kalio (K) ir gyvsidabrio (Hg) lydiniu) ir, distiliavęs gyvsidabrį (Hg), išskyrė pilkus aliuminio miltelius.

Tik po ketvirčio amžiaus šis metodas buvo šiek tiek modernizuotas. Prancūzų chemikas A. E. St. Clair Deville 1854 m. pasiūlė aliuminio gamybai naudoti metalinį natrį (Na) ir gavo pirmuosius naujo metalo luitus. Aliuminio kaina tada buvo labai didelė, iš jo buvo gaminami papuošalai.

Pramoninį aliuminio gamybos metodą elektrolizės būdu sudėtingų mišinių, įskaitant oksidą, aliuminio fluoridą ir kitas medžiagas, lydalo, 1886 m. savarankiškai sukūrė P. Eru () ir C. Hall (JAV). Aliuminio gamyba siejama su didelėmis elektros sąnaudomis, todėl plačiu mastu ji buvo realizuota tik XX a. IN Sovietų socialistinių respublikų sąjunga (CCCP) pirmasis pramoninis aliuminis buvo gautas 1932 metų gegužės 14 dieną Volchovo aliuminio gamykloje, pastatytoje šalia Volchovo hidroelektrinės.

Aliuminis, kurio grynumas viršija 99,99%, pirmą kartą buvo gautas elektrolizės būdu 1920 m. 1925 m dirbti Edwardsas paskelbė šiek tiek informacijos apie tokio aliuminio fizines ir mechanines savybes. 1938 metais Tayloras, Wheeleris, Smithas ir Edwardsas paskelbė straipsnį, kuriame pateikiamos kai kurios 99,996 % grynumo aliuminio, taip pat gauto Prancūzijoje elektrolizės būdu, savybių. Pirmasis aliuminio savybių monografijos leidimas buvo išleistas 1967 m.

Vėlesniais metais dėl gana lengvo paruošimo ir patrauklių savybių daugelis darbai apie aliuminio savybes. Grynas aliuminis buvo plačiai pritaikytas daugiausia elektronikoje – nuo ​​elektrolitinių kondensatorių iki elektroninės inžinerijos viršūnės – mikroprocesorių; krioelektronikoje, kriomagnetikoje.

Naujesni gryno aliuminio gavimo būdai yra zoninis gryninimo metodas, kristalizacija iš amalgamų (aliuminio lydinių su gyvsidabriu) ir išskyrimas iš šarminių tirpalų. Aliuminio grynumo laipsnis reguliuojamas elektros varžos verte žemoje temperatūroje.

Bendrosios aliuminio charakteristikos

Natūralus aliuminis susideda iš vieno nuklido 27Al. Išorinio elektronų sluoksnio konfigūracija yra 3s2p1. Beveik visuose junginiuose aliuminio oksidacijos laipsnis yra +3 (III valentas). Neutralaus aliuminio atomo spindulys lygus 0,143 nm, Al3+ jono spindulys – 0,057 nm. Neutralaus aliuminio atomo nuoseklios jonizacijos energijos yra atitinkamai 5, 984, 18, 828, 28, 44 ir 120 eV. Pagal Paulingo skalę aliuminio elektronegatyvumas yra 1,5.

Aliuminis yra minkštas, lengvas, sidabriškai baltas, kurio krištolinė gardelė yra į veidą orientuota kubinė, parametras a = 0,40403 nm. Gryno metalo lydymosi temperatūra 660°C, virimo temperatūra apie 2450°C, tankis 2, 6989 g/cm3. Aliuminio linijinio plėtimosi temperatūros koeficientas yra apie 2,5·10-5 K-1.

Cheminis aliuminis yra gana aktyvus metalas. Ore jo paviršius akimirksniu pasidengia tankia Al2O3 oksido plėvele, kuri neleidžia toliau deguoniui (O) patekti į metalą ir baigiasi reakcija, o tai lemia aukštas aliuminio antikorozines savybes. Apsauginė paviršiaus plėvelė ant aliuminio taip pat susidaro, jei jis dedamas į koncentruotą azoto rūgštį.

Aliuminis aktyviai reaguoja su kitomis rūgštimis:

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

3Н2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2.

Įdomu tai, kad aliuminio ir jodo (I) miltelių reakcija prasideda kambario temperatūroje, jei į pradinį mišinį įlašinami keli lašai vandens, kuris šiuo atveju atlieka katalizatoriaus vaidmenį:

2Al + 3I2 = 2AlI3.

Aliuminio sąveika su siera (S), kai kaitinama, sukelia aliuminio sulfido susidarymą:

2Al + 3S = Al2S3,

kurį lengvai skaido vanduo:

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

Aliuminis tiesiogiai su vandeniliu (H) nesąveikauja, tačiau netiesiogiai, pavyzdžiui, naudojant organinius aliuminio junginius, galima susintetinti kietą polimerinį aliuminio hidridą (AlH3)x – stipriausią reduktorių.

Miltelių pavidalu aliuminis gali būti sudegintas ore ir susidaro balti ugniai atsparūs aliuminio oksido Al2O3 milteliai.

Didelis Al2O3 sukibimo stiprumas lemia aukštą jo susidarymo iš paprastų medžiagų šilumą ir aliuminio gebėjimą redukuoti daugelį metalų iš jų oksidų, pavyzdžiui:

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe ir lygus

3СаО + 2Al = Al2О3 + 3Са.

Šis metalų gavimo būdas vadinamas aliuminotermija.

Buvimas gamtoje

Pagal paplitimą žemės plutoje aliuminis užima pirmą vietą tarp metalų ir trečią tarp visų elementų (po deguonies (O) ir silicio (Si)), jis sudaro apie 8,8% žemės plutos masės. Aliuminis yra įtrauktas į daugybę mineralų, daugiausia aliumosilikatų ir uolienų. Aliuminio junginiuose yra granitų, bazaltų, molių, lauko špatų ir kt. Tačiau čia yra paradoksas: jų yra daug mineralai o uolienos, kuriose yra aliuminio, boksito, pagrindinės žaliavos pramoninei aliuminio gamybai, telkiniai yra gana reti. IN Rusijos Federacija yra boksito telkinių Sibire ir Urale. Alunitai ir nefelinai taip pat turi pramoninę reikšmę. Kaip mikroelementas aliuminio yra augalų ir gyvūnų audiniuose. Yra organizmų – koncentratorių, kurie kaupia aliuminį savo organuose – kai kurios klubinės samanos, moliuskai.

Pramoninė gamyba: pagal pramoninės gamybos indeksą boksitai pirmiausia yra chemiškai apdorojami, pašalinant iš jų silicio (Si), geležies (Fe) oksidų ir kitų elementų priemaišas. Tokio apdorojimo metu gaunamas grynas aliuminio oksidas Al2O3 – pagrindinis metalo gamyboje elektrolizės būdu. Tačiau dėl to, kad Al2O3 lydymosi temperatūra yra labai aukšta (daugiau nei 2000°C), jo lydalo elektrolizei panaudoti negalima.

Mokslininkai ir inžinieriai rado išeitį toliau. Kriolitas Na3AlF6 pirmiausia išlydomas elektrolizės vonioje (lydymosi temperatūra šiek tiek žemesnė nei 1000°C). Kriolito galima gauti, pavyzdžiui, perdirbant nefelinus iš Kolos pusiasalio. Be to, į šį lydalą įdedama šiek tiek Al2O3 (iki 10 % masės) ir kai kurių kitų medžiagų, pagerinančių sąlygas vėlesniam procesas. Šio lydalo elektrolizės metu aliuminio oksidas suyra, kriolitas lieka lydaloje, o ant katodo susidaro išlydytas aliuminis:

2Al2O3 = 4Al + 3O2.

Aliuminio lydiniai

Dauguma metalo elementų yra legiruoti su aliuminiu, tačiau tik keli iš jų atlieka pagrindinių legiravimo komponentų vaidmenį pramoniniuose aliuminio lydiniuose. Tačiau nemaža dalis elementų naudojami kaip priedai lydinių savybėms pagerinti. Plačiausiai naudojami:

Berilio pridedama siekiant sumažinti oksidaciją aukštesnėje temperatūroje. Nedideli berilio priedai (0,01 - 0,05%) naudojami aliuminio lydiniuose, siekiant pagerinti vidaus degimo variklio dalių (stūmoklių ir cilindrų galvučių) gamybos sklandumą.

Boras įvedamas elektros laidumui padidinti ir kaip rafinavimo priedas. Boras įterpiamas į aliuminio lydinius, naudojamus branduolinėje energetikoje (išskyrus reaktorių dalis), nes jis sugeria neutronus, užkertant kelią spinduliuotės plitimui. Boro įvedama vidutiniškai 0,095 – 0,1 proc.

Bismutas. Siekiant pagerinti apdirbamumą, į aliuminio lydinius dedama žemos lydymosi temperatūros metalų, tokių kaip bismutas, kadmis. Šie elementai sudaro minkštas lydžias fazes, kurios prisideda prie drožlių lūžimo ir pjaustytuvo sutepimo.

Į lydinius, iš kurių toliau gaminami sunaudojamieji anodai, galio dedama 0,01–0,1%.

Geležis. Nedideliais kiekiais (>0,04%) įvedama gaminant laidus, siekiant padidinti stiprumą ir pagerinti valkšnumo charakteristikas. Taip pat geležies sumažina prilipimą prie formų sienelių liejant į formą.

Indis. Pridėjus 0,05–0,2 %, aliuminio lydiniai sustiprinami senėjimo metu, ypač esant mažam vario kiekiui. Indžio priedai naudojami aliuminio ir kadmio guolių lydiniuose.

Siekiant padidinti lydinių stiprumą ir pagerinti korozijos savybes, įvedama maždaug 0,3 % kadmio.

Kalcis suteikia plastiškumo. Su 5% kalcio kiekiu lydinys turi superplastiškumo efektą.

Silicis yra dažniausiai naudojamas priedas liejyklų lydiniuose. 0,5 - 4% sumažina polinkį į įtrūkimus. Silicio ir magnio derinys leidžia termiškai užsandarinti lydinį.

Magnis. Magnio pridėjimas žymiai padidina stiprumą, nesumažinant plastiškumo, pagerina suvirinamumą ir padidina lydinio atsparumą korozijai.

Varis stiprina lydinius, maksimalus sukietėjimas pasiekiamas, kai turinys cuprum 4-6%. Lydiniai su varu naudojami vidaus degimo variklių stūmoklių gamyboje, kokybiškos liejamos dalys orlaiviams.

Skardos pagerina pjovimo našumą.

Titanas. Pagrindinė titano užduotis lydiniuose yra grūdelių rafinavimas liejiniuose ir luituose, o tai labai padidina stiprumą ir savybių vienodumą visame tūryje.

Nors aliuminis laikomas vienu iš mažiausiai tauriųjų pramoninių metalų, jis yra gana stabilus daugelyje oksiduojančių aplinkų. Tokio elgesio priežastis yra ištisinė oksido plėvelė ant aliuminio paviršiaus, kuri, veikiama deguonies, vandens ir kitų oksiduojančių medžiagų, valomose vietose iš karto susiformuoja.

Daugeliu atvejų lydymas vyksta ore. Jeigu sąveika su oru apsiriboja tirpale netirpių junginių susidarymu paviršiuje ir susidariusi šių junginių plėvelė gerokai sulėtina tolesnę sąveiką, tai dažniausiai nesiimama priemonių tokiai sąveikai slopinti. Lydymas šiuo atveju atliekamas tiesiogiai liečiant lydalą su atmosfera. Tai daroma ruošiant daugumą aliuminio, cinko, alavo ir švino lydinių.

Erdvę, kurioje vyksta lydinių lydymas, riboja ugniai atsparus pamušalas, galintis atlaikyti 1500–1800 ˚С temperatūrą. Visuose lydymosi procesuose dalyvauja dujinė fazė, kuri susidaro degant kurui, sąveikaujant su aplinka ir lydymo agregato pamušalu ir kt.

Dauguma aliuminio lydinių pasižymi dideliu atsparumu korozijai natūralioje atmosferoje, jūros vandenyje, daugelio druskų ir cheminių medžiagų tirpaluose bei daugelyje maisto produktų. Aliuminio lydinio konstrukcijos dažnai naudojamos jūros vandenyje. Jūrų plūdurai, gelbėjimo valtys, laivai, baržos statomi iš aliuminio lydinių nuo 1930 metų.Šiuo metu aliuminio lydinio laivų korpusų ilgis siekia 61 m. Yra patirtis aliuminio požeminiuose vamzdynuose, aliuminio lydiniai yra labai atsparūs grunto korozijai. 1951 metais Aliaskoje buvo nutiestas 2,9 km ilgio dujotiekis. Po 30 eksploatavimo metų jokių nuotėkių ar rimtų korozijos pažeidimų nerasta.

Aliuminis plačiai naudojamas statybose kaip dailylentės, durys, langų rėmai, elektros kabeliai. Aliuminio lydiniai ilgą laiką nėra veikiami stiprios korozijos, kai liečiasi su betonu, skiedinys, tinkas, ypač jei konstrukcijos nėra dažnai šlapios. Kai šlapias dažnai, jei aliuminio paviršius prekybos daiktai nebuvo toliau apdorotas, gali patamsėti, iki pajuodavimo pramoniniuose miestuose, kurių ore yra daug oksiduojančių medžiagų. Siekiant to išvengti, gaminami specialūs lydiniai, išgauti blizgančius paviršius briliantinio anodavimo būdu – ant metalinio paviršiaus padengiant oksido plėvelę. Tokiu atveju paviršiui galima suteikti įvairių spalvų ir atspalvių. Pavyzdžiui, aliuminio lydiniai su siliciu leidžia gauti įvairių atspalvių – nuo ​​pilkos iki juodos. Aliuminio lydiniai su chromu yra auksinės spalvos.

Pramoninis aliuminis gaminamas dviejų tipų lydinių pavidalu – liejimas, kurio dalys gaminamos liejant, ir deformacinis – lydiniai, gaminami deformuojamų pusgaminių – lakštų, folijos, plokščių, profilių, vielos pavidalu. Liejiniai iš aliuminio lydinių gaunami visais įmanomais liejimo būdais. Dažniausiai pasitaiko esant slėgiui, vėsiose formose ir smėlio molio formose. Jis naudojamas mažų politinių partijų gamyboje liejimas gipso kombinuotose formose ir liejimas investavimo modeliams. Iš liejinių lydinių gaminami elektros variklių rotoriai, liejamos orlaivių dalys ir kt. Kalti lydiniai naudojami automobilių gamyboje vidaus apdaila, buferiai, kėbulo plokštės ir vidaus dalys; statybose kaip apdailos medžiaga; lėktuvuose ir kt.

IN industrija taip pat naudojami aliuminio milteliai. Naudojamas metalurgijoje industrija: aliuminotermijoje, kaip legiravimo priedai, pusgaminiams gaminti presuojant ir sukepinant. Šiuo metodu gaunamos labai patvarios dalys (krumpliaračiai, įvorės ir kt.). Milteliai taip pat naudojami chemijoje aliuminio junginiams gauti ir kaip katalizatorius(pavyzdžiui, etileno ir acetono gamyboje). Atsižvelgiant į didelį aliuminio reaktyvumą, ypač miltelių pavidalu, jis naudojamas sprogmenims ir kietajam raketų raketiniam kurui, nes jis gali greitai užsidegti.

Atsižvelgiant į didelį aliuminio atsparumą oksidacijai, milteliai naudojami kaip pigmentas dažymo įrangos dangose, stogams, popieriui spausdinti, blizgiems automobilių plokščių paviršiams. Be to, aliuminio sluoksnis yra padengtas plienu ir ketaus prekybos prekė kad būtų išvengta jų korozijos.

Pagal pritaikymą aliuminis ir jo lydiniai nusileidžia tik geležies (Fe) ir jos lydiniams. Plačiai paplitęs aliuminio naudojimas įvairiose technologijos srityse ir kasdieniame gyvenime yra susijęs su jo fizinių, mechaninių ir cheminių savybių deriniu: mažu tankiu, atsparumu korozijai atmosferos ore, dideliu šilumos ir elektros laidumu, plastiškumu ir santykinai dideliu stiprumu. Aliuminis lengvai apdirbamas įvairiais būdais – kalimo, štampavimo, valcavimo ir t.t.. Vielos gamybai naudojamas grynas aliuminis (aliuminio elektrinis laidumas sudaro 65,5 % vario elektrinio laidumo, bet aliuminis yra daugiau nei tris kartus lengvesnis už vario laidumą, t. todėl elektrotechnikoje dažnai pakeičiamas aliuminis) ir kaip pakavimo medžiaga naudojama folija. Didžioji dalis lydyto aliuminio išleidžiama įvairiems lydiniams gauti. Apsauginės ir dekoratyvinės dangos lengvai padengiamos aliuminio lydinių paviršiumi.

Aliuminio lydinių savybių įvairovė atsiranda dėl to, kad į aliuminį įterpiami įvairūs priedai, kurie su juo sudaro kietus tirpalus arba intermetalinius junginius. Didžioji dalis aliuminio naudojama lengviesiems lydiniams gaminti - duraliuminis (94% aliuminio, 4% vario (Cu), 0,5% magnio (Mg), mangano (Mn), (Fe) ir silicio (Si)), silumino (85- 90% - aliuminio, 10-14% silicio (Si), 0,1% natrio (Na)) ir kt.Metalurgijoje aliuminis naudojamas ne tik kaip lydinių pagrindas, bet ir kaip vienas iš plačiai naudojamų legiruojamųjų priedų lydiniuose. remiantis vario (Cu), magnio (Mg), geležies (Fe), >nikelio (Ni) ir kt.

Aliuminio lydiniai plačiai naudojami kasdieniame gyvenime, statybose ir architektūroje, automobilių pramonėje, laivų statyboje, aviacijoje ir kosmoso technologijose. Visų pirma, pirmasis dirbtinis palydovasŽemė. Aliuminio ir cirkonio (Zr) lydinys plačiai naudojamas statant branduolinį reaktorių. Aliuminis naudojamas sprogmenų gamyboje.

Tvarkant aliuminį kasdieniame gyvenime reikia nepamiršti, kad aliuminio induose galima šildyti ir laikyti tik neutralius (pagal rūgštingumą) skysčius (pavyzdžiui, užvirinti vandenį). Jei, pavyzdžiui, rūgščiųjų kopūstų sriuba verdama aliuminio induose, tai aliuminis pereina į maistą ir įgauna nemalonų „metalinį“ skonį. Kadangi oksido plėvelę labai lengva sugadinti kasdieniame gyvenime, naudoti aliuminio indai vis dar nepageidautinas.

Sidabro baltumo metalas, lengvas

tankis – 2,7 g/cm

Techninio aliuminio lydymosi temperatūra - 658 °C, didelio grynumo aliuminiui - 660 °C

savitoji lydymosi šiluma – 390 kJ/kg

virimo temperatūra - 2500 ° C

savitoji garavimo šiluma - 10,53 MJ / kg

Lieto aliuminio tempiamasis stipris - 10-12 kg / mm², deformuojamas - 18-25 kg / mm², lydinių - 38-42 kg / mm²

Brinelio kietumas – 24…32 kgf/mm²

didelis plastiškumas: techniniams - 35%, švariems - 50%, susukti į ploną lakštą ir lygią foliją

Youngo modulis – 70 GPa

Aliuminis pasižymi dideliu elektros laidumu (0,0265 μOhm m) ir šilumos laidumu (203,5 W/(m K)), 65% vario elektrinio laidumo ir turi didelį šviesos atspindį.

Silpnas paramagnetas.

Temperatūros tiesinio plėtimosi koeficientas 24,58 10−6 K−1 (20…200 °C).

Elektrinės varžos temperatūros koeficientas yra 2,7·10−8K−1.

Aliuminis sudaro lydinius su beveik visais metalais. Labiausiai žinomi lydiniai su vario ir magnio (duraliuminio) ir silicio (silumino).

Natūralus aliuminis beveik visas susideda iš vieno stabilus izotopas 27Al su 26Al pėdsakais, radioaktyvus izotopas su laikotarpį pusinės eliminacijos laikas – 720 tūkstančių metų, susidaręs atmosferoje kosminių spindulių protonais bombarduojant argono branduolius.

Pagal paplitimą žemės plutoje Žemė užima 1 vietą tarp metalų ir 3 vietą tarp elementų, nusileisdama tik deguoniui ir siliciui. aliuminio kiekis žemės plutoje duomenisįvairių tyrinėtojų yra nuo 7,45 iki 8,14% žemės plutos masės.

Gamtoje aliuminis dėl didelio cheminio aktyvumo pasitaiko beveik vien tik junginių pavidalu. Kai kurie iš jų:

Boksitai - Al2O3 H2O (su SiO2, Fe2O3, CaCO3 priemaišomis)

Alunitai – (Na,K)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3

Aliuminio oksidas (kaolinų mišiniai su smėliu SiO2, kalkakmeniu CaCO3, magnezitu MgCO3)

Korundas (safyras, rubinas, švitras) - Al2O3

Kaolinitas - Al2O3 2SiO2 2H2O

Berilas (smaragdas, akvamarinas) - 3BeO Al2O3 6SiO2

Chrizoberilas (aleksandritas) - BeAl2O4.

Tačiau tam tikromis specifinėmis redukcinėmis sąlygomis gali susidaryti natūralus aliuminis.

Natūraliuose vandenyse aliuminis randamas mažai toksiškų cheminių junginių, tokių kaip aliuminio fluoridas, pavidalu. Katijono arba anijono tipas visų pirma priklauso nuo vandeninės terpės rūgštingumo. Aliuminio koncentracijos paviršiniuose vandens telkiniuose Rusijos Federacija svyruoja nuo 0,001 iki 10 mg/l, jūros vandenyje 0,01 mg/l.

Aliuminis (aliuminis) yra

Liejinių iš aliuminio lydinių gavimas

Pagrindinis iššūkis, su kuriuo susiduria mūsų liejykla Šalis, susideda iš reikšmingo bendro liejinių kokybės pagerėjimo, kuris turėtų pasireikšti mažėjant sienelių storiui, mažėjant apdirbimo našumams ir užtvarų sistemoms, išlaikant tinkamas prekybos prekių eksploatacines savybes. Galutinis šio darbo rezultatas turėtų būti patenkinti išaugusius mechanikos inžinerijos poreikius su reikiamu lietinių ruošinių skaičiumi, ženkliai nepadidinant bendros liejinių piniginės emisijos pagal svorį.

Smėlio liejimas

Iš minėtų liejimo į vienkartines formas būdų plačiausiai naudojamas liejinių iš aliuminio lydinių gamyboje yra liejimas į šlapio smėlio formas. Taip yra dėl mažo lydinių tankio, nedidelės metalo jėgos poveikio formai ir žemos liejimo temperatūros (680-800C).

Smėlio formoms gaminti naudojami liejimo ir šerdies mišiniai, paruošti iš kvarcinio ir molio smėlio (GOST 2138-74), liejimo molio (GOST 3226-76), rišiklių ir pagalbinių medžiagų.

Užtvarų sistemos tipas parenkamas atsižvelgiant į liejinio matmenis, konfigūracijos sudėtingumą ir vietą formoje. Mažo aukščio sudėtingos konfigūracijos liejinių liejimo formos paprastai atliekamos žemesnių užtvarų sistemų pagalba. At didelis aukštis liejiniams ir plonoms sienoms, pageidautina naudoti vertikaliai išpjautas arba kombinuotas vartų sistemas. Mažų dydžių liejinių liejimo formas galima išpilti per viršutines užtvarų sistemas. Tokiu atveju metalinio šašo, patenkančio į formos ertmę, aukštis neturi viršyti 80 mm.

Siekiant sumažinti lydymosi greitį prie įėjimo į formos ertmę ir geriau atskirti joje pakibusias oksido plėveles ir šlako intarpus, į užtvarų sistemas įvedamos papildomos hidraulinės varžos - įrengiami tinkleliai (metaliniai arba stiklo pluošto) arba pilami per granuliuotą. filtrai.

Sruogos (tiektuvai), kaip taisyklė, atnešamos į plonas liejinių dalis (sieneles), išsklaidytas aplink perimetrą, atsižvelgiant į jų vėlesnio atskyrimo patogumą apdorojimo metu. Metalo tiekimas į masyvius mazgus yra nepriimtinas, nes dėl to juose susidaro susitraukimo ertmės, padidėja šiurkštumas ir susitraukimo „gedimai“ liejinių paviršiuje. Skerspjūvio kanalai dažniausiai yra stačiakampio formos, kurių plati kraštinė yra 15-20 mm, o siaura - 5-7 mm.

Lydiniams su siauru kristalizacijos intervalu (AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO liejinių šiluminiuose mazguose gali susidaryti koncentruotos susitraukimo ertmės. Norint ištraukti šiuos lukštus iš liejinių, plačiai naudojamas didžiulio pelno įrengimas. Plonasieniams (4-5 mm) ir mažiems liejiniams pelno masė yra 2-3 kartus didesnė už liejinių masę, storasienių - iki 1,5 karto. Aukštis atvyko pasirenkama priklausomai nuo liejimo aukščio. Kai aukštis mažesnis nei 150 mm, aukštis atvyko H-adj. imti lygų liejimo aukščiui Notl. Aukštesniems liejiniams Nprib / Notl santykis imamas lygus 0,3 0,5.

Didžiausias pritaikymas liejant aliuminio lydinius yra viršutinė dalis atviras pelnas apvali arba ovali dalis; šoninis pelnas daugeliu atvejų yra uždarytas. Siekiant pagerinti darbo efektyvumą pelno jie apšiltinti, pripildyti karšto metalo, papildyti. Šildymas paprastai atliekamas lipduku ant lakštinio asbesto formos paviršiaus, po to džiovinamas dujų liepsna. Lydiniai su plačiu kristalizacijos diapazonu (AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ) yra linkę susidaryti išsklaidytam susitraukimo poringumui. Susitraukiančių porų impregnavimas su pelno neveiksmingas. Todėl gaminant liejinius iš išvardytų lydinių, nerekomenduojama naudoti didžiulio pelno įrengimo. Norint gauti aukštos kokybės liejinius, atliekamas kryptinis kietėjimas, plačiai naudojant šaldytuvus, pagamintus iš ketaus ir aliuminio lydinių. Optimalios krypties kristalizacijos sąlygos sukuriamos vertikalių plyšių vartų sistema. Siekiant išvengti dujų išsiskyrimo kristalizacijos metu ir išvengti dujų susitraukimo poringumo susidarymo storasieniuose liejiniuose, plačiai taikoma kristalizacija esant 0,4–0,5 MPa slėgiui. Tam liejimo formos prieš pilant dedamos į autoklavus, jos užpildomos metalu ir liejiniai kristalizuojami oro slėgyje. Didelio dydžio (iki 2-3 m aukščio) plonasienių liejinių gamybai naudojamas liejimo būdas su nuosekliai nukreiptu kietėjimu. Metodo esmė yra nuoseklus liejinio kristalizavimas iš apačios į viršų. Tam liejimo forma uždedama ant hidraulinio keltuvo stalo ir jos viduje nuleidžiami 12–20 mm skersmens metaliniai vamzdžiai, įkaitinti iki 500–700°C, atliekantys stovų funkciją. Vamzdžiai yra stačiai pritvirtinti užtvaros kaušelyje, o juose esančios skylės uždaromos kamščiais. Užpildžius gaubtelį lydalo, kamščiai pakeliami, o lydinys per vamzdžius teka į sklendės šulinius, sujungtus su formos ertme išpjovomis (tiektuvais). Kai lydalo lygis šuliniuose pakyla 20-30 mm virš apatinio vamzdžių galo, įjungiamas hidraulinio stalo nuleidimo mechanizmas. Nuleidimo greitis parenkamas taip, kad formos užpildymas būtų atliekamas po užtvindytu lygiu, o karštas metalas nuolat patektų į viršutines formos dalis. Tai užtikrina kryptingą kietėjimą ir leidžia gauti sudėtingus liejinius be susitraukimo defektų.

Smėlio formų užpildymas metalu atliekamas iš kaušų, išklotų ugniai atsparia medžiaga. Prieš užpildant metalu, šviežiai iškloti samčiai išdžiovinami ir kaitinami 780–800°C temperatūroje, kad pašalintų drėgmę. Lydalo temperatūra prieš pilant palaikoma 720-780 °C. Formos plonasieniams liejiniams pildomos iki 730-750°C įkaitintais lydalais, o storasieniams liejiniams iki 700-720°C.

Liejimas į gipso formas

Liejimas į gipso formas naudojamas tais atvejais, kai liejiniams keliami didesni reikalavimai tikslumui, paviršiaus švarai ir smulkiausių reljefo detalių atkūrimui. Lyginant su smėlio formomis, gipso formos pasižymi didesniu stiprumu, matmenų tikslumu, geresniu atsparumu aukštai temperatūrai, leidžia gauti sudėtingos konfigūracijos liejinius, kurių sienelės storis 1,5 mm pagal 5-6 tikslumo klasę. Formos gaminamos pagal vašku arba metalu (žalvariu,) chromuotus modelius. Modelių plokštės pagamintos iš aliuminio lydinių. Siekiant palengvinti modelių išėmimą iš formų, jų paviršius padengiamas plonas sluoksnisžibalo-stearino lubrikantas.

Mažos ir vidutinės formos sudėtingiems plonasieniams liejiniams gaminamos iš mišinio, kurį sudaro 80% gipso, 20% kvarco smėlis arba asbesto ir 60-70 % vandens (sauso mišinio masės). Mišinio sudėtis vidutinėms ir didelėms formoms: 30% gipso, 60% smėlis, 10% asbesto, 40-50% vandens. Norint sulėtinti stingimą, į mišinį įpilama 1-2 % gesintų kalkių. Reikiamas formų stiprumas pasiekiamas hidratuojant bevandenį arba pusiau vandeninį gipsą. Siekiant sumažinti stiprumą ir padidinti dujų pralaidumą, neapdorotos gipso formos yra hidrotermiškai apdorojamos - jos 6-10 valandų laikomos autoklave, kai vandens garų slėgis yra 0,13-0,14 MPa, o po to parą ore. Po to formos laipsniškai džiovinamos 350–500 °C temperatūroje.

Gipso formų ypatybė yra mažas šilumos laidumas. Dėl šios aplinkybės sunku gauti tankius liejinius iš aliuminio lydinių, kurių kristalizacija yra plati. Todėl pagrindinis uždavinys kuriant pelningą gipso formų sistemą yra užkirsti kelią susitraukimo ertmių susidarymui, trapumui, oksido plėvelėms, karštiems įtrūkimams ir plonų sienelių užpildymui. Tai pasiekiama naudojant besiplečiančias užtvarų sistemas, kurios užtikrina mažą lydalo judėjimo greitį pelėsių ertmėje, nukreiptą šiluminių mazgų kietėjimą link stovų šaldytuvų pagalba ir padidina formų atitiktį didinant turinį. kvarcinio smėlio mišinyje. Plonasieniai liejiniai pilami į iki 100–200°C įkaitintas formas vakuuminiu siurbimo būdu, todėl galima užpildyti iki 0,2 mm storio ertmes. Storasieniai (daugiau nei 10 mm) liejiniai gaunami liejant formas autoklavuose. Metalo kristalizacija šiuo atveju atliekama esant 0,4–0,5 MPa slėgiui.

Lukštų liejimas

Liejimą į lukšto formas tikslinga naudoti serijinėje ir didelės apimties ribotų matmenų liejinių su padidintu paviršiaus apdaila, didesniu matmenų tikslumu ir mažesniu apdirbimu, nei liejant į smėlio formas, gamyboje.

Korpuso formos gaminamos naudojant karšto (250–300 °C) metalo (plieno,) įrankius bunkeriniu būdu. Modelinė įranga atliekama pagal 4-5 tikslumo klases su liejimo nuolydžiais nuo 0,5 iki 1,5%. Korpusai gaminami dviejų sluoksnių: pirmasis sluoksnis yra iš mišinio su 6-10% termoreaktingos dervos, antrasis iš mišinio su 2% dervos. Siekiant geresnio lukšto pašalinimo, modelio plokštė padengta plonu separuojamosios emulsijos sluoksniu (5% silikono skystis Nr. 5; 3% skalbimo muilas; 92% vandens).

Korpuso formoms gaminti naudojamas smulkiagrūdis kvarcinis smėlis, kuriame yra ne mažiau kaip 96% silicio dioksido. Pusformos sujungiamos klijuojant ant specialių kaiščių presų. Klijų sudėtis: 40% MF17 derva; 60% maršalitas ir 1,5% aliuminio chloridas (kietėjimas). Surinktų formų pildymas atliekamas konteineriuose. Liejant į lukšto formas, naudojamos tos pačios užtvarų sistemos ir temperatūros sąlygos, kaip ir liejant į smėlio formas.

Mažas metalo kristalizacijos greitis apvalkalo formose ir mažesnės kryptingos kristalizacijos kūrimo galimybės lemia žemesnių savybių liejinių gamybą nei liejant neapdoroto smėlio formomis.

Investicijų liejimas

Investicinis liejimas naudojamas gaminant padidinto tikslumo (3-5 klasė) ir paviršiaus apdailos (4-6 šiurkštumo klasė) liejinius, kuriems šis būdas yra vienintelis įmanomas arba optimalus.

Modeliai dažniausiai gaminami iš pastos pavidalo parafino stearino (1:1) kompozicijų, presuojant į metalines formas (lietas ir surenkamas) ant stacionarių ar karuselinių įrenginių. Gaminant sudėtingus liejinius, kurių matmenys yra didesni nei 200 mm, siekiant išvengti modelių deformacijos, į modelio masės sudėtį įvedamos medžiagos, kurios padidina jų minkštėjimo (lydymosi) temperatūrą.

Kaip ugniai atspari danga keraminių formų gamyboje naudojama hidrolizuoto etilo silikato (30–40%) ir kvarco miltelių (70–60%) suspensija. Modelinių blokelių barstymas atliekamas degintu smėliu 1KO16A arba 1K025A. Kiekvienas dangos sluoksnis džiovinamas ore 10-12 valandų arba atmosferoje, kurioje yra amoniako garų. Reikiamas keraminės formos stiprumas pasiekiamas esant 4–6 mm storio apvalkalui (4–6 ugniai atsparios dangos sluoksniai). Siekiant užtikrinti sklandų formos užpildymą, naudojamos besiplečiančios tvoros sistemos su metalo tiekimu į storas dalis ir masyvius mazgus. Liejiniai dažniausiai tiekiami iš masyvaus stovo per sustorėjusias sruogas (šėryklas). Sudėtingiems liejiniams leidžiama naudoti didžiulį pelną viršutinių masyvių blokų maitinimui, privalomai užpildant juos iš stovo.

Aliuminis (aliuminis) yra

Modeliai lydomi iš formelių karštame (85–90°C) vandenyje, parūgštintame druskos rūgštimi (0,5–1 cm3 vienam litrui vandens), kad stearinas nesumuiluotų. Išlydžius modelius, keraminės formos džiovinamos 150–170°C temperatūroje 1–2 valandas, supilamos į konteinerius, užpildomos sausu užpildu ir 5–8 valandas kaitinamos 600–700°C temperatūroje. Pildymas atliekamas šaltose ir šildomose formose. Formų kaitinimo temperatūrą (50-300 °C) lemia liejinio sienelių storis. Formų užpildymas metalu atliekamas įprastu būdu, taip pat naudojant vakuuminę arba išcentrinę jėgą. Dauguma aliuminio lydinių prieš pilant pašildomi iki 720-750°C.

Liejimas ant spaudimo

Chill liejimas yra pagrindinis serijinės ir masinės aliuminio lydinių liejinių gamybos būdas, leidžiantis gauti 4-6 tikslumo klasių liejinius, kurių paviršiaus šiurkštumas Rz = 50-20 ir minimalus sienelės storis 3-4 mm. . Liejant į vėsinimo formą, kartu su defektais, atsirandančiais dėl didelio lydalo greičio formos ertmėje ir kryptinio kietėjimo reikalavimų nesilaikymo (dujų poringumas, oksidinės plėvelės, susitraukimo laisvumas), pagrindiniai atliekų ir liejinių tipai yra šie: apatiniai užpildai ir įtrūkimai. Įtrūkimų atsiradimą sukelia sunkus susitraukimas. Įtrūkimai ypač dažnai atsiranda liejiniuose, pagamintuose iš plataus kristalizacijos intervalo lydinių, kurie turi didelį linijinį susitraukimą (1,25–1,35%). Šių defektų susidarymo prevencija pasiekiama įvairiais technologiniais metodais.

Tiekiant metalą į storas dalis, reikėtų numatyti tiekimo taško padavimą įrengiant tiekimo viršūnę (pelnas). Visi atitvarų sistemų elementai yra išilgai šaldymo formos jungties. Rekomenduojami tokie vartų kanalų skerspjūvio plotų santykiai: mažiems liejiniams EFst: EFsl: EFpit = 1:2:3; dideliems liejiniams EFst: EFsl: EFpit = 1: 3: 6.

Siekiant sumažinti lydalo patekimo į formos ertmę greitį, naudojami lenkti stovai, stiklo pluošto ar metalo tinkleliai ir granuliuoti filtrai. Liejinių iš aliuminio lydinių kokybė priklauso nuo lydalo kilimo formos ertmėje greičio. Šis greitis turėtų būti pakankamas, kad būtų užtikrintas plonų liejinių dalių užpildymas padidinto šilumos pašalinimo sąlygomis ir tuo pačiu metu nebūtų perpildymas dėl nepilno oro ir dujų išleidimo per ventiliacijos kanalus ir stovus, lydalo sūkuriavimo ir tekėjimo. perėjimas nuo siaurų atkarpų prie plačių. Metalo kilimo greitis formos ertmėje liejant į formą yra šiek tiek didesnis nei liejant į smėlio formas. Mažiausias leistinas kėlimo greitis apskaičiuojamas pagal A. A. Lebedevo ir N. M. Galdino formules (žr. 5.1 skyrių „Smėlio liejimas“).

Norint gauti tankius liejinius, kaip ir liejant smėlį, kryptingas kietėjimas sukuriamas tinkamai išdėstant liejinį formoje ir kontroliuojant šilumos išsklaidymą. Paprastai masyvūs (stori) liejiniai yra viršutinėje formos dalyje. Tai leidžia kompensuoti jų kiekio sumažėjimą grūdinimo metu tiesiai iš virš jų sumontuoto pelno. Šilumos šalinimo intensyvumo reguliavimas, siekiant sukurti kryptingą kietėjimą, atliekamas aušinant arba izoliuojant įvairias formos dalis. Siekiant lokaliai padidinti šilumos pašalinimą, plačiai naudojami įdėklai iš šilumai laidžios taurės, jie padidina formos aušinimo paviršių dėl pelekų, atliekamas vietinis formų aušinimas suslėgtu oru arba vandeniu. Šilumos šalinimo intensyvumui sumažinti, formos darbinis paviršius padengiamas 0,1–0,5 mm storio dažų sluoksniu. Šiuo tikslu 1-1,5 mm storio dažų sluoksnis padengiamas sruogų kanalų paviršiumi ir pelnu. Metalo aušinimo sulėtėjimą pelne galima pasiekti ir lokaliai pastorinus formos sieneles, naudojant įvairias mažai šilumai laidžias dangas ir pelną apšiltinant asbesto lipduku. Formos darbinio paviršiaus dažymas pagerina liejinių išvaizdą, padeda pašalinti dujų kišenes jų paviršiuje ir padidina formų ilgaamžiškumą. Prieš dažant, formos įkaitinamos iki 100-120 °C. Nepageidautina per aukšta kaitinimo temperatūra, nes tai sumažina liejinių kietėjimo greitį ir trukmę. terminas pelėsių servisas. Šildymas sumažina temperatūrų skirtumą tarp liejimo ir formos bei formos išsiplėtimą dėl jos kaitinimo liejant metalu. Dėl to liejinyje sumažėja tempimo įtempiai, sukelia išvaizdąįtrūkimai. Tačiau vien pelėsiai pašildyti neužtenka, kad būtų pašalinta įtrūkimo galimybė. Būtina laiku išimti liejinį iš formos. Liejinys turi būti pašalintas iš formos iki to momento, kai jo temperatūra prilygsta formos temperatūrai, o susitraukimo įtempiai pasiekia didžiausią reikšmę. Paprastai liejinys nuimamas tuo metu, kai jis yra pakankamai tvirtas, kad jį būtų galima perkelti be sunaikinimo (450–500 ° C). Iki to laiko vartų sistema dar neįgavo pakankamai tvirtumo ir yra sunaikinta dėl lengvų smūgių. Liejinio laikymo formoje laikas nustatomas pagal kietėjimo greitį ir priklauso nuo metalo temperatūros, formos temperatūros ir pylimo greičio.

Siekiant pašalinti metalo prilipimą, pailginti tarnavimo laiką ir palengvinti ištraukimą, metaliniai strypai darbo metu sutepami. Labiausiai paplitęs tepalas yra vandens-grafito suspensija (3-5% grafito).

Formų dalys, kurios atlieka liejinių išorinius kontūrus, yra pilkos spalvos ketaus. Formų sienelių storis priskiriamas priklausomai nuo liejinių sienelių storio pagal GOST 16237-70 rekomendacijas. Vidinės ertmės liejiniuose daromos naudojant metalo (plieno) ir smėlio strypus. Smėlio strypai naudojami sudėtingoms ertmėms, kurių negalima padaryti metaliniais strypais, dekoruoti. Siekiant palengvinti liejinių ištraukimą iš formų, išoriniai liejinių paviršiai turi turėti liejimo nuolydį nuo 30 "iki 3° link pertvaros. Liejinių, pagamintų iš metalinių strypų, vidinių paviršių nuolydis turi būti ne mažesnis kaip 6°. Aštrus Liejiniuose neleidžiami perėjimai iš storų į plonus pjūvius.Kreivio spindulys turi būti ne mažesnis kaip 3 mm.Smulkiems liejiniams daugiau nei 8 mm, vidutiniams 10 mm, dideliems liejiniams 12 mm skersmens skylės daromos strypais Optimalus skylės gylio ir skersmens santykis yra 0,7-1.

Oras ir dujos iš formos ertmės pašalinami vėdinimo kanalais, esančiais atskyrimo plokštumoje, ir kamščių, įtaisytų sienose prie gilių ertmių, pagalba.

Šiuolaikinėse liejyklose liejimo formos montuojamos ant vienos arba kelių stočių pusiau automatinių liejimo staklių, kuriose automatizuotas formos uždarymas ir atidarymas, šerdies įdėjimas ir išėmimas, liejimo išmetimas ir išėmimas iš formos. Taip pat numatytas automatinis pelėsių šildymo temperatūros valdymas. Formų pildymas mašinose atliekamas naudojant dozatorius.

Siekiant pagerinti plonų formų ertmių užpildymą ir pašalinti orą bei dujas, išsiskiriančias sunaikinant rišiklius, formos yra evakuojamos, pilamos žemu slėgiu arba naudojant išcentrinę jėgą.

Suspaudimo liejimas

Suspaudžiamasis liejimas yra liejimo slėginis tipas.Jis skirtas gaminti didelių gabaritų liejinius (2500x1400 mm) plokščių tipo, kurių sienelių storis 2-3 mm. Tam naudojamos metalinės pusformos, kurios montuojamos specializuotose liejimo-spaudimo staklėse su vienpusiu arba dvipusiu pusformų suartėjimu. Išskirtinis šio liejimo būdo bruožas yra priverstinis formos ertmės užpildymas plačiu lydalo srautu, kai formos pusės artėja viena prie kitos. Liejimo formoje nėra įprastos užtvarų sistemos elementų. DuomenysŠiuo metodu gaminami liejiniai iš AL2, AL4, AL9, AL34 lydinių, kurie turi siaurą kristalizacijos intervalą.

Lydalo aušinimo greitis valdomas ant formos ertmės darbinio paviršiaus padengiant įvairaus storio (0,05–1 mm) šilumą izoliuojančią dangą. Lydinių perkaitimas prieš pilant neturi viršyti 15-20°C virš skysčio temperatūros. Pusinių formų konvergencijos trukmė 5-3 s.

Žemo slėgio liejimas

Žemo slėgio liejimas yra dar viena liejimo forma. Jis buvo naudojamas gaminant didelio dydžio plonasienius liejinius iš aliuminio lydinių su siauru kristalizacijos intervalu (AL2, AL4, AL9, AL34). Kaip ir liejant formomis, liejinių išoriniai paviršiai gaminami metaline forma, o vidinės ertmės – iš metalo arba smėlio šerdies.

Strypų gamybai naudojamas mišinys, sudarytas iš 55% kvarcinio smėlio 1K016A; 13,5% ryškaus smėlio P01; 27% kvarco milteliai; 0,8% pektino klijų; 3,2% dervos M ir 0,5% žibalo. Toks mišinys nesudaro mechaninio nudegimo. Formos užpildomos metalu spaudžiant išdžiovintą suslėgtą orą (18–80 kPa), tiekiamo į lydalo paviršių tiglyje, įkaitintame iki 720–750°C. Veikiant šiam slėgiui, lydalas iš tiglio išstumiamas į metalinę vielą, o iš jos į užtvarų sistemą ir toliau į formos ertmę. Žemo slėgio liejimo pranašumas yra galimybė automatiškai valdyti metalo kilimo greitį formos ertmėje, todėl galima gauti geresnės kokybės plonasienius liejinius nei gravitacijos liejimas.

Lydinių kristalizacija formoje vykdoma esant 10–30 kPa slėgiui, kol susidaro vientisa metalo pluta, o susidarius plutai – 50–80 kPa.

Tankesni aliuminio lydinio liejiniai gaminami liejant žemu slėgiu su priešslėgiu. Formos ertmė užpildoma liejant priešslėgiu dėl slėgio skirtumo tiglyje ir formoje (10–60 kPa). Metalo kristalizacija formoje atliekama esant 0,4-0,5 MPa slėgiui. Taip išvengiama metale ištirpusio vandenilio išsiskyrimo ir dujų porų susidarymo. Aukštas kraujo spaudimas prisideda prie geresnės masyvių liejimo vienetų mitybos. Kitais atžvilgiais liejimo priešslėgiu technologija niekuo nesiskiria nuo žemo slėgio liejimo technologijos.

Atgalinio slėgio liejimas sėkmingai sujungia žemo slėgio liejimo ir slėgio kristalizacijos pranašumus.

Įpurškimo formavimas

Liejimas iš aliuminio lydinių AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34, 1-3 tikslumo klasių sudėtingos konfigūracijos liejiniai, kurių sienelių storis 1 mm ir daugiau, liejamos skylės su skersmuo iki 1,2 mm, išlietas išorinis ir vidinis sriegis kurių minimalus žingsnis yra 1 mm ir skersmuo 6 mm. Tokių liejinių paviršiaus švarumas atitinka 5-8 šiurkštumo klases. Tokie liejiniai gaminami staklėmis su šaltomis horizontaliomis arba vertikaliomis presavimo kameromis, kurių specifinis presavimo slėgis yra 30–70 MPa. Pirmenybė teikiama mašinoms su horizontalia rulonų kamera.

Liejinių matmenis ir svorį riboja Įpurškimo mašinų galimybės: presavimo kameros tūris, specifinis spaudimo slėgis (p) ir fiksavimo jėga (0). Liejinio projekcijos plotas (F), vartų kanalai ir presavimo kamera ant kilnojamosios formos plokštės neturi viršyti verčių, nustatytų pagal formulę F = 0,85 0/r.

Optimalios lauko paviršių nuolydžio vertės yra 45°; vidiniam 1°. Mažiausias kreivio spindulys yra 0,5-1 mm. Didesnės nei 2,5 mm skersmens skylės daromos liejant. Liejiniai iš aliuminio lydinių, kaip taisyklė, apdirbami tik išilgai sėdimųjų paviršių. Apdorojimo pašalpa priskiriama atsižvelgiant į liejinio matmenis ir svyruoja nuo 0,3 iki 1 mm.

Formoms gaminti naudojamos įvairios medžiagos. Formų dalys, besiliečiančios su skystu metalu, pagamintos iš plieno ZKh2V8, 4Kh8V2, 4KhV2S; plienų 35, 45, 50, kaiščiai, įvorės ir kreipiamosios kolonos - iš U8A plieno.

Metalo tiekimas į formų ertmę atliekamas naudojant išorines ir vidines užtvarų sistemas. Tiektuvai atnešami į liejimo dalis, kurios yra apdirbamos. Jų storis priskiriamas priklausomai nuo liejimo sienelės storio tiekimo vietoje ir nurodytos formos užpildymo pobūdžio. Šią priklausomybę lemia tiektuvo storio ir liejinio sienelės storio santykis. Sklandžiai, be turbulencijos ir oro užsikimšimo, formų užpildymas vyksta, jei santykis yra artimas vienam. Liejiniams, kurių sienelių storis iki 2 mm. tiektuvai yra 0,8 mm storio; kurių sienelės storis 3 mm. tiektuvų storis 1,2 mm; kurių sienelės storis 4-6 mm-2 mm.

Pirmajai lydalo daliai, praturtintai oro inkliuzais, gauti šalia pelėsio ertmės įrengiami specialūs plovimo rezervuarai, kurių tūris gali siekti 20–40% liejimo tūrio. Poveržlės su formos ertme sujungtos kanalais, kurių storis lygus tiektuvų storiui. Oro ir dujų pašalinimas iš formos ertmės atliekamas per specialius vėdinimo kanalus ir tarpus tarp strypų (stūmikų) ir formos matricos. Vėdinimo kanalai daromi padalintoje plokštumoje ant fiksuotos formos dalies, taip pat išilgai judančių strypų ir išmetimo. Vėdinimo kanalų gylis liejant aliuminio lydinius yra 0,05-0,15 mm, o plotis 10-30 mm, siekiant pagerinti ventiliaciją, poveržlių su plonais kanalais (0,2-0,5 mm) ertmė prijungiama prie atmosfera.

Pagrindiniai liejinių, gautų liejimo būdu, trūkumai yra oro (dujų) požievės poringumas dėl oro įstrigimo esant dideliam metalo patekimo į formos ertmę greičiui ir susitraukimo poringumas (arba apvalkalų) šiluminiuose mazguose. Šių defektų susidarymui didelės įtakos turi liejimo technologijos parametrai, presavimo greitis, presavimo slėgis, formos terminis režimas.

Presavimo greitis lemia formos užpildymo režimą. Kuo didesnis presavimo greitis, tuo greičiau lydalas juda per užtvarinius kanalus, tuo didesnis lydalo patekimo į formos ertmę greitis. Didelis presavimo greitis padeda geriau užpildyti plonas ir pailgas ertmes. Tuo pačiu metu jie yra metalo oro gaudymo ir subrutalinio poringumo priežastis. Liejant aliuminio lydinius, dideli presavimo greičiai naudojami tik gaminant sudėtingus plonasienius liejinius. Presavimo slėgis turi didelę įtaką liejinių kokybei. Jam didėjant, didėja liejinių tankis.

Presavimo slėgio vertę paprastai riboja mašinos fiksavimo jėgos vertė, kuri turi viršyti metalo judamojoje matricoje daromą slėgį (pF). Todėl didelio susidomėjimo sulaukia vietinis išankstinis storasienių liejinių presavimas, žinomas kaip Ašigai procesas. Mažas metalo patekimo į formos ertmę greitis per didelio profilio tiektuvus ir efektyvus išankstinis kristalizuojančio lydalo presavimas dvigubo stūmoklio pagalba leidžia išgauti tankius liejinius.

Liejinių kokybei didelę įtaką daro ir lydinio bei formos temperatūra. Gaminant paprastos konfigūracijos storasienius liejinius, lydalas pilamas 20–30 °C žemesnėje už likvidumo temperatūrą. Plonasieniams liejiniams reikia naudoti lydalą, perkaitintą virš skysčio temperatūros 10–15°C. Siekiant sumažinti susitraukimo įtempių dydį ir išvengti įtrūkimų susidarymo liejiniuose, formos prieš liejant įkaitinamos. Rekomenduojamos šios šildymo temperatūros:

Liejimo sienelės storis, mm 1—2 2—3 3—5 5—8

Šildymo temperatūra

formos, °С 250—280 200—250 160—200 120—160

Šiluminio režimo stabilumą užtikrina šildymo (elektros) arba vėsinimo (vandens) formos.

Siekiant apsaugoti formų darbinį paviršių nuo prilipimo ir erozinio lydalo poveikio, sumažinti trintį ištraukiant šerdis ir palengvinti liejinių ištraukimą, formos sutepamos. Tam naudojami riebaliniai (aliejus su grafito arba aliuminio milteliais) arba vandeniniai (druskos tirpalai, vandeniniai preparatai koloidinio grafito pagrindu) tepalai.

Liejinių iš aliuminio lydinių tankis labai padidėja liejant vakuuminėmis formomis. Norėdami tai padaryti, forma įdedama į sandarų korpusą, kuriame sukuriamas reikiamas vakuumas. Gerų rezultatų galima pasiekti naudojant „deguonies procesą“. Norėdami tai padaryti, oras formos ertmėje pakeičiamas deguonimi. Esant dideliam metalo patekimo į formos ertmę greičiui, dėl kurio lydalas sugeria deguonį, liejiniuose nesusidaro požievės poringumas, nes visas įstrigęs deguonis išleidžiamas smulkiai išsklaidytų aliuminio oksidų susidarymui, kurie nepastebimos įtakos neturi. liejinių mechanines savybes. Tokie liejiniai gali būti termiškai apdoroti.

Atsižvelgiant į techninių specifikacijų reikalavimus, aliuminio lydinio liejiniai gali būti taikomi įvairių tipų kontrolė: Rentgeno, gama ar ultragarso, skirto vidinių defektų aptikimui; ženklinimai matmenų nuokrypiams nustatyti; liuminescencinis paviršiaus įtrūkimams aptikti; hidro arba pneumokontrolė sandarumui įvertinti. Nurodomas išvardintų kontrolės tipų dažnis specifikacijas arba nustato gamyklos vyriausiojo metalurgo skyrius. Nustatyti defektai, jei tai leidžia techninės specifikacijos, pašalinami suvirinant arba impregnuojant. Argono lankinis suvirinimas naudojamas apatiniams užpildams, apvalkalams, įtrūkimų laisvumui suvirinti. Prieš suvirinant, sugedusi vieta nupjaunama taip, kad įdubimų sienelės būtų 30–42° nuolydžio. Liejiniai yra vietiškai arba bendrai kaitinami iki 300-350C. Vietinis šildymas vykdomas deguonies-acetileno liepsna, bendras kaitinimas – kamerinėse krosnyse. Suvirinimas atliekamas su tais pačiais lydiniais, iš kurių gaminami liejiniai, naudojant nesunaudojamą volframo elektrodą, kurio skersmuo 2–6 mm. išlaidas argono 5-12 l/min. Suvirinimo srovės stipris paprastai yra 25-40 A 1 mm elektrodo skersmens.

Akytumas liejiniuose pašalinamas impregnuojant bakelitiniu laku, asfalto laku, džiovinimo alyva arba skystu stiklu. Impregnavimas atliekamas specialiuose katiluose, esant 490–590 kPa slėgiui, iš anksto išlaikant liejinius retesnėje atmosferoje (1,3–6,5 kPa). Impregnavimo skysčio temperatūra palaikoma 100°C. Po impregnavimo liejiniai džiovinami 65-200°C temperatūroje, kurio metu impregnavimo skystis sukietėja ir kartojama kontrolė.

Aliuminis (aliuminis) yra

Aliuminio pritaikymas

Plačiai naudojama kaip konstrukcinė medžiaga. Pagrindiniai aliuminio privalumai šiuo pajėgumu yra lengvumas, plastiškumas štampavimui, atsparumas korozijai (oro sąlygomis aliuminis akimirksniu pasidengia stipria Al2O3 plėvele, kuri neleidžia jam toliau oksiduotis), didelis šilumos laidumas, jo junginių netoksiškumas. Visų pirma dėl šių savybių aliuminis ypač išpopuliarėjo gaminant indus, aliuminio foliją Maisto pramone ir pakavimui.

Pagrindinis aliuminio, kaip konstrukcinės medžiagos, trūkumas yra mažas stiprumas, todėl, norint jį sustiprinti, dažniausiai legiruojamas nedideliu kiekiu vario ir magnio (lydinys vadinamas duraliuminiu).

Aliuminio elektrinis laidumas yra tik 1,7 karto mažesnis nei vario, o aliuminio kilogramas yra maždaug 4 kartus pigesnis, tačiau dėl 3,3 karto mažesnio tankio, norint gauti vienodą varžą, jam reikia maždaug 2 kartus mažesnio svorio. Todėl jis plačiai naudojamas elektrotechnikoje gaminant laidus, jų ekranavimą ir net mikroelektronikoje gaminant laidininkus lustuose. Mažesnis aliuminio elektrinis laidumas (37 1/omų), palyginti su vario (63 1/omo), kompensuojamas padidinus aliuminio laidininkų skerspjūvį. Aliuminio, kaip elektrinės medžiagos, trūkumas yra stipri oksido plėvelė, kuri apsunkina litavimą.

Dėl savybių komplekso plačiai naudojamas šiluminėje įrangoje.

Aliuminis ir jo lydiniai išlaiko stiprumą esant itin žemai temperatūrai. Dėl šios priežasties jis plačiai naudojamas kriogeninėje technologijoje.

Dėl didelio atspindžio, mažos kainos ir lengvo nusodinimo aliuminis yra ideali medžiaga veidrodžiams gaminti.

Gamyboje Statybinės medžiagos kaip dujas generuojantis agentas.

Aliuminizavimas suteikia plieno ir kitų lydinių, tokių kaip stūmoklinių variklių vožtuvai, turbinų mentės, alyvos platformos, šilumos mainų įranga, atsparumą korozijai ir nuosėdoms, taip pat pakeičia cinkavimą.

Aliuminio sulfidas naudojamas vandenilio sulfidui gaminti.

Vykdomi tyrimai, siekiant sukurti putų aliuminį kaip ypač tvirtą ir lengvą medžiagą.

Kaip termito komponentas, mišiniai aliuminiotermijai

Aliuminis naudojamas retiesiems metalams išgauti iš jų oksidų ar halogenidų.

Aliuminis yra svarbus daugelio lydinių komponentas. Pavyzdžiui, aliuminio bronzose pagrindiniai komponentai yra varis ir aliuminis. Magnio lydiniuose aliuminis dažniausiai naudojamas kaip priedas. Spiralėms elektriniuose šildytuvuose gaminti naudojamas Fechral (Fe, Cr, Al) (kartu su kitais lydiniais).

aliuminio kava" height="449" src="/pictures/investments/img920791_21_Klassicheskiy_italyanskiy_proizvoditel_kofe_iz_alyuminiya.jpg" title="(!LANG:21. Klasikinės itališkos aliuminio kavos gamintojas" width="376" />!}

Kai aliuminis buvo labai brangus, iš jo buvo gaminami įvairūs juvelyriniai dirbiniai. Taigi, Napoleonas III užsakė aliuminio sagas, o 1889 metais Dmitrijui Ivanovičiui Mendelejevui buvo įteiktos svarstyklės su dubenėliais iš aukso ir aliuminio. Mada jiems iškart praėjo, kai atsirado naujos jos gamybos technologijos (patobulinimai), kurios daug kartų sumažino savikainą. Dabar aliuminis kartais naudojamas papuošalų gamyboje.

Japonijoje aliuminis naudojamas tradicinių papuošalų gamyboje, pakeičiant .

Aliuminis ir jo junginiai naudojami kaip dviejų komponentų didelio našumo raketų kuras raketinis kuras ir kaip kietojo raketinio kuro komponentas. Šie aliuminio junginiai yra labiausiai svarbūs kaip raketų kuras:

Aliuminio milteliai kaip kuras kietajame raketiniame kure. Jis taip pat naudojamas miltelių ir suspensijų pavidalu angliavandeniliuose.

aliuminio hidridas.

aliuminio boranas.

Trimetilaliuminis.

Trietilo aliuminis.

Tripropilaliuminis.

Trietilo aliuminis (dažniausiai kartu su trietilboru) taip pat naudojamas cheminiam uždegimui (t. y. kaip startinis kuras) raketų varikliuose, nes deguonies dujose užsidega savaime.

Jis turi nedidelį toksinį poveikį, tačiau daugelis vandenyje tirpių neorganinių aliuminio junginių ilgą laiką išlieka ištirpę ir per geriamąjį vandenį gali turėti žalingą poveikį žmonėms ir šiltakraujams gyvūnams. Nuodingiausi yra chloridai, nitratai, acetatai, sulfatai ir kt. Žmonėms tokios aliuminio junginių dozės (mg/kg kūno svorio) turi toksinį poveikį nurijus:

aliuminio acetatas - 0,2-0,4;

aliuminio hidroksidas - 3,7-7,3;

aliuminio alūnas - 2,9.

Visų pirma veikia nervų sistema(kaupiasi nerviniame audinyje, sukelia sunkius centrinės nervų sistemos veiklos sutrikimus). Tačiau neurotoksinė aliuminio savybė buvo tiriama nuo septintojo dešimtmečio vidurio, nes metalui kauptis žmogaus organizme trukdo jo išsiskyrimo mechanizmas. Įprastomis sąlygomis su šlapimu gali išsiskirti iki 15 mg elemento per dieną. Atitinkamai, didžiausias neigiamas poveikis pastebimas žmonėms, kurių inkstų išskyrimo funkcija sutrikusi.

Kai kurių biologinių tyrimų duomenimis, aliuminio patekimas į žmogaus organizmą buvo laikomas Alzheimerio ligos išsivystymo veiksniu, tačiau vėliau šie tyrimai sulaukė kritikos, o išvada apie vieno ryšį su kitu buvo paneigta.

Aliuminio chemines savybes lemia didelis jo afinitetas deguoniui (in mineralai aliuminis patenka į deguonies oktaedrus ir tetraedrus, pastovus valentingumas (3), daugumos blogas tirpumas natūralūs junginiai. Endogeniniuose procesuose kietėjant magmai ir formuojantis magminėms uolienoms, aliuminis patenka į kristalinė gardelė lauko špatai, žėručiai ir kiti mineralai – aliumosilikatai. Biosferoje aliuminis yra silpnas migruojantis, jo mažai organizmuose ir hidrosferoje. Drėgname klimate, kur pūvančios gausios augmenijos liekanos sudaro daug organinių rūgščių, aliuminis migruoja dirvožemiuose ir vandenyse organinių mineralinių koloidinių junginių pavidalu; aliuminis yra adsorbuojamas koloidų ir nusodinamas apatinėje dirvožemio dalyje. Ryšys tarp aliuminio ir silicio dalinai nutrūksta ir vietomis tropikuose susidaro mineralų – aliuminio hidroksidų – boehmito, diasporos, hidrargilito. Didžioji dalis aliuminio yra aliumosilikatų – kaolinito, beidelito ir kitų molio mineralų – dalis. Silpnas mobilumas lemia aliuminio likutinį kaupimąsi drėgnų tropikų atmosferos poveikio plutoje. Dėl to susidaro eluviniai boksitai. Ankstesnėse geologinėse epochose boksitai taip pat kaupėsi ežeruose ir tropinių regionų jūrų pakrantės zonoje (pavyzdžiui, Kazachstano nuosėdiniai boksitai). Stepėse ir dykumose, kur mažai gyvųjų medžiagų, o vandenys neutralūs ir šarminiai, aliuminis beveik nemigruoja. Aliuminio migracija intensyviausia vulkaninėse vietovėse, kur stebimi labai rūgštūs upių ir požeminiai vandenys, kuriuose gausu aliuminio. Rūgščių vandenų išstūmimo į šarminį jūrinį (upių ir kt. žiotyse) vietose aliuminis nusėda, susidarant boksito nuosėdoms.

Aliuminis yra gyvūnų ir augalų audinių dalis; žinduolių organuose rasta nuo 10-3 iki 10-5% aliuminio (vienoje žalioje medžiagoje). Aliuminis kaupiasi kepenyse, kasoje ir skydliaukėje. IN vaistažolių produktai aliuminio kiekis svyruoja nuo 4 mg 1 kg sausosios medžiagos (bulvės) iki 46 mg (geltonosios ropės), gyvūninės kilmės produktuose - nuo 4 mg (medaus) iki 72 mg 1 kg sausosios medžiagos (). Kasdieniame žmogaus racione aliuminio kiekis siekia 35-40 mg. Žinomi organizmai yra aliuminio koncentratoriai, pavyzdžiui, samanos (Lycopodiaceae), kurių pelenuose yra iki 5,3% aliuminio, moliuskai (Helix ir Lithorina), kurių pelenuose 0,2-0,8% aliuminio. Formuodamas netirpius junginius su fosfatais, aliuminis sutrikdo augalų (fosfatų pasisavinimas iš šaknų) ir gyvūnų mitybą (fosfatų pasisavinimas žarnyne).

Pagrindinis pirkėjas yra aviacija. Labiausiai apkrauti orlaivio elementai (odelė, galios sutvirtinimo komplektas) pagaminti iš duraliuminio. Ir jie paėmė šį lydinį į kosmosą. Jis netgi nusileido Mėnulyje ir grįžo į Žemę. O biuro dizainerių sukurtos stotys „Luna“, „Venera“, „Mars“, kurios ilgus metus vadovavo Georgijus Nikolajevičius Babakinas (1914–1971), jie neapsiėjo be aliuminio lydinių.

Aliuminio-mangano ir aliuminio-magnio sistemos lydiniai (AMts ir AMg) yra pagrindinė greitaeigių „raketų“ ir „meteorų“ – povandeninių sparnų – korpusų medžiaga.

Tačiau aliuminio lydiniai naudojami ne tik kosmose, aviacijoje, jūrų ir upių transporte. Aliuminis užima tvirtą vietą sausumos transporte. Šie duomenys byloja apie plačiai paplitusį aliuminio naudojimą automobilių pramonėje. 1948 metais vienam sunaudota 3,2 kg aliuminio, 1958 metais - 23,6, 1968 metais - 71,4, o šiandien šis skaičius viršija 100 kg. Aliuminis atsirado ir geležinkelių transporte. O „Russkaya Troika“ superekspressas yra daugiau nei 50% pagamintas iš aliuminio lydinių.

Aliuminis vis dažniau naudojamas statybose. Naujuose pastatuose dažnai naudojamos tvirtos ir lengvos sijos, lubos, kolonos, turėklai, tvoros, vėdinimo sistemų elementai iš aliuminio lydinių. Pastaraisiais metais aliuminio lydiniai pateko į daugelio statybą visuomeniniai pastatai, sporto kompleksai. Yra bandymų naudoti aliuminį kaip stogo dangos medžiaga. Toks stogas nebijo anglies dvideginio, sieros junginių, azoto junginių ir kitų priemaišų. kenksmingų priemaišų, itin sustiprinanti atmosferinę stogo dangos koroziją.

Kaip liejimo lydiniai naudojami siluminai - aliuminio ir silicio sistemos lydiniai. Tokie lydiniai pasižymi geru sklandumu, suteikia nedidelį susitraukimą ir atskyrimą (nevienodumą) liejiniuose, todėl liejant galima gauti sudėtingiausios konfigūracijos dalis, pavyzdžiui, variklio korpusus, siurblių sparnuotės, prietaisų korpusus, vidaus degimo variklių blokus, stūmoklius. , stūmoklinių variklių cilindrų galvutės ir apvalkalai.

Kovok už nuosmukį kaina aliuminio lydiniai taip pat sulaukė sėkmės. Pavyzdžiui, silumas yra 2 kartus pigesnis nei aliuminis. Dažniausiai, atvirkščiai, lydiniai yra brangesni (lydiniui gauti reikia gauti gryną pagrindą, o paskui legiruojant – lydinį). Sovietų metalurgai Dnepropetrovsko aliuminio gamykloje 1976 metais įvaldė siluminų lydymą tiesiai iš aliumosilikatų.

Aliuminis jau seniai žinomas elektros inžinerijoje. Tačiau iki šiol aliuminio apimtys apsiribojo elektros linijomis ir retais atvejais maitinimo kabeliais. Kabelių pramonėje dominavo vario ir vadovauti. Laidieji kabelio konstrukcijos elementai buvo pagaminti iš vario, o metalinis apvalkalas vadovauti arba švino lydinių. Daugelį dešimtmečių (pirmą kartą švino apvalkalai, skirti apsaugoti kabelių gyslas, buvo pasiūlyti 1851 m.) buvo vienintelė metalinė kabelių apvalkalų medžiaga. Jis puikiai atlieka šį vaidmenį, bet ne be trūkumų - didelio tankio, mažo stiprumo ir trūkumo; tai tik pagrindiniai, privertę žmogų ieškoti kitų metalų, galinčių tinkamai pakeisti šviną.

Jie pasirodė aliuminiai. Jo tarnybos pradžia šiame vaidmenyje galima laikyti 1939 m., o darbas prasidėjo 1928 m. Tačiau rimtas posūkis aliuminio panaudojime kabelių technologijoje įvyko 1948 m., kai buvo sukurta ir įsisavinta aliuminio apvalkalų gamybos technologija.

Varis taip pat daugelį dešimtmečių buvo vienintelis metalas srovės laidininkų gamybai. Medžiagų, galinčių pakeisti varį, tyrimai parodė, kad aliuminis turėtų ir gali būti toks metalas. Taigi, vietoj dviejų metalų, iš esmės skirtingos paskirties, aliuminis pateko į kabelių technologiją.

Šis pakeitimas turi daug privalumų. Pirma, galimybė naudoti aliuminio apvalkalą kaip nulinį laidininką leidžia žymiai sutaupyti metalo ir sumažinti svorį. Antra, didesnis stiprumas. Trečia, palengvinti montavimą, sumažinti transportavimo išlaidas, sumažinti kabelio kainą ir kt.

Aliuminio laidai taip pat naudojami oro linijoms. Tačiau prireikė daug pastangų ir laiko, kad būtų sukurtas lygiavertis pakaitalas. Buvo sukurta daug variantų ir jie naudojami atsižvelgiant į konkrečią situaciją. [Gaminami padidinto stiprumo ir padidinto atsparumo valkšnumui aliuminio vielos, kurios pasiekiamos legiruojant magniu iki 0,5%, siliciu iki 0,5%, geležimi iki 0,45%, grūdinant ir senstant. Plieniniai-aliuminio laidai naudojami, ypač atliekant didelius tarpatramius, reikalingus įvairių kliūčių sankirtoje su elektros linijomis. Pavyzdžiui, kertant upes yra daugiau nei 1500 m tarpatramių.

Aliuminis perdavimo technologijoje elektros dideliais atstumais jie naudojami ne tik kaip laidi medžiaga. Prieš pusantro dešimtmečio aliuminio lydiniai pradėti naudoti jėgos perdavimo bokštų gamybai. Pirmą kartą jie buvo pastatyti pas mus Šalis Kaukaze. Jie yra apie 2,5 karto lengvesni už plieną ir nereikalauja apsaugos nuo korozijos. Taigi tas pats metalas elektrotechnikoje ir elektros perdavimo technologijoje pakeitė geležį, varį ir šviną.

Taip ar beveik taip buvo ir kitose technologijų srityse. Cisternos, vamzdynai ir kiti surinkimo įrenginiai, pagaminti iš aliuminio lydinių, puikiai pasitvirtino naftos, dujų ir chemijos pramonėje. Jie išstūmė daugybę korozijai atsparių metalų ir medžiagų, pavyzdžiui, geležies ir anglies lydinio talpyklas, kurios viduje buvo emaliuotos agresyviems skysčiams laikyti (dėl šios brangios konstrukcijos emalio sluoksnio įtrūkimo gali atsirasti nuostolių ar net avarija).

Pasaulyje folijos gamybai kasmet išleidžiama per 1 mln. tonų aliuminio. Folijos storis, priklausomai nuo jos paskirties, yra 0,004-0,15 mm. Jo taikymas yra labai įvairus. Jis naudojamas įvairių maisto ir pramonės gaminių – šokolado, saldainių, vaistų, kosmetikos, fotografijos gaminių ir kt.

Folija taip pat naudojama kaip konstrukcinė medžiaga. Yra grupė dujomis užpildytų plastikų – korio plastikų – akytųjų medžiagų su reguliariai pasikartojančių taisyklingų ląstelių sistema. geometrine forma, kurio sienos pagamintos iš aliuminio folijos.

Brockhauso ir Efrono enciklopedija

ALUMINIUMAS- (molio) chemija. zn. AL; adresu. in. = 27,12; plaka in. = 2,6; lyd.p. apie 700°. Sidabriškai baltas, minkštas, skambus metalas; kartu su silicio rūgštimi yra pagrindinė molio, lauko špato, žėručio sudedamoji dalis; randama visuose dirvožemiuose. Eina į…… Rusų kalbos svetimžodžių žodynas

ALUMINIUMAS- (simbolis Al), sidabro baltumo metalas, periodinės lentelės trečiosios grupės elementas. Pirmą kartą gryna forma jis buvo gautas 1827 m. Labiausiai paplitęs metalas žievėje pasaulis; pagrindinis jo šaltinis yra boksito rūda. Procesas…… Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

ALUMINIUMAS- ALIUMINIS, Aliuminis (cheminis ženklas A1, masė 27,1), labiausiai paplitęs metalas žemės paviršiuje ir, po O ir silicio, svarbiausias žemės plutos komponentas. A. gamtoje, daugiausia silicio rūgšties druskų (silikatų) pavidalu; ... ... Didžioji medicinos enciklopedija

Aliuminis- yra melsvai baltas metalas, pasižymintis ypatingu lengvumu. Jis yra labai lankstus ir gali būti lengvai valcuojamas, tempiamas, kaliamas, štampuojamas, liejamas ir pan. Kaip ir kiti minkštieji metalai, aliuminis taip pat puikiai tinka ... ... Oficiali terminija

Aliuminis- (aliuminis), Al, periodinės sistemos III grupės cheminis elementas, atominis skaičius 13, atominė masė 26,98154; lengvo metalo, mp660 °С. Žemės plutoje yra 8,8% masės. Aliuminis ir jo lydiniai naudojami kaip konstrukcinės medžiagos ... ... Iliustruotas enciklopedinis žodynas

ALUMINIUMAS- ALUMINIUMAS, aliuminis vyriškas., chem. šarminių metalų molis, aliuminio oksido pagrindas, molis; taip pat rūdžių, geležies pagrindas; ir yari vario. Aliuminio patinas. į alūną panašus fosilija, vandeninis aliuminio oksido sulfatas. Alunito vyras. fosilija, labai arti ...... Dahlio aiškinamasis žodynas

aliuminio- (sidabrinis, šviesus, sparnuotas) metalas Rusų sinonimų žodynas. aliuminio n., sinonimų skaičius: 8 molis (2) … Sinonimų žodynas

ALUMINIUMAS- (lot. Aliuminis iš aliuminio alūno), Al, periodinės sistemos III grupės cheminis elementas, atominis skaičius 13, atominė masė 26,98154. Sidabriškai baltas metalas, lengvas (2,7 g/cm³), plastiškas, didelio elektros laidumo, mp 660 .C.… … Didysis enciklopedinis žodynas

Aliuminis- Al (iš lot. alumen alūno pavadinimo, senovėje vartotas kaip dažymas ir rauginimas * a. aliuminis; n. aliuminis; f. aluminium; ir. aluminio), chem. III grupės elementas periodinis. Mendelejevo sistemos, adresu. n. 13, val. m. 26,9815 ... Geologijos enciklopedija

ALUMINIUMAS- ALIUMINIS, aliuminis, pl. ne, vyras. (iš lot. alumen alum). Sidabriškai baltas kalus lengvas metalas. Ušakovo aiškinamasis žodynas. D.N. Ušakovas. 1935 1940... Ušakovo aiškinamasis žodynas

ALUMINIO SAVYBĖS

Turinys:

Aliuminio markės

Fizinės savybės

Korozinės savybės

Mechaninės savybės

Technologinės savybės

Taikymas

aliuminio markių.

Aliuminis pasižymi dideliu elektros ir šilumos laidumu, atsparumu korozijai, lankstumu ir atsparumu šalčiui. Svarbiausia aliuminio savybė – mažas tankis (apie 2,70 g/cc) Aliuminio lydymosi temperatūra apie 660 C.

Aliuminio fizikinės ir cheminės, mechaninės ir technologinės savybės labai priklauso nuo priemaišų rūšies ir kiekio, pablogindamos daugumą gryno metalo savybių.Pagrindinės natūralios aliuminio priemaišos yra geležis ir silicis. Pavyzdžiui, geležis yra nepriklausoma Fe-Al fazė, sumažina elektros laidumą ir atsparumą korozijai, pablogina plastiškumą, bet šiek tiek padidina aliuminio stiprumą.

Priklausomai nuo gryninimo laipsnio, pirminis aliuminis skirstomas į aukšto ir techninio grynumo aliuminį (GOST 11069-2001). Techninis aliuminis taip pat apima klases, pažymėtas AD, AD1, AD0, AD00 (GOST 4784-97). Visų rūšių techninis aliuminis gaunamas kriolito-aliuminio oksido lydalų elektrolizės būdu. Didelio grynumo aliuminis gaunamas papildomai išvalius techninį aliuminį. Didelio ir didelio grynumo aliuminio savybių ypatybės aptariamos knygose

1) Aliuminio ir jo lydinių metalo mokslas. Red. I. N. Fridlyanderis. M. 1971 m.2) Metalų mechaninės ir technologinės savybės. A.V. Bobylevas. M. 1980 m.

Žemiau esančioje lentelėje pateikiama daugumos aliuminio rūšių santrauka. Taip pat nurodomas pagrindinių jo natūralių priemaišų – silicio ir geležies – kiekis.

prekės ženklas	Al, %	Si, %	Fe, %	Programos
Aukšto grynumo aliuminis
A995	99.995	0.0015	0.0015	Cheminė įranga Folija kondensatorių plokštėms Specialūs tikslai
A98	99.98	0.006	0.006
A95	99.95	0.02	0.025
Techninės klasės aliuminis
A8 AD000	99.8	0.10 0.15	0.12 0.15	Vielos strypas gamybai kabelių ir laidų gaminiai (iš A7E ir A5E). Žaliavos aliuminio lydinių gamybai Folija Valcuoti gaminiai (stypai, juostos, lakštai, viela, vamzdžiai)
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 PRAGARAS	99.0	0.95 Iš viso iki 1,0 proc

Pagrindinis praktinis skirtumas tarp komercinio ir labai išgryninto aliuminio yra susijęs su tam tikrų terpių atsparumo korozijai skirtumais. Natūralu, kad kuo aukštesnis aliuminio gryninimo laipsnis, tuo jis brangesnis.

Specialiems tikslams naudojamas didelio grynumo aliuminis. Aliuminio lydinių, kabelių ir vielos gaminių bei valcuotų gaminių gamybai naudojamas techninis aliuminis. Toliau kalbėsime apie techninį aliuminį.

Elektrinis laidumas.

Svarbiausia aliuminio savybė – didelis elektros laidumas, kuriuo jis nusileidžia tik sidabrui, variui ir auksui. Didelio elektros laidumo ir mažo tankio derinys leidžia aliuminiui konkuruoti su variu kabelių ir vielos gaminių srityje.

Aliuminio elektrinį laidumą, be geležies ir silicio, stipriai veikia chromas, manganas ir titanas. Todėl aliuminyje, skirtame srovės laidininkų gamybai, reguliuojamas dar kelių priemaišų kiekis. Taigi A5E klasės aliuminyje, kuriame leistinas geležies kiekis yra 0,35%, o silicyje - 0,12%, priemaišų Cr + V + Ti + Mn suma neturėtų viršyti tik 0,01%.

Elektros laidumas priklauso nuo medžiagos būklės. Ilgalaikis atkaitinimas 350 C temperatūroje pagerina laidumą, o šaltas grūdinimas pablogina laidumą.

Elektrinės varžos vertė esant 20 C temperatūrai yraOhm*mm2/m arba µOhm*m :

0,0277 - atkaitinta aliuminio viela A7E

0,0280 - atkaitinta aliuminio viela A5E

0,0290 - po presavimo, be terminio apdorojimo iš AD0 aliuminio

Taigi aliuminio laidininkų savitoji elektrinė varža yra maždaug 1,5 karto didesnė už varinių laidininkų elektrinę varžą. Atitinkamai, aliuminio elektrinis laidumas (varžinės vertės atvirkštinis dydis) yra 60–65% vario elektrinio laidumo. Aliuminio elektrinis laidumas didėja mažėjant priemaišų kiekiui.

Aliuminio elektrinės varžos temperatūros koeficientas (0,004) yra maždaug toks pat kaip vario.

Šilumos laidumas

Aliuminio šilumos laidumas 20 C temperatūroje yra maždaug 0,50 cal/cm*s*C ir didėja didėjant metalo grynumui. Pagal šilumos laidumą aliuminis nusileidžia tik sidabrui ir variui (apie 0,90), tris kartus didesnis už švelnaus plieno šilumos laidumą. Ši savybė lemia aliuminio naudojimą aušinimo radiatoriuose ir šilumokaičiuose.

Kitos fizinės savybės.

Aliuminis turi labai aukštą specifinė šiluma (maždaug 0,22 cal / g * C). Tai daug daugiau nei daugumos metalų (variui – 0,09). Savitoji sintezės šiluma taip pat yra labai didelis (apie 93 cal/g). Palyginimui, vario ir geležies ši vertė yra maždaug 41–49 cal / g.

Atspindėjimas aliuminis labai priklauso nuo jo grynumo. Aliuminio folijos, kurios grynumas yra 99,2%, baltos šviesos atspindys yra 75%, o folijos, kurioje aliuminio kiekis yra 99,5%, atspindžio koeficientas jau yra 84%.

Aliuminio korozijos savybės.

Pats aliuminis yra labai cheminis aktyvus metalas. Tai susiję su jo naudojimu aliuminiotermijoje ir sprogmenų gamyboje. Tačiau ore aliuminis yra padengtas plona (apie mikrono) aliuminio oksido plėvele. Dėl didelio stiprumo ir cheminio inertiškumo jis apsaugo aliuminį nuo tolesnio oksidacijos ir lemia jo aukštas antikorozines savybes daugelyje aplinkų.

Didelio grynumo aliuminio oksido plėvelė yra ištisinė, neakyta ir labai stipriai sukimba su aliuminiu. Todėl didelio ir ypatingo grynumo aliuminis yra labai atsparus neorganinių rūgščių, šarmų, jūros vandens ir oro poveikiui. Oksidinės plėvelės sukibimas su aliuminiu tose vietose, kur yra priemaišų, labai pablogėja ir šios vietos tampa pažeidžiamos korozijai. Todėl techninio grynumo aliuminis turi mažesnį atsparumą. Pavyzdžiui, palyginti su silpna druskos rūgštimi, rafinuoto ir techninio aliuminio atsparumas skiriasi 10 kartų.

Aliuminis (ir jo lydiniai) dažniausiai pasižymi taškine korozija. Todėl aliuminio ir jo lydinių stabilumą daugelyje terpių lemia ne bandinių masės pokytis ir ne korozijos įsiskverbimo greitis, o mechaninių savybių pasikeitimas.

Techninio aliuminio korozinėms savybėms daugiausia įtakos turi geležies kiekis. Taigi korozijos greitis 5% HCl tirpale skirtingoms klasėms yra (in):

prekės ženklas	TurinysAl	Fe turinys	Korozijos greitis
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

Geležies buvimas taip pat sumažina aliuminio atsparumą šarmams, tačiau neturi įtakos atsparumui sieros ir azoto rūgštims. Apskritai techninio aliuminio atsparumas korozijai, priklausomai nuo grynumo, blogėja tokia tvarka: A8 ir AD000, A7 ir AD00, A6, A5 ir AD0, AD1, A0 ir AD.

Esant aukštesnei nei 100 C temperatūrai, aliuminis sąveikauja su chloru. Aliuminis nesąveikauja su vandeniliu, bet gerai jį tirpdo, todėl yra pagrindinis aliuminyje esančių dujų komponentas. Vandens garai, kurie disocijuoja 500 C temperatūroje, daro žalingą poveikį aliuminiui, žemesnėje temperatūroje garų poveikis yra nereikšmingas.

Aliuminis yra stabilus toliau nurodytose aplinkose:

pramoninė atmosfera

Natūralus gėlo vandens iki 180 C temperatūros. Korozijos greitis didėja aeruojant,

kaustinės sodos, druskos rūgšties ir sodos priemaišos.

Jūros vanduo

Koncentruota azoto rūgštis

Rūgštinės natrio, magnio, amonio, hiposulfito druskos.

Silpni (iki 10%) sieros rūgšties tirpalai,

100% sieros rūgštis

Silpni fosforo (iki 1%), chromo (iki 10%) tirpalai

Boro rūgštis bet kokia koncentracija

Actas, citrina, vynas. obuolių rūgštis, rūgščios vaisių sultys, vynas

Amoniako tirpalas

Aliuminis tokioje aplinkoje yra nestabilus:

Praskieskite azoto rūgštį

Vandenilio chlorido rūgštis

Praskiesta sieros rūgštis

Vandenilio fluorido ir vandenilio bromo rūgštis

Oksalo, skruzdžių rūgštis

Šarminių šarmų tirpalai

Vanduo, kuriame yra gyvsidabrio druskų, vario, chlorido jonų, kurie ardo oksido plėvelę.

kontaktinė korozija

Sąlytyje su dauguma techninių metalų ir lydinių aliuminis tarnauja kaip anodas ir padidės jo korozija.

Mechaninės savybės

Tamprumo modulis E \u003d 7000-7100 kgf / mm 2 techniniam aliuminiui esant 20 C. Didėjant aliuminio grynumui, jo vertė mažėja (6700 A99).

Šlyties modulis G \u003d 2700 kgf / mm 2.

Toliau pateikiami pagrindiniai techninio aliuminio mechaninių savybių parametrai:

Parametras	Vienetas rev.	deformuota	Atkaitintas
Derlumo stiprumas? 0.2	kgf/mm 2	8 - 12	4 - 8
Tempimo stiprumas? in	kgf/mm 2	13 - 16
Pailgėjimas pertraukos metu?		5 – 10	30 – 40
Santykinis susitraukimas pertraukos metu		50 - 60	70 - 90
Šlyties stiprumas	kgf/mm 2
Kietumas	HB	30 - 35

Pateikti skaičiai yra labai orientaciniai:

1) Atkaitinto ir lietaus aliuminio atveju šios vertės priklauso nuo techninės aliuminio klasės. Kuo daugiau priemaišų, tuo didesnis stiprumas, kietumas ir mažesnis plastiškumas. Pvz., Lieto aliuminio kietumas yra: A0 - 25HB, A5 - 20HB, o didelio grynumo aliuminio A995 - 15HB. Šių atvejų tempiamasis stipris yra: 8,5; 7,5 ir 5 kgf / mm 2, o pailgėjimas 20; atitinkamai 30 ir 45 proc.

2) Deformuoto aliuminio mechaninės savybės priklauso nuo deformacijos laipsnio, valcuoto gaminio tipo ir jo matmenų. Pavyzdžiui, vielos atsparumas tempimui yra ne mažesnis kaip 15–16 kgf / mm 2, o vamzdžių - 8–11 kgf / mm 2.

Tačiau bet kuriuo atveju techninis aliuminis yra minkštas ir trapus metalas. Maža takumo riba (net ir sunkiai apdorotam plienui neviršija 12 kgf/mm 2) riboja aliuminio naudojimą pagal leistinas apkrovas.

Aliuminio valkšnumo stipris yra mažas: 20 C temperatūroje jis yra 5 kgf/mm 2, o 200 C – 0,7 kgf/mm 2 . Palyginimui: vario atveju šie skaičiai yra atitinkamai 7 ir 5 kgf / mm 2.

Žema lydymosi temperatūra ir rekristalizacijos pradžios temperatūra (techniniam aliuminiui apie 150 C), žema valkšnumo riba riboja aliuminio veikimo temperatūrų diapazoną iš aukštų temperatūrų pusės.

Aliuminio plastiškumas nepablogėja esant žemai temperatūrai, iki helio. Temperatūrai nukritus nuo +20 C iki -269 C, techninio aliuminio tempiamasis stipris padidėja 4 kartus, o didelio grynumo – 7 kartus. Tamprumo riba šiuo atveju padidėja 1,5 karto.

Aliuminio atsparumas šalčiui leidžia jį naudoti kriogeniniuose įrenginiuose ir konstrukcijose.

Technologinės savybės.

Didelis aliuminio lankstumas leidžia gaminti foliją (iki 0,004 mm storio), giliai tempiamus gaminius ir panaudoti kniedėms.

Techninio grynumo aliuminis pasižymi trapumu aukštoje temperatūroje.

Apdirbamumas yra labai mažas.

Rekristalizacinio atkaitinimo temperatūra 350-400 C, grūdinimo – 150 C.

Suvirinamumas.

Aliuminio suvirinimo sunkumai kyla dėl 1) stiprios inertinės oksido plėvelės, 2) didelio šilumos laidumo.

Nepaisant to, aliuminis laikomas labai suvirinamu metalu. Suvirinimo siūlė turi netauriojo metalo stiprumą (atkaitintą) ir tas pačias korozijos savybes. Norėdami gauti daugiau informacijos apie aliuminio suvirinimą, žr., pvz.www. suvirinimo vieta.com.ua.

Taikymas.

Dėl mažo stiprumo aliuminis naudojamas tik neapkrautiems konstrukciniams elementams, kai svarbus didelis elektros ar šilumos laidumas, atsparumas korozijai, plastiškumas ar suvirinamumas. Dalys sujungiamos suvirinant arba kniedėmis. Techninis aliuminis naudojamas tiek liejimui, tiek valcuotų gaminių gamybai.

Įmonės sandėlyje visada yra lakštų, vielos ir padangų iš techninio aliuminio.

(žr. atitinkamus svetainės puslapius). Pagal užsakymą pristatomos kiaulės A5-A7.