ตำแหน่งอลูมิเนียมในตารางธาตุ ลักษณะอลูมิเนียม

หมวดที่ 1 ชื่อและประวัติการพบอะลูมิเนียม

มาตรา 2 ลักษณะทั่วไป อลูมิเนียม, คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี.

หมวดที่ 3 การรับหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียม

ส่วนที่ 4 การสมัคร อลูมิเนียม.

อลูมิเนียม- นี่คือองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สามซึ่งเป็นช่วงที่สามของระบบธาตุเคมีของ D. I. Mendeleev โดยมีเลขอะตอม 13 ถูกกำหนดโดยสัญลักษณ์ Al อยู่ในกลุ่มของโลหะเบา ที่พบมากที่สุด โลหะและองค์ประกอบทางเคมีที่มีมากเป็นอันดับสามในเปลือกโลก (รองจากออกซิเจนและซิลิกอน)

อะลูมิเนียมสารอย่างง่าย (หมายเลข CAS: 7429-90-5) - เบา, พาราแมกเนติก โลหะสีขาว-เงิน ขึ้นรูปง่าย หล่อขึ้นรูป อะลูมิเนียมมีค่าการนำความร้อนและไฟฟ้าสูง ทนทานต่อการกัดกร่อนอันเนื่องมาจากการเกิดฟิล์มออกไซด์ที่แรงอย่างรวดเร็วซึ่งปกป้องพื้นผิวจากการปฏิสัมพันธ์ต่อไป

ความสำเร็จของอุตสาหกรรมในสังคมที่พัฒนาแล้วนั้นสัมพันธ์กับความสำเร็จของเทคโนโลยีวัสดุโครงสร้างและโลหะผสมอย่างสม่ำเสมอ คุณภาพของการประมวลผลและผลผลิตของรายการการผลิตเพื่อการค้าเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของระดับการพัฒนาของรัฐ

วัสดุที่ใช้ใน การออกแบบที่ทันสมัย, นอกเหนือจากสูง ลักษณะความแข็งแรงควรมีคุณสมบัติที่ซับซ้อนเช่นความต้านทานการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้นความต้านทานความร้อนการนำความร้อนและไฟฟ้าการหักเหของแสงตลอดจนความสามารถในการรักษาคุณสมบัติเหล่านี้ภายใต้สภาวะการทำงานเป็นเวลานานภายใต้ภาระ

พัฒนาการทางวิทยาศาสตร์และ กระบวนการผลิตในด้านการผลิตโรงหล่อโลหะที่ไม่ใช่เหล็กในประเทศของเราสอดคล้องกับความสำเร็จขั้นสูงของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผลลัพธ์ของพวกเขาคือการสร้างโรงหล่อเย็นที่ทันสมัยและโรงหล่อแรงดันที่โรงงานผลิตรถยนต์โวลก้าและองค์กรอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง เครื่องฉีดขึ้นรูปขนาดใหญ่ที่มีแรงล็อคแม่พิมพ์ 35 MN ประสบความสำเร็จในการปฏิบัติงานที่ Zavolzhsky Motor Plant ซึ่งผลิตบล็อกกระบอกโลหะผสมอลูมิเนียมสำหรับรถยนต์ Volga

ที่โรงงานอัลไตมอเตอร์ สายการผลิตแบบอัตโนมัติสำหรับการผลิตการหล่อโดยการฉีดขึ้นรูปได้รับการควบคุม ในสหภาพสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียต () เป็นครั้งแรกในโลกที่พัฒนาและเชี่ยวชาญ กระบวนการการหล่อหลอมอย่างต่อเนื่องของแท่งโลหะจากโลหะผสมอลูมิเนียมในแม่พิมพ์แม่เหล็กไฟฟ้า วิธีนี้ช่วยปรับปรุงคุณภาพของแท่งโลหะอย่างมีนัยสำคัญและลดปริมาณของเสียในรูปของเศษในระหว่างการกลึง

ชื่อและประวัติการพบอะลูมิเนียม

อะลูมิเนียมละตินมาจากภาษาละติน alumen หมายถึง สารส้ม (อะลูมิเนียมและโพแทสเซียมซัลเฟต (K) KAl(SO4)2 12H2O) ซึ่งใช้ทำเครื่องหนังมานานแล้วและใช้เป็นยาสมานแผล อัลธาตุเคมี กลุ่ม IIIระบบธาตุ, เลขอะตอม 13, มวลอะตอม 26 ต.ค. 98154 เนื่องจากกิจกรรมทางเคมีสูง การค้นพบและการแยกอะลูมิเนียมบริสุทธิ์จึงยืดเยื้อมาเกือบ 100 ปี ข้อสรุปว่า "" (สารทนไฟในแง่สมัยใหม่ - อะลูมิเนียมออกไซด์) สามารถรับได้จากสารส้มในปี ค.ศ. 1754 นักเคมีชาวเยอรมัน A. Markgraf ต่อมาปรากฎว่า "โลก" เดียวกันสามารถแยกออกจากดินเหนียวและเรียกว่าอลูมินา เฉพาะในปี พ.ศ. 2368 เท่านั้นที่เขาสามารถรับอะลูมิเนียมที่เป็นโลหะได้ นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก H.K. Oersted เขาทำการบำบัดอะลูมิเนียมคลอไรด์ AlCl3 ซึ่งสามารถหาได้จากอลูมินา โดยใช้โพแทสเซียมอะมัลกัม (โลหะผสมของโพแทสเซียม (K) กับปรอท (Hg)) และหลังจากการกลั่นปรอทออก (Hg) ให้แยกผงอลูมิเนียมสีเทาออก

เพียงหนึ่งในสี่ของศตวรรษต่อมา วิธีนี้ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยขึ้นเล็กน้อย นักเคมีชาวฝรั่งเศส A.E. St. Clair Deville ในปี 1854 แนะนำให้ใช้โซเดียมเมทัลลิก (Na) เพื่อผลิตอะลูมิเนียม และได้รับแท่งแรกของโลหะใหม่ ค่าใช้จ่ายของอลูมิเนียมนั้นสูงมากและทำเครื่องประดับจากมัน

วิธีการทางอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมโดยอิเล็กโทรไลซิสของหลอมของผสมที่ซับซ้อน รวมถึงออกไซด์ อะลูมิเนียมฟลูออไรด์ และสารอื่นๆ ได้รับการพัฒนาอย่างอิสระในปี พ.ศ. 2429 โดย P. Eru () และ C. Hall (สหรัฐอเมริกา) การผลิตอลูมิเนียมเกี่ยวข้องกับ ค่าใช้จ่ายที่สูงไฟฟ้า ดังนั้นมันจึงถูกรับรู้ในระดับใหญ่ในศตวรรษที่ 20 เท่านั้น ที่ สหภาพสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียต (CCCP)อลูมิเนียมอุตสาหกรรมชิ้นแรกได้รับเมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2475 ที่โรงงานอะลูมิเนียม Volkhov ซึ่งสร้างขึ้นถัดจากสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ Volkhov

อะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 99.99% ได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสครั้งแรกในปี 1920 ในปี พ.ศ. 2468 งานเอ็ดเวิร์ดส์เผยแพร่ข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของอะลูมิเนียมดังกล่าว ในปี พ.ศ. 2481 Taylor, Wheeler, Smith และ Edwards ได้ตีพิมพ์บทความที่ให้คุณสมบัติบางอย่างของอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ 99.996% ซึ่งได้มาจากฝรั่งเศสด้วยกระแสไฟฟ้า เอกสารเกี่ยวกับคุณสมบัติของอะลูมิเนียมฉบับพิมพ์ครั้งแรกตีพิมพ์ในปี 2510

ในปีถัด ๆ ไปเนื่องจากความสะดวกในการเตรียมการและคุณสมบัติที่น่าสนใจมากมาย ผลงานเกี่ยวกับคุณสมบัติของอลูมิเนียม อะลูมิเนียมบริสุทธิ์พบว่ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ - ตั้งแต่ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าไปจนถึงจุดสุดยอดของวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ - ไมโครโปรเซสเซอร์ ในไครโออิเล็กทรอนิกส์, ไครโอแมกเนติกส์

วิธีการที่ใหม่กว่าในการรับอะลูมิเนียมบริสุทธิ์คือวิธีการทำให้บริสุทธิ์แบบโซน การตกผลึกจากอมัลกัม (โลหะผสมของอะลูมิเนียมที่มีปรอท) และการแยกตัวออกจากสารละลายอัลคาไลน์ ระดับความบริสุทธิ์ของอลูมิเนียมถูกควบคุมโดยค่าความต้านทานไฟฟ้าที่ อุณหภูมิต่ำ.

ลักษณะทั่วไปของอะลูมิเนียม

อลูมิเนียมธรรมชาติประกอบด้วยหนึ่งนิวไคลด์ 27Al การกำหนดค่าของชั้นอิเล็กตรอนชั้นนอกคือ 3s2p1 ในสารประกอบเกือบทั้งหมด สถานะออกซิเดชันของอะลูมิเนียมคือ +3 (วาเลนซี III) รัศมีของอะตอมอะลูมิเนียมเป็นกลางคือ 0.143 นาโนเมตร รัศมีของไอออน Al3+ คือ 0.057 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องของอะตอมอะลูมิเนียมเป็นกลางคือ 5, 984, 18, 828, 28, 44 และ 120 eV ตามลำดับ ในระดับ Pauling อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะลูมิเนียมคือ 1.5

อะลูมิเนียมมีลักษณะอ่อน น้ำหนักเบา สีขาวอมเงิน คริสตัลแลตทิชที่มีลูกบาศก์อยู่กึ่งกลางใบหน้า พารามิเตอร์ a = 0.40403 นาโนเมตร จุดหลอมเหลวของโลหะบริสุทธิ์ 660 องศาเซลเซียส จุดเดือดประมาณ 2450 องศาเซลเซียส ความหนาแน่น 2 6989 g/cm3 ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงเส้นของอะลูมิเนียมอยู่ที่ประมาณ 2.5·10-5 K-1

อะลูมิเนียมเคมีเป็นโลหะที่ค่อนข้างแอคทีฟ ในอากาศ พื้นผิวของมันถูกปกคลุมด้วยฟิล์มหนาแน่นของ Al2O3 ออกไซด์ ซึ่งป้องกันการเข้าถึงออกซิเจน (O) สู่โลหะต่อไปและนำไปสู่การสิ้นสุดของปฏิกิริยาซึ่งนำไปสู่คุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนของอลูมิเนียมสูง ฟิล์มป้องกันพื้นผิวบนอะลูมิเนียมจะเกิดขึ้นเช่นกันหากวางในกรดไนตริกเข้มข้น

อลูมิเนียมทำปฏิกิริยาอย่างแข็งขันกับกรดอื่น ๆ :

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

3Н2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2

ที่น่าสนใจ ปฏิกิริยาระหว่างผงอะลูมิเนียมและไอโอดีน (I) เริ่มต้นที่อุณหภูมิห้อง หากเติมน้ำสองสามหยดลงในส่วนผสมเริ่มต้น ซึ่งในกรณีนี้จะทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา:

2Al + 3I2 = 2AlI3

ปฏิกิริยาระหว่างอะลูมิเนียมกับกำมะถัน (S) เมื่อถูกความร้อนจะนำไปสู่การก่อตัวของอะลูมิเนียมซัลไฟด์:

2Al + 3S = Al2S3,

ซึ่งย่อยสลายได้ง่ายด้วยน้ำ:

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

อลูมิเนียมไม่มีปฏิกิริยาโดยตรงกับไฮโดรเจน (H) อย่างไรก็ตาม โดยทางอ้อม ตัวอย่างเช่น การใช้สารประกอบออร์กาโนอะลูมิเนียม เป็นไปได้ที่จะสังเคราะห์โพลีเมอร์อะลูมิเนียมไฮไดรด์ที่เป็นของแข็ง (AlH3)x ซึ่งเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงที่สุด

ในรูปของผง อลูมิเนียมสามารถเผาไหม้ในอากาศ และเกิดผงทนไฟสีขาวของอะลูมิเนียมออกไซด์ Al2O3

ค่าแรงยึดเหนี่ยวสูงใน Al2O3 กำหนดความร้อนสูงของการก่อตัวจากสารธรรมดาและความสามารถของอลูมิเนียมในการลดโลหะจำนวนมากจากออกไซด์ของพวกมัน เช่น:

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe และคู่

3СаО + 2Al = Al2O3 + 3Са.

วิธีการรับโลหะนี้เรียกว่าอลูมิโนเทอร์มี

อยู่ในธรรมชาติ

ในแง่ของความชุกในเปลือกโลก อลูมิเนียมเป็นอันดับหนึ่งในหมู่โลหะและอันดับสามในบรรดาองค์ประกอบทั้งหมด (รองจากออกซิเจน (O) และซิลิกอน (Si)) มีสัดส่วนประมาณ 8.8% ของมวลของเปลือกโลก อลูมิเนียมรวมอยู่ในแร่ธาตุจำนวนมาก ส่วนใหญ่เป็นอะลูมิโนซิลิเกตและหิน สารประกอบอะลูมิเนียมประกอบด้วยหินแกรนิต หินบะซอลต์ ดินเหนียว เฟลด์สปาร์ ฯลฯ แต่นี่คือความขัดแย้ง: มีจำนวนมาก แร่ธาตุและหินที่ประกอบด้วยอะลูมิเนียม แร่อะลูมิเนียม ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมในอุตสาหกรรมนั้นค่อนข้างหายาก ในสหพันธรัฐรัสเซียมีแร่อะลูมิเนียมฝากอยู่ในไซบีเรียและเทือกเขาอูราล Alunites และ nephelines ก็มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมเช่นกัน ในฐานะที่เป็นธาตุอลูมิเนียมมีอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์ มีสิ่งมีชีวิต - สารตั้งต้นที่สะสมอลูมิเนียมในอวัยวะของพวกเขา - มอสคลับ, หอยบางชนิด

การผลิตเชิงอุตสาหกรรม: ที่ดัชนีการผลิตภาคอุตสาหกรรม อะลูมิเนียมจะต้องผ่านกระบวนการทางเคมีก่อน โดยจะขจัดสิ่งเจือปนของออกไซด์ของซิลิกอน (Si) เหล็ก (Fe) และองค์ประกอบอื่น ๆ ออกจากพวกมัน จากการประมวลผลดังกล่าว ได้อะลูมิเนียมออกไซด์บริสุทธิ์ Al2O3 ซึ่งเป็นอะลูมิเนียมออกไซด์หลักในการผลิตโลหะด้วยกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจุดหลอมเหลวของ Al2O3 นั้นสูงมาก (มากกว่า 2,000 °C) จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้การหลอมเพื่อการแยกอิเล็กโทรไลซิส

นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรพบทางออกดังต่อไปนี้ Cryolite Na3AlF6 ถูกหลอมครั้งแรกในอ่างอิเล็กโทรไลซิส (อุณหภูมิหลอมเหลวต่ำกว่า 1,000 °C เล็กน้อย) สามารถรับไครโอไลต์ได้ ตัวอย่างเช่น โดยการประมวลผลเนฟีลีนจากคาบสมุทรโคลา นอกจากนี้ ยังมีการเพิ่ม Al2O3 เล็กน้อย (มากถึง 10% โดยมวล) และสารอื่นๆ บางส่วนในการหลอมนี้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงสภาวะสำหรับการหลอมในภายหลัง กระบวนการ. ในระหว่างการอิเล็กโทรลิซิสของการหลอมนี้ อะลูมิเนียมออกไซด์จะสลายตัว ไครโอไลต์ยังคงอยู่ในหลอม และอะลูมิเนียมหลอมเหลวจะก่อตัวบนแคโทด:

2Al2O3 = 4Al + 3O2

โลหะผสมอลูมิเนียม

องค์ประกอบโลหะส่วนใหญ่ผสมกับอลูมิเนียม แต่มีเพียงไม่กี่องค์ประกอบเท่านั้นที่มีบทบาทเป็นส่วนประกอบการผสมหลักในโลหะผสมอลูมิเนียมอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม มีการใช้องค์ประกอบจำนวนมากเป็นสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะผสม ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด:

เบริลเลียมถูกเติมเพื่อลดการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง เบริลเลียมเพิ่มเล็กน้อย (0.01 - 0.05%) ใช้ในโลหะผสมหล่ออลูมิเนียมเพื่อปรับปรุงความลื่นไหลในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ลูกสูบและฝาสูบ)

โบรอนถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าและเป็นสารเติมแต่งสำหรับการกลั่น โบรอนถูกนำเข้าสู่โลหะผสมอะลูมิเนียมที่ใช้ในงานวิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์ (ยกเว้นชิ้นส่วนเครื่องปฏิกรณ์) เพราะ มันดูดซับนิวตรอนป้องกันการแพร่กระจายของรังสี โบรอนถูกแนะนำโดยเฉลี่ยในจำนวน 0.095 - 0.1%

บิสมัท. โลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น บิสมัท แคดเมียม ถูกเติมลงในโลหะผสมอะลูมิเนียมเพื่อปรับปรุงความสามารถในการแปรรูป องค์ประกอบเหล่านี้ก่อให้เกิดเฟสที่หลอมละลายอย่างนุ่มนวล ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการแตกหักของเศษและการหล่อลื่นของหัวกัด

แกลเลียมถูกเติมเข้าไปในจำนวน 0.01 - 0.1% ให้กับโลหะผสมซึ่งทำแอโนดสิ้นเปลืองเพิ่มเติม

เหล็ก. ในปริมาณเล็กน้อย (>0.04%) จะใช้ในการผลิตสายไฟเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและปรับปรุงลักษณะการคืบ วิธีการเดียวกัน เหล็กลดการเกาะตัวของผนังแม่พิมพ์เมื่อหล่อขึ้นรูป

อินเดียม. การเติม 0.05 - 0.2% จะทำให้อะลูมิเนียมอัลลอยด์แข็งแรงขึ้นในระหว่างการเสื่อมสภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ปริมาณคิวปรัมต่ำ สารเติมแต่งอินเดียมใช้ในโลหะผสมแบริ่งอลูมิเนียมแคดเมียม

แคดเมียมประมาณ 0.3% ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและปรับปรุงคุณสมบัติการกัดกร่อนของโลหะผสม

แคลเซียมทำให้เป็นพลาสติก ด้วยปริมาณแคลเซียม 5% โลหะผสมนี้มีผลต่อความเป็นพลาสติกยิ่งยวด

ซิลิคอนเป็นสารเติมแต่งที่ใช้มากที่สุดในโลหะผสมของโรงหล่อ ในปริมาณ 0.5 - 4% ช่วยลดแนวโน้มที่จะแตกร้าว การผสมผสานของซิลิกอนและแมกนีเซียมทำให้สามารถผนึกอัลลอยด์ด้วยความร้อนได้

แมกนีเซียม. การเติมแมกนีเซียมเพิ่มความแข็งแรงอย่างมีนัยสำคัญโดยไม่ลดความเหนียว เพิ่มความสามารถในการเชื่อม และเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม

ทองแดงเสริมความแข็งแกร่งของโลหะผสมให้แข็งตัวสูงสุดเมื่อเนื้อหา คิวรัม 4 - 6%. โลหะผสมกับคิวรัมใช้ในการผลิตลูกสูบสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน ชิ้นส่วนหล่อคุณภาพสูงสำหรับเครื่องบิน

ดีบุกปรับปรุงประสิทธิภาพการตัด

ไทเทเนียม. งานหลักของไททาเนียมในโลหะผสมคือการปรับแต่งเกรนในการหล่อและหลอม ซึ่งเพิ่มความแข็งแรงและความสม่ำเสมอของคุณสมบัติตลอดปริมาตรอย่างมาก

แม้ว่าอลูมิเนียมจะถือเป็นโลหะอุตสาหกรรมที่มีเกียรติน้อยที่สุดชนิดหนึ่ง แต่ก็ค่อนข้างเสถียรในสภาพแวดล้อมการออกซิไดซ์หลายอย่าง สาเหตุของพฤติกรรมนี้เกิดจากการมีฟิล์มออกไซด์ต่อเนื่องบนพื้นผิวของอะลูมิเนียม ซึ่งจะเกิดใหม่ในบริเวณที่ทำความสะอาดทันทีเมื่อสัมผัสกับออกซิเจน น้ำ และสารออกซิไดซ์อื่นๆ

ในกรณีส่วนใหญ่ การหลอมจะเกิดขึ้นในอากาศ หากปฏิกิริยากับอากาศจำกัดอยู่ที่การก่อตัวของสารประกอบที่ไม่ละลายในของเหลวที่หลอมละลายบนพื้นผิว และฟิล์มที่เป็นผลลัพธ์ของสารประกอบเหล่านี้จะทำให้ปฏิสัมพันธ์ต่อไปช้าลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยปกติแล้วจะไม่มีมาตรการใดๆ ที่จะระงับปฏิกิริยาดังกล่าว การหลอมเหลวในกรณีนี้กระทำโดยการสัมผัสของหลอมกับบรรยากาศโดยตรง ซึ่งทำในการเตรียมอลูมิเนียม สังกะสี โลหะผสมตะกั่วดีบุกส่วนใหญ่

พื้นที่ที่หลอมโลหะผสมเกิดขึ้นถูกจำกัดด้วยวัสดุทนไฟที่สามารถทนต่ออุณหภูมิ 1500 - 1800 ˚С ในกระบวนการหลอมทั้งหมด เฟสของก๊าซจะเข้ามาเกี่ยวข้อง ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง ปฏิกิริยากับสิ่งแวดล้อมและเยื่อบุของหน่วยหลอมเหลว เป็นต้น

อะลูมิเนียมอัลลอยส่วนใหญ่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงในบรรยากาศธรรมชาติ น้ำทะเล สารละลายเกลือและสารเคมีหลายชนิด และในอาหารส่วนใหญ่ โครงสร้างอลูมิเนียมอัลลอยด์มักใช้ในน้ำทะเล ทุ่นทะเล, เรือชูชีพ, เรือ, เรือบรรทุกสินค้าถูกสร้างขึ้นจากโลหะผสมอลูมิเนียมตั้งแต่ปีพ. ศ. 2473 ปัจจุบันความยาวของตัวเรืออลูมิเนียมอัลลอยด์ถึง 61 ม. มีประสบการณ์ด้านท่ออลูมิเนียมใต้ดินอลูมิเนียมอัลลอยด์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของดินสูง ในปี 1951 มีการสร้างท่อส่งน้ำมันยาว 2.9 กม. ในอลาสก้า หลังจากใช้งานมา 30 ปี ไม่พบการรั่วไหลหรือความเสียหายร้ายแรงอันเนื่องมาจากการกัดกร่อน

อลูมิเนียมใน ปริมาณมากใช้ในการก่อสร้าง หันหน้าไปทางแผง,ประตู,กรอบหน้าต่าง,สายไฟ. อลูมิเนียมอัลลอยด์จะไม่ถูกกัดกร่อนอย่างรุนแรงเป็นเวลานานเมื่อสัมผัสกับคอนกรีต ปูน ปูนปลาสเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าโครงสร้างไม่เปียกบ่อย เมื่อเปียกบ่อย ๆ ถ้าผิวของอลูมิเนียม รายการการค้าไม่ได้รับการประมวลผลเพิ่มเติม อาจมืดลง จนถึงดำคล้ำในเมืองอุตสาหกรรมที่มีสารออกซิไดซ์ในปริมาณสูงในอากาศ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ โลหะผสมพิเศษจึงถูกผลิตขึ้นเพื่อให้ได้พื้นผิวที่มันวาวโดยการชุบอโนไดซ์ที่ยอดเยี่ยม โดยใช้ฟิล์มออกไซด์กับพื้นผิวโลหะ ในกรณีนี้พื้นผิวสามารถให้สีและเฉดสีที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น โลหะผสมของอะลูมิเนียมกับซิลิกอนช่วยให้คุณได้เฉดสีต่างๆ ตั้งแต่สีเทาจนถึงสีดำ อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีโครเมียมมีสีทอง

อลูมิเนียมอุตสาหกรรมผลิตในรูปของโลหะผสมสองประเภท - การหล่อ, ชิ้นส่วนที่ทำโดยการหล่อและการเสียรูป - โลหะผสมที่ผลิตในรูปแบบของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่เปลี่ยนรูปได้ - แผ่น, ฟอยล์, แผ่น, โปรไฟล์, ลวด ทุกคนรับหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียม วิธีที่เป็นไปได้การคัดเลือกนักแสดง. โดยทั่วไปจะอยู่ภายใต้แรงกดดัน ในแม่พิมพ์แบบเย็น และในแม่พิมพ์ดินทราย เมื่อทำเล็ก พรรคการเมืองสมัครแล้ว การคัดเลือกนักแสดงในรูปแบบยิปซั่มรวมกันและ การคัดเลือกนักแสดงสำหรับรูปแบบการลงทุน หล่อโลหะผสมใช้ทำโรเตอร์หล่อสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนหล่อสำหรับเครื่องบิน ฯลฯ โลหะผสมดัดใช้ในการผลิตยานยนต์สำหรับการตกแต่งภายใน กันชน แผงตัวถัง และรายละเอียดภายใน ในการก่อสร้างเป็นวัสดุตกแต่ง ในเครื่องบิน เป็นต้น

ที่ อุตสาหกรรมนอกจากนี้ยังใช้ผงอลูมิเนียม ใช้ในโลหการ อุตสาหกรรม: ในอลูมิโนเทอร์มีเป็นสารเจือปนสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปโดยการกดและการเผาผนึก วิธีนี้ทำให้ได้ชิ้นส่วนที่ทนทานมาก (เกียร์ บุชชิ่ง ฯลฯ) ผงยังใช้ในเคมีเพื่อให้ได้สารประกอบอลูมิเนียมและ as ตัวเร่ง(เช่น ในการผลิตเอทิลีนและอะซิโตน) เนื่องจากอะลูมิเนียมมีปฏิกิริยาสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปของผง มันถูกใช้ในวัตถุระเบิดและสารขับดันที่เป็นของแข็งสำหรับจรวด โดยใช้ความสามารถในการจุดไฟอย่างรวดเร็ว

เนื่องจากอะลูมิเนียมมีความต้านทานสูงต่อการเกิดออกซิเดชัน ผงนี้จึงถูกใช้เป็นเม็ดสีในสารเคลือบสำหรับอุปกรณ์พ่นสี หลังคา กระดาษในการพิมพ์ พื้นผิวมันวาวของแผงรถยนต์ นอกจากนี้ ชั้นของอะลูมิเนียมยังหุ้มด้วยเหล็กและเหล็กหล่อ รายการการค้าเพื่อป้องกันการกัดกร่อน

ในแง่ของการใช้งาน อะลูมิเนียมและโลหะผสมเป็นรองเพียงเหล็ก (Fe) และโลหะผสมเท่านั้น การใช้อะลูมิเนียมอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยีต่างๆ และชีวิตประจำวันเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพ ทางกล และทางเคมีร่วมกัน ได้แก่ ความหนาแน่นต่ำ ความต้านทานการกัดกร่อนในอากาศในบรรยากาศ การนำความร้อนและไฟฟ้าสูง ความเหนียว และความแข็งแรงที่ค่อนข้างสูง อลูมิเนียมสามารถแปรรูปได้ง่ายในรูปแบบต่างๆ เช่น การตี การปั๊ม การรีด ฯลฯ อะลูมิเนียมบริสุทธิ์ใช้ทำลวด (ค่าการนำไฟฟ้าของอะลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้า 65.5% ของคิวรัม แต่อะลูมิเนียมมีน้ำหนักเบากว่าคิวรัมมากกว่าสามเท่า ดังนั้นอลูมิเนียมจึงมักถูกแทนที่ด้วยวิศวกรรมไฟฟ้า) และฟอยล์ที่ใช้เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ ส่วนหลักของอลูมิเนียมหลอมใช้เพื่อให้ได้โลหะผสมต่างๆ การเคลือบป้องกันและการตกแต่งสามารถนำไปใช้กับพื้นผิวของโลหะผสมอลูมิเนียมได้อย่างง่ายดาย

คุณสมบัติที่หลากหลายของโลหะผสมอะลูมิเนียมเกิดจากการนำสารเติมแต่งต่างๆ มาใส่ในอะลูมิเนียม ซึ่งทำให้เกิดสารละลายที่เป็นของแข็งหรือเป็นสารประกอบระหว่างโลหะด้วย อลูมิเนียมจำนวนมากใช้ในการผลิตโลหะผสมเบา - ดูราลูมิน (อลูมิเนียม 94%, ทองแดง 4% (Cu), แมกนีเซียม 0.5% (Mg), แมงกานีส (Mn), (Fe) และซิลิกอน (Si)), ซิลูมิน ( 85- 90% - อลูมิเนียม, 10-14% ซิลิกอน (Si), 0.1% โซเดียม (Na)) และอื่น ๆ ในด้านโลหะวิทยา อลูมิเนียมไม่เพียงใช้เป็นฐานสำหรับโลหะผสมเท่านั้น ขึ้นอยู่กับคิวรัม (Cu) แมกนีเซียม (Mg) เหล็ก (Fe) >นิกเกิล (Ni) เป็นต้น

อลูมิเนียมอัลลอยด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน ในการก่อสร้างและสถาปัตยกรรม ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ในการต่อเรือ การบิน และเทคโนโลยีอวกาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ดาวเทียม Earth เทียมดวงแรกทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ โลหะผสมของอะลูมิเนียมและเซอร์โคเนียม (Zr) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอาคารเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ อลูมิเนียมใช้ในการผลิตวัตถุระเบิด

เมื่อจัดการกับอะลูมิเนียมในชีวิตประจำวัน คุณต้องจำไว้ว่าเฉพาะของเหลวที่เป็นกลาง (โดยความเป็นกรด) (เช่น น้ำต้ม) เท่านั้นที่สามารถให้ความร้อนและเก็บไว้ในจานอะลูมิเนียมได้ ตัวอย่างเช่นหากต้มซุปกะหล่ำปลีเปรี้ยวในจานอลูมิเนียมอลูมิเนียมจะผ่านเข้าไปในอาหารและได้รับรสชาติ "โลหะ" ที่ไม่พึงประสงค์ เนื่องจากฟิล์มออกไซด์เสียหายได้ง่ายมากในชีวิตประจำวัน การใช้เครื่องครัวอะลูมิเนียมจึงเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา

โลหะสีเงิน-ขาว เบา

ความหนาแน่น — 2.7 g/cm

จุดหลอมเหลวสำหรับอะลูมิเนียมทางเทคนิค - 658 °C สำหรับอะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูง - 660 °C

ความร้อนจำเพาะของการหลอมเหลว — 390 kJ/kg

จุดเดือด - 2500 ° C

ความร้อนจำเพาะของการระเหย - 10.53 MJ / kg

ความต้านทานแรงดึงของอลูมิเนียมหล่อ - 10-12 กก. / ตร.ม. , เสียรูป - 18-25 กก. / ตร.ม. , โลหะผสม - 38-42 กก. / ตร.ม.

ความแข็งบริเนล — 24…32 kgf/mm²

ความเหนียวสูง: ทางเทคนิค - 35% สะอาด - 50% รีดเป็นแผ่นบางและแม้กระทั่งฟอยล์

โมดูลัสของ Young - 70 GPa

อลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้าสูง (0.0265 μOhm m) และค่าการนำความร้อน (203.5 W / (m K)) 65% ของค่าการนำไฟฟ้าของ cuprum และมีการสะท้อนแสงสูง

พาราแมกเนติกที่อ่อนแอ

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงเส้น 24.58 10−6 K-1 (20…200 °C)

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ ความต้านทานไฟฟ้า 2.7 10−8K-1

อะลูมิเนียมเป็นโลหะผสมกับโลหะเกือบทั้งหมด ที่รู้จักกันดีที่สุดคือโลหะผสมที่มีคิวรัมและแมกนีเซียม (ดูราลูมิน) และซิลิกอน (ซิลูมิน)

อะลูมิเนียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเสถียรเพียงชนิดเดียวเกือบทั้งหมด คือ 27Al โดยมีร่องรอยของ 26Al ซึ่งเป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่มี ระยะเวลาครึ่งชีวิต 720 พันปี ก่อตัวขึ้นในชั้นบรรยากาศระหว่างการทิ้งระเบิดของนิวเคลียสอาร์กอนโดยโปรตอนรังสีคอสมิก

ในแง่ของความชุกในเปลือกโลก โลกอยู่ในอันดับที่ 1 ในหมู่โลหะและอันดับที่ 3 ในหมู่ธาตุ รองจากออกซิเจนและซิลิกอน ปริมาณอลูมิเนียมในเปลือกโลก ข้อมูลนักวิจัยหลายคนมีมวล 7.45 ถึง 8.14% ของมวลเปลือกโลก

โดยธรรมชาติแล้ว อะลูมิเนียมเนื่องจากกิจกรรมทางเคมีสูง เกิดขึ้นได้เฉพาะในรูปของสารประกอบเท่านั้น บางคน:

อะลูมิเนียม - Al2O3 H2O (ด้วยส่วนผสมของ SiO2, Fe2O3, CaCO3)

อะลูมิเนียม - (Na,K)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3

อลูมินา (ส่วนผสมของดินขาวกับทราย SiO2, หินปูน CaCO3, แมกนีเซียม MgCO3)

คอรันดัม (ไพลิน, ทับทิม, มรกต) - Al2O3

ดินขาว - Al2O3 2SiO2 2H2O

Beryl (มรกต, พลอยสีฟ้า) - 3BeO Al2O3 6SiO2

ไครโซเบอรีล (อเล็กซานไดรต์) - BeAl2O4

อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะการรีดิวซ์ที่จำเพาะเจาะจง การก่อตัวของอะลูมิเนียมดั้งเดิมก็เป็นไปได้

ที่ น้ำธรรมชาติอลูมิเนียมมีอยู่ในรูปของสารประกอบเคมีที่เป็นพิษต่ำ เช่น อะลูมิเนียมฟลูออไรด์ ชนิดของไอออนบวกหรือประจุลบขึ้นอยู่กับความเป็นกรดของตัวกลางที่เป็นน้ำ ความเข้มข้นของอะลูมิเนียมในแหล่งน้ำผิวดิน สหพันธรัฐรัสเซียช่วงตั้งแต่ 0.001 ถึง 10 มก./ลิตร ในน้ำทะเล 0.01 มก./ลิตร

อะลูมิเนียม (Aluminium) คือ

รับหล่อจากอลูมิเนียมอัลลอยด์

ความท้าทายหลักที่ต้องเผชิญกับโรงหล่อในของเรา ประเทศประกอบด้วยการปรับปรุงโดยรวมที่สำคัญในคุณภาพของการหล่อ ซึ่งควรพบว่าความหนาของผนังลดลง ค่าเผื่อในการตัดเฉือน และระบบเกตที่ลดลง ในขณะที่ยังคงคุณสมบัติการทำงานที่เหมาะสมของรายการการค้า ผลลัพธ์สุดท้ายของงานนี้ควรเป็นไปตามความต้องการที่เพิ่มขึ้นของวิศวกรรมเครื่องกลด้วยจำนวนแท่งเหล็กหล่อที่จำเป็นโดยไม่เพิ่มปริมาณการปล่อยเงินทั้งหมดของการหล่อโดยน้ำหนัก

หล่อทราย

จากวิธีการหล่อดังกล่าวในแม่พิมพ์แบบใช้แล้วทิ้ง วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในการผลิตการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมคือการหล่อลงในแม่พิมพ์ทรายเปียก เนื่องจากโลหะผสมมีความหนาแน่นต่ำ แรงกระทำเล็กน้อยของโลหะที่มีต่อแม่พิมพ์ และอุณหภูมิการหล่อต่ำ (680-800C)

สำหรับการผลิตแม่พิมพ์ทรายจะใช้แม่พิมพ์และส่วนผสมหลักซึ่งเตรียมจากทรายควอทซ์และดินเหนียว (GOST 2138-74) ดินเหนียวปั้น (GOST 3226-76) สารยึดเกาะและวัสดุเสริม

ประเภทของระบบเกตจะถูกเลือกโดยคำนึงถึงขนาดของการหล่อ ความซับซ้อนของการกำหนดค่าและตำแหน่งในแม่พิมพ์ ตามกฎแล้วการเทแม่พิมพ์สำหรับการหล่อของการกำหนดค่าที่ซับซ้อนที่มีความสูงเล็กน้อยนั้นดำเนินการโดยใช้ระบบประตูล่าง ที่ ระดับความสูงการหล่อและผนังบาง ควรใช้ระบบร่องแนวตั้งหรือแบบรวม แม่พิมพ์สำหรับการหล่อขนาดเล็กสามารถเทผ่านระบบปิดด้านบน ในกรณีนี้ ความสูงของตกสะเก็ดโลหะที่ตกลงไปในช่องแม่พิมพ์ไม่ควรเกิน 80 มม.

เพื่อลดความเร็วของการหลอมที่ทางเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์และเพื่อแยกฟิล์มออกไซด์และการรวมตัวของตะกรันที่แขวนอยู่ได้ดีขึ้น ความต้านทานไฮดรอลิกเพิ่มเติมจะถูกนำเข้าสู่ระบบเกต - ตาข่าย (โลหะหรือไฟเบอร์กลาส) ถูกติดตั้งหรือเทผ่านเม็ด ตัวกรอง

ตามกฎแล้ว Sprues (ตัวป้อน) จะถูกนำไปที่ส่วนบาง (ผนัง) ของการหล่อที่กระจายอยู่รอบปริมณฑลโดยคำนึงถึงความสะดวกของการแยกในภายหลังในระหว่างการประมวลผล การจ่ายโลหะไปยังหน่วยขนาดใหญ่เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ เนื่องจากทำให้เกิดโพรงการหดตัวในตัว เพิ่มความหยาบและ "ความล้มเหลว" การหดตัวบนพื้นผิวของการหล่อ ในส่วนตัดขวาง ช่องป่วงส่วนใหญ่มักมีรูปร่างสี่เหลี่ยมด้านกว้าง 15-20 มม. และด้านแคบ 5-7 มม.

โลหะผสมที่มีช่วงการตกผลึกที่แคบ (AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO) มีแนวโน้มที่จะเกิดโพรงการหดตัวแบบเข้มข้นในหน่วยความร้อนของการหล่อ เพื่อนำเปลือกหอยเหล่านี้ออกจากการหล่อ การติดตั้งผลกำไรมหาศาลจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย สำหรับการหล่อผนังบาง (4-5 มม.) และการหล่อขนาดเล็ก มวลของกำไรคือ 2-3 เท่าของมวลของการหล่อ สำหรับการหล่อผนังหนา สูงสุด 1.5 เท่า ส่วนสูง มาถึงแล้วเลือกขึ้นอยู่กับความสูงของการหล่อ เมื่อความสูงน้อยกว่า 150 มม. ความสูง มาถึงแล้ว H-adj. ให้เท่ากับความสูงของ Notl ที่หล่อ สำหรับการหล่อที่สูงขึ้น อัตราส่วน Nprib / Notl จะถูกนำมาเท่ากับ 0.3 0.5

การใช้งานที่ยอดเยี่ยมที่สุดในการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมคือส่วนบน กำไรที่เปิดอยู่ส่วนกลมหรือวงรี กำไรด้านข้างในกรณีส่วนใหญ่จะปิด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน กำไรเป็นฉนวนหุ้มด้วยโลหะร้อนเติม การทำให้ร้อนมักใช้สติกเกอร์บนพื้นผิวของแผ่นใยหิน ตามด้วยการทำให้แห้งด้วยเปลวไฟของแก๊ส โลหะผสมที่มีช่วงการตกผลึกกว้าง (AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ) มีแนวโน้มที่จะเกิดรูพรุนของการหดตัวแบบกระจัดกระจาย การชุบรูขุมขนหดตัวด้วย กำไรไม่ได้ผล ดังนั้นในการผลิตการหล่อจากโลหะผสมที่ระบุไว้จึงไม่แนะนำให้ใช้การติดตั้งผลกำไรมหาศาล เพื่อให้ได้การหล่อคุณภาพสูง จะมีการแข็งตัวตามทิศทาง โดยใช้การติดตั้งตู้เย็นที่ทำจากเหล็กหล่อและโลหะผสมอลูมิเนียมเพื่อจุดประสงค์นี้ สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการตกผลึกตามทิศทางถูกสร้างขึ้นโดยระบบช่องประตูแนวตั้ง เพื่อป้องกันวิวัฒนาการของก๊าซในระหว่างการตกผลึกและเพื่อป้องกันการก่อตัวของรูพรุนของการหดตัวของแก๊สในการหล่อที่มีผนังหนา การตกผลึกภายใต้ความดัน 0.4–0.5 MPa ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แม่พิมพ์หล่อจะถูกวางในหม้อนึ่งความดันก่อนที่จะเท พวกเขาจะเติมด้วยโลหะและการหล่อจะตกผลึกภายใต้แรงดันอากาศ สำหรับการผลิตงานหล่อผนังบางขนาดใหญ่ (สูงถึง 2-3 ม.) จะใช้วิธีการหล่อที่มีการแข็งตัวโดยตรง สาระสำคัญของวิธีการคือการตกผลึกต่อเนื่องของการหล่อจากล่างขึ้นบน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แม่พิมพ์หล่อจะถูกวางลงบนโต๊ะของลิฟต์ไฮดรอลิกและท่อโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12–20 มม. ให้ความร้อนที่ 500–700 °C ถูกลดระดับลงในลิฟต์เพื่อทำหน้าที่ของตัวยก ท่อได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาในถ้วยประตูและรูในนั้นปิดด้วยตัวหยุด หลังจากที่เติมถ้วยเติมด้วยการหลอมเหลวแล้ว ตัวหยุดจะถูกยกขึ้น และโลหะผสมจะไหลผ่านท่อไปยังช่องประตูที่เชื่อมต่อกับช่องแม่พิมพ์โดยใช้สปรู๊ดแบบ slotted (ตัวป้อน) หลังจากที่ระดับของการหลอมละลายในหลุมเพิ่มขึ้น 20-30 มม. เหนือปลายล่างของท่อ กลไกสำหรับการลดระดับตารางไฮดรอลิกจะเปิดขึ้น ใช้ความเร็วลดลงเพื่อให้การเติมแม่พิมพ์ดำเนินการภายใต้ระดับน้ำท่วมและโลหะร้อนจะไหลเข้าสู่ส่วนบนของแม่พิมพ์อย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ให้การแข็งตัวตามทิศทางและทำให้สามารถรับการหล่อที่ซับซ้อนได้โดยไม่มีข้อบกพร่องในการหดตัว

การเติมแม่พิมพ์ทรายด้วยโลหะจะทำจากทัพพีที่บุด้วยวัสดุทนไฟ ก่อนเติมโลหะ ทัพพีที่เพิ่งปูใหม่จะถูกทำให้แห้งและเผาที่อุณหภูมิ 780–800°C เพื่อขจัดความชื้น อุณหภูมิของหลอมเหลวก่อนเทจะอยู่ที่ระดับ 720-780 °C แม่พิมพ์สำหรับการหล่อผนังบางจะเติมด้วยวัสดุหลอมเหลวที่ให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 730-750 องศาเซลเซียส และสำหรับการหล่อผนังหนาที่อุณหภูมิ 700-720 องศาเซลเซียส

หล่อในแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์

การหล่อในแม่พิมพ์ยิปซั่มใช้ในกรณีที่ความต้องการเพิ่มขึ้นในการหล่อในแง่ของความแม่นยำ ความสะอาดของพื้นผิว และการสร้างรายละเอียดที่เล็กที่สุดของการบรรเทา เมื่อเทียบกับแม่พิมพ์ทราย แม่พิมพ์ยิปซั่มมีความแข็งแรงสูงกว่า ความแม่นยำของขนาด ทนทานต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่า และทำให้สามารถรับการหล่อแบบซับซ้อนที่มีความหนาของผนัง 1.5 มม. ตามระดับความแม่นยำที่ 5-6 แบบฟอร์มทำจากขี้ผึ้งหรือโลหะ (ทองเหลือง) รุ่นชุบโครเมียม แผ่นรุ่นทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ เพื่ออำนวยความสะดวกในการกำจัดแบบจำลองออกจากแม่พิมพ์ พื้นผิวของแบบจำลองนั้นถูกเคลือบด้วยสารหล่อลื่นน้ำมันก๊าด-สเตียรินบางๆ

แม่พิมพ์ขนาดเล็กและขนาดกลางสำหรับการหล่อผนังบางที่ซับซ้อนทำจากส่วนผสมที่ประกอบด้วยยิปซั่ม 80% ควอตซ์ 20% ทรายหรือแร่ใยหินและน้ำ 60-70% (โดยน้ำหนักของส่วนผสมแห้ง) องค์ประกอบของส่วนผสมสำหรับรูปแบบขนาดกลางและขนาดใหญ่: ยิปซั่ม 30%, 60% ทราย, ใยหิน 10%, น้ำ 40-50% เพื่อชะลอการตั้งค่าให้เติมปูนขาว 1-2% ลงในส่วนผสม ความแข็งแรงที่จำเป็นของแบบฟอร์มนั้นเกิดจากการให้น้ำของยิปซั่มปราศจากน้ำหรือกึ่งน้ำ เพื่อลดความแข็งแรงและเพิ่มการซึมผ่านของก๊าซ แม่พิมพ์ยิปซั่มดิบต้องผ่านการบำบัดด้วยความร้อนใต้พิภพ - จะถูกเก็บไว้ในหม้อนึ่งความดันเป็นเวลา 6-10 ชั่วโมงภายใต้แรงดันไอน้ำ 0.13-0.14 MPa จากนั้นในอากาศหนึ่งวัน หลังจากนั้น แบบฟอร์มจะถูกทำให้แห้งตามขั้นตอนที่ 350-500 °C

คุณสมบัติของแม่พิมพ์ยิปซั่มคือค่าการนำความร้อนต่ำ สถานการณ์นี้ทำให้ยากต่อการหล่อหลอมอย่างหนาแน่นจากโลหะผสมอะลูมิเนียมที่มีการตกผลึกที่หลากหลาย ดังนั้นงานหลักในการพัฒนาระบบที่ทำกำไรได้สำหรับแม่พิมพ์ยิปซั่มคือการป้องกันการก่อตัวของโพรงการหดตัว การคลายตัว ฟิล์มออกไซด์ รอยแตกร้อน และการอุดผนังบางที่น้อยเกินไป ซึ่งทำได้โดยการใช้การขยายระบบเกตติ้งที่ให้ความเร็วต่ำของการเคลื่อนที่ของหลอมละลายในช่องแม่พิมพ์ นำหน่วยความร้อนที่แข็งตัวไปทางไรเซอร์โดยใช้ตู้เย็น และเพิ่มความสอดคล้องของแม่พิมพ์โดยการเพิ่มเนื้อหา ของทรายควอทซ์ในส่วนผสม การหล่อผนังบางจะถูกเทลงในแม่พิมพ์ที่มีอุณหภูมิ 100–200 °C โดยวิธีการดูดสูญญากาศ ซึ่งทำให้สามารถเติมโพรงที่มีความหนาสูงสุด 0.2 มม. การหล่อผนังหนา (มากกว่า 10 มม.) ได้จากการเทแม่พิมพ์ในหม้อนึ่งความดัน การตกผลึกของโลหะในกรณีนี้ดำเนินการภายใต้แรงกดดัน 0.4–0.5 MPa

การหล่อเปลือก

การหล่อในแม่พิมพ์เปลือกเหมาะสมที่จะใช้ในการผลิตแบบต่อเนื่องและขนาดใหญ่ของการหล่อที่มีขนาดจำกัดพร้อมผิวสำเร็จที่เพิ่มขึ้น ความแม่นยำของขนาดที่มากขึ้น และการตัดเฉือนน้อยกว่าการหล่อในแม่พิมพ์ทราย

แม่พิมพ์เปลือกทำด้วยโลหะร้อน (250–300 °C) ด้วยวิธีบังเกอร์ อุปกรณ์จำลองดำเนินการตามคลาสความแม่นยำที่ 4-5 พร้อมทางลาดปั้นจาก 0.5 ถึง 1.5% เปลือกทำจากสองชั้น: ชั้นแรกมาจากส่วนผสมที่มีเรซินเทอร์โมเซตติง 6-10% ส่วนที่สองมาจากส่วนผสมที่มีเรซิน 2% เพื่อการถอดเปลือกที่ดีขึ้น แผ่นพื้นแบบจำลองก่อนทำการเติม ปั้นทรายปิดด้วยอิมัลชั่นชั้นบาง ๆ (ของเหลวซิลิโคน 5% หมายเลข 5 สบู่ซักผ้า 3% น้ำ 92%)

สำหรับการผลิตแม่พิมพ์เปลือกหอย ใช้ทรายควอทซ์เนื้อละเอียดที่มีซิลิกาอย่างน้อย 96% แม่พิมพ์ครึ่งหนึ่งเชื่อมต่อกันด้วยการติดกาวบนหมุดพิเศษ องค์ประกอบกาว: 40% MF17 เรซิ่น; มาร์แชไลต์ 60% และอะลูมิเนียมคลอไรด์ 1.5% (ชุบแข็ง) กรอกแบบฟอร์มประกอบในภาชนะ เมื่อหล่อเป็นแม่พิมพ์เปลือก จะใช้ระบบเกตเดียวกันและ สภาพอุณหภูมิเช่นเดียวกับการหล่อทราย

อัตราการตกผลึกของโลหะในระดับต่ำในแม่พิมพ์เปลือกและความเป็นไปได้ที่ต่ำกว่าสำหรับการสร้างการตกผลึกโดยตรงส่งผลให้การผลิตการหล่อมีคุณสมบัติต่ำกว่าการหล่อในแม่พิมพ์ทรายดิบ

หล่อการลงทุน

การหล่อการลงทุนใช้ในการผลิตการหล่อที่มีความแม่นยำเพิ่มขึ้น (ชั้นที่ 3-5) และผิวสำเร็จ (ชั้นความหยาบที่ 4-6) ซึ่งวิธีนี้เป็นวิธีเดียวที่เป็นไปได้หรือเหมาะสมที่สุด

โมเดลส่วนใหญ่ทำจากพาราฟินสเตียรินแบบพาสตี้ (1: 1) โดยการกดลงในแม่พิมพ์โลหะ (หล่อและสำเร็จรูป) บนการติดตั้งแบบอยู่กับที่หรือแบบหมุน ในการผลิตการหล่อที่ซับซ้อนที่มีขนาดมากกว่า 200 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนรูปของแบบจำลอง สารจะถูกนำเข้าสู่องค์ประกอบของมวลแบบจำลองที่เพิ่มอุณหภูมิของการอ่อนตัว (ละลาย)

ในการเคลือบวัสดุทนไฟในการผลิตแม่พิมพ์เซรามิก จะใช้สารแขวนลอยของเอทิลซิลิเกตที่ไฮโดรไลซ์ (30–40%) และควอตซ์แบบผง (70–60%) โรยบล็อกแบบจำลองด้วยทรายเผา 1KO16A หรือ 1K025A ชั้นเคลือบแต่ละชั้นจะถูกทำให้แห้งในอากาศเป็นเวลา 10-12 ชั่วโมงหรือในบรรยากาศที่มีไอแอมโมเนีย ความแข็งแรงที่จำเป็นของแม่พิมพ์เซรามิกนั้นทำได้ด้วยความหนาของเปลือก 4–6 มม. (การเคลือบวัสดุทนไฟ 4-6 ชั้น) เพื่อให้แน่ใจว่าการเติมแม่พิมพ์เป็นไปอย่างราบรื่น ระบบการขยายเกตติ้งจะใช้กับการจ่ายโลหะไปยังส่วนที่หนาและโหนดขนาดใหญ่ การหล่อมักจะถูกป้อนจากไรเซอร์ขนาดใหญ่ผ่านป่วงหนา (ตัวป้อน) สำหรับการหล่อที่ซับซ้อน อนุญาตให้ใช้ผลกำไรมหาศาลเพื่อเพิ่มพลังให้กับยูนิตขนาดใหญ่บนด้วยการเติมสารบังคับจากตัวยก

อะลูมิเนียม (Aluminium) คือ

แบบจำลองจะหลอมจากแม่พิมพ์ในน้ำร้อน (85–90°C) ที่ทำให้เป็นกรดด้วยกรดไฮโดรคลอริก (0.5–1 ซม. 3 ต่อน้ำหนึ่งลิตร) เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยาสะพอนฟิเคชันของสเตียริน หลังจากหลอมแบบจำลองแล้ว แม่พิมพ์เซรามิกจะถูกทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 150–170 °C เป็นเวลา 1-2 ชั่วโมง บรรจุในภาชนะ เติมสารเติมแต่งแบบแห้ง และเผาที่อุณหภูมิ 600–700 °C เป็นเวลา 5–8 ชั่วโมง การบรรจุจะดำเนินการในแม่พิมพ์ที่เย็นและร้อน อุณหภูมิความร้อน (50-300 °C) ของแม่พิมพ์พิจารณาจากความหนาของผนังของการหล่อ การเติมแม่พิมพ์ด้วยโลหะทำได้ตามปกติ เช่นเดียวกับการใช้สุญญากาศหรือแรงเหวี่ยง อลูมิเนียมอัลลอยด์ส่วนใหญ่จะให้ความร้อนที่ 720-750 องศาเซลเซียสก่อนเท

หล่อตาย

การหล่อเย็นเป็นวิธีหลักในการผลิตแบบต่อเนื่องและจำนวนมากของการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียม ซึ่งทำให้สามารถรับการหล่อของคลาสความแม่นยำที่ 4-6 ที่มีความหยาบผิว Rz = 50-20 และความหนาของผนังขั้นต่ำ 3-4 มม. . เมื่อหล่อหลอมลงในแม่พิมพ์แบบเย็นพร้อมกับข้อบกพร่องที่เกิดจากความเร็วสูงของการหลอมในช่องแม่พิมพ์และการไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดของการแข็งตัวตามทิศทาง (ความพรุนของก๊าซ ฟิล์มออกไซด์ การหลวมของการหดตัว) ประเภทหลักของการคัดแยกและการหล่อคือ underfills และรอยแตก ลักษณะของรอยแตกเกิดจากการหดตัวยาก รอยแตกเกิดขึ้นบ่อยเป็นพิเศษในการหล่อที่ทำจากโลหะผสมที่มีช่วงการตกผลึกที่กว้าง ซึ่งมีการหดตัวเชิงเส้นขนาดใหญ่ (1.25–1.35%) การป้องกันการก่อตัวของข้อบกพร่องเหล่านี้ทำได้โดยวิธีการทางเทคโนโลยีต่างๆ

ในกรณีของการจัดหาโลหะไปยังส่วนที่หนา ควรมีการจัดหาสำหรับการป้อนจุดจ่ายโดยการติดตั้งหัวหน้าอุปทาน (กำไร) องค์ประกอบทั้งหมดของระบบประตูรั้วจะอยู่ที่ขั้วต่อแม่พิมพ์ทำความเย็น แนะนำให้ใช้อัตราส่วนพื้นที่หน้าตัดต่อไปนี้ของช่องประตู: สำหรับการหล่อขนาดเล็ก EFst: EFsl: EFpit = 1: 2: 3; สำหรับการหล่อขนาดใหญ่ EFst: EFsl: EFpit = 1: 3: 6

เพื่อลดอัตราการหลอมเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ จะใช้ตัวยกโค้ง ไฟเบอร์กลาสหรือตาข่ายโลหะ และตัวกรองแบบเม็ด คุณภาพของการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมขึ้นอยู่กับอัตราการเพิ่มขึ้นของการหลอมในช่องแม่พิมพ์ ความเร็วนี้ควรเพียงพอที่จะรับประกันการเติมส่วนบางของการหล่อภายใต้เงื่อนไขของการกำจัดความร้อนที่เพิ่มขึ้นและในขณะเดียวกันก็ไม่ทำให้เกิดการเติมน้อยเกินไปเนื่องจากการปล่อยอากาศและก๊าซที่ไม่สมบูรณ์ผ่านท่อระบายอากาศและผลกำไร การหมุนและการไหลของของหลอมในระหว่าง การเปลี่ยนจากส่วนที่แคบไปเป็นส่วนกว้าง อัตราการเพิ่มขึ้นของโลหะในช่องแม่พิมพ์เมื่อหล่อเป็นแม่พิมพ์จะค่อนข้างสูงกว่าเมื่อหล่อในแม่พิมพ์ทราย ความเร็วในการยกต่ำสุดที่อนุญาตคำนวณตามสูตรของ A. A. Lebedev และ N. M. Galdin (ดูหัวข้อ 5.1 "การหล่อทราย")

เพื่อให้ได้การหล่อที่มีความหนาแน่นสูง เช่นเดียวกับในการหล่อทราย การแข็งตัวของทิศทางจะถูกสร้างขึ้นโดยการวางตำแหน่งที่เหมาะสมของการหล่อในแม่พิมพ์และการควบคุมการกระจายความร้อน ตามกฎแล้วหน่วยหล่อขนาดใหญ่ (หนา) จะอยู่ที่ส่วนบนของแม่พิมพ์ ทำให้สามารถชดเชยปริมาณที่ลดลงระหว่างการชุบแข็งได้โดยตรงจากผลกำไรที่ติดตั้งด้านบน การควบคุมความเข้มของการกำจัดความร้อนเพื่อสร้างการแข็งตัวของทิศทางจะดำเนินการโดยการทำความเย็นหรือฉนวนส่วนต่างๆ ของแม่พิมพ์ เพื่อเพิ่มการขจัดความร้อนในพื้นที่ มีการใช้เม็ดมีดจากคิวปัมตัวนำความร้อนเพิ่มขึ้น เพื่อเพิ่มพื้นผิวการทำความเย็นของแม่พิมพ์เนื่องจากครีบ การระบายความร้อนเฉพาะที่ของแม่พิมพ์ด้วยอากาศอัดหรือน้ำ เพื่อลดความเข้มของการกำจัดความร้อน เลเยอร์ของสีที่มีความหนา 0.1–0.5 มม. ถูกนำไปใช้กับพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์ เพื่อจุดประสงค์นี้ชั้นของสีหนา 1-1.5 มม. ถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของช่องป่วงและผลกำไร การชะลอตัวในการทำความเย็นของโลหะในตัวยกสามารถทำได้โดยการทำให้ผนังแม่พิมพ์หนาขึ้นเฉพาะที่ การใช้สารเคลือบที่นำความร้อนต่ำแบบต่างๆ และฉนวนของตัวยกด้วยสติกเกอร์ใยหิน การทาสีพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์ช่วยปรับปรุงลักษณะที่ปรากฏของการหล่อ ช่วยขจัดก๊าซพ็อกเก็ตบนพื้นผิว และเพิ่มความทนทานของแม่พิมพ์ ก่อนทาสี แม่พิมพ์จะถูกทำให้ร้อนถึง 100-120 °C อุณหภูมิความร้อนสูงเกินไปเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา เนื่องจากจะลดอัตราการแข็งตัวของการหล่อและระยะเวลา วันกำหนดส่งบริการแม่พิมพ์ การให้ความร้อนช่วยลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างการหล่อและแม่พิมพ์ และการขยายตัวของแม่พิมพ์เนื่องจากความร้อนจากโลหะหล่อ ส่งผลให้แรงดึงในการหล่อลดลง ทำให้เกิดรูปลักษณ์รอยแตก อย่างไรก็ตาม การให้ความร้อนกับแม่พิมพ์เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอต่อการขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการแตกร้าว จำเป็นต้องถอดการหล่อออกจากแม่พิมพ์ในเวลาที่เหมาะสม ควรถอดการหล่อออกจากแม่พิมพ์ก่อนช่วงเวลาที่อุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิของแม่พิมพ์ และความเค้นการหดตัวจะถึงค่าสูงสุด โดยปกติการหล่อจะถูกลบออกในขณะที่แข็งแรงพอที่จะเคลื่อนย้ายได้โดยไม่ทำลาย (450-500 ° C) ถึงเวลานี้ ระบบเกตยังไม่ได้รับความแข็งแกร่งเพียงพอและถูกทำลายโดยแสงกระทบ ระยะเวลาในการหล่อขึ้นรูปในแม่พิมพ์จะขึ้นอยู่กับอัตราการแข็งตัวและขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของโลหะ อุณหภูมิของแม่พิมพ์ และอัตราการเท

เพื่อขจัดการเกาะติดของโลหะ เพิ่มอายุการใช้งานและอำนวยความสะดวกในการสกัด แท่งโลหะจะได้รับการหล่อลื่นระหว่างการทำงาน น้ำมันหล่อลื่นที่พบมากที่สุดคือสารแขวนลอยน้ำกราไฟท์ (กราไฟท์ 3-5%)

ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ที่ทำโครงร่างภายนอกของการหล่อทำด้วยสีเทา เหล็กหล่อ. ความหนาของผนังแม่พิมพ์ถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความหนาของผนังของการหล่อตามคำแนะนำของ GOST 16237-70 โพรงภายในในการหล่อทำด้วยโลหะ (เหล็ก) และแท่งทราย แท่งทรายใช้ในการตกแต่งโพรงที่ซับซ้อนซึ่งไม่สามารถทำด้วยแท่งโลหะได้ เพื่อความสะดวกในการสกัดการหล่อจากแม่พิมพ์พื้นผิวด้านนอกของการหล่อต้องมีการหล่อตั้งแต่ 30 "ถึง 3 °ไปทางการพรากจากกัน พื้นผิวภายในของการหล่อที่ทำด้วยแท่งโลหะต้องมีความลาดเอียงอย่างน้อย 6 ° คม ไม่อนุญาตให้เปลี่ยนจากส่วนหนาเป็นบาง ๆ ในการหล่อรัศมีความโค้งต้องมีอย่างน้อย 3 มม. รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 8 มม. สำหรับการหล่อขนาดเล็ก 10 มม. สำหรับการหล่อขนาดกลางและ 12 มม. สำหรับการหล่อขนาดใหญ่ทำด้วยแท่ง . อัตราส่วนที่เหมาะสมของความลึกของรูต่อเส้นผ่านศูนย์กลางคือ 0.7-1

อากาศและก๊าซจะถูกลบออกจากโพรงแม่พิมพ์โดยใช้ท่อระบายอากาศที่วางอยู่ในระนาบการแยกทางและปลั๊กที่ผนังใกล้กับโพรงลึก

ในโรงหล่อสมัยใหม่ แม่พิมพ์จะถูกติดตั้งบนเครื่องหล่อกึ่งอัตโนมัติแบบสถานีเดียวหรือหลายสถานี ซึ่งการปิดและเปิดแม่พิมพ์ การใส่และถอดแกน การดีดออกและการถอดการหล่อออกจากแม่พิมพ์เป็นไปโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ยังมีการควบคุมอุณหภูมิความร้อนของแม่พิมพ์โดยอัตโนมัติ การบรรจุแม่พิมพ์บนเครื่องจักรจะดำเนินการโดยใช้เครื่องจ่าย

เพื่อปรับปรุงการเติมโพรงของแม่พิมพ์บาง ๆ และกำจัดอากาศและก๊าซที่ปล่อยออกมาในระหว่างการทำลายสารยึดประสาน แม่พิมพ์จะถูกอพยพ เทภายใต้แรงดันต่ำ หรือใช้แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง

หล่อบีบ

Squeeze Casting เป็นแม่พิมพ์ประเภทหนึ่งซึ่งมีไว้สำหรับการผลิตการหล่อขนาดใหญ่ (2500x1400 มม.) ของประเภทแผงที่มีความหนาของผนัง 2-3 มม. เพื่อจุดประสงค์นี้ใช้แม่พิมพ์โลหะครึ่งตัวซึ่งติดตั้งบนเครื่องหล่อแบบพิเศษที่มีการบรรจบกันของครึ่งแม่พิมพ์ด้านเดียวหรือสองด้าน คุณสมบัติที่โดดเด่นวิธีการหล่อนี้เป็นการบังคับเติมโพรงแม่พิมพ์ด้วยการไหลหลอมที่กว้างเมื่อแม่พิมพ์แบบครึ่งพิมพ์เข้าหากัน ไม่มีองค์ประกอบของระบบปิดประตูแบบเดิมในแม่พิมพ์หล่อ ข้อมูลวิธีนี้ใช้สำหรับการหล่อจากโลหะผสม AL2, AL4, AL9, AL34 ซึ่งมีช่วงการตกผลึกที่แคบ

อัตราการหล่อเย็นหลอมถูกควบคุมโดยการเคลือบฉนวนความร้อนที่มีความหนาต่างๆ (0.05–1 มม.) กับพื้นผิวการทำงานของโพรงแม่พิมพ์ ความร้อนสูงเกินไปของโลหะผสมก่อนเทไม่ควรเกิน 15-20°C เหนืออุณหภูมิ liquidus ระยะเวลาของการบรรจบกันของครึ่งรูปแบบคือ 5-3 วินาที

หล่อแรงดันต่ำ

การหล่อแบบแรงดันต่ำเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการหล่อแบบหล่อ มีการใช้ในการผลิตการหล่อผนังบางขนาดใหญ่จากโลหะผสมอะลูมิเนียมที่มีช่วงการตกผลึกที่แคบ (AL2, AL4, AL9, AL34) เช่นเดียวกับกรณีของการหล่อแบบหล่อ พื้นผิวด้านนอกของการหล่อทำด้วยแม่พิมพ์โลหะ และโพรงภายในทำด้วยแกนโลหะหรือทราย

สำหรับการผลิตแท่งจะใช้ส่วนผสมที่ประกอบด้วยทรายควอทซ์ 55% 1K016A ทรายหนา 13.5% P01; 27% ผงควอตซ์; กาวเพกติน 0.8%; 3.2% เรซิน M และ 0.5% น้ำมันก๊าด ส่วนผสมดังกล่าวไม่ก่อให้เกิดการไหม้ทางกล แบบฟอร์มถูกเติมด้วยโลหะโดยแรงดันของอากาศอัดแห้ง (18–80 kPa) ที่จ่ายให้กับพื้นผิวของหลอมในถ้วยใส่ตัวอย่างที่ให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 720–750 °C ภายใต้การกระทำของแรงดันนี้ การหลอมจะถูกผลักออกจากเบ้าหลอมไปยังลวดโลหะ จากนั้นจึงเข้าสู่ระบบเกตและเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ ข้อดีของการหล่อแบบแรงดันต่ำคือความสามารถในการควบคุมอัตราการเพิ่มขึ้นของโลหะในช่องแม่พิมพ์โดยอัตโนมัติ ซึ่งทำให้ได้การหล่อผนังบางที่มีคุณภาพดีกว่าการหล่อด้วยแรงโน้มถ่วง

การตกผลึกของโลหะผสมในแม่พิมพ์จะดำเนินการภายใต้ความดัน 10–30 kPa จนกระทั่งเปลือกโลหะแข็งก่อตัวและ 50–80 kPa หลังจากการก่อตัวของเปลือกโลก

การหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมหนาแน่นขึ้นนั้นผลิตโดยการหล่อแรงดันต่ำพร้อมแรงดันย้อนกลับ การเติมโพรงแม่พิมพ์ในระหว่างการหล่อด้วยแรงดันย้อนกลับเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของแรงดันในถ้วยใส่ตัวอย่างและในแม่พิมพ์ (10–60 kPa) การตกผลึกของโลหะในรูปแบบจะดำเนินการภายใต้ความดัน 0.4-0.5 MPa เพื่อป้องกันการปล่อยไฮโดรเจนที่ละลายในโลหะและการเกิดรูพรุนของแก๊ส แรงกดที่เพิ่มขึ้นช่วยให้ได้รับสารอาหารที่ดีขึ้นสำหรับการประกอบการหล่อขนาดใหญ่ ในแง่อื่นๆ เทคโนโลยีการหล่อแบบแรงดันย้อนกลับก็ไม่ต่างจากเทคโนโลยีการหล่อแบบแรงดันต่ำ

การหล่อแบบแรงดันย้อนกลับผสมผสานข้อดีของการหล่อแบบแรงดันต่ำและการตกผลึกด้วยแรงดันเข้าด้วยกันได้สำเร็จ

การฉีดขึ้นรูป

การหล่อขึ้นรูปจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34 การหล่อแบบซับซ้อนของคลาสความแม่นยำที่ 1-3 ที่มีความหนาของผนัง 1 มม. ขึ้นไป รูหล่อด้วย เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 1, 2 มม. เกลียวนอกและเกลียวในที่มีระยะห่างขั้นต่ำ 1 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. ความสะอาดพื้นผิวของการหล่อดังกล่าวสอดคล้องกับระดับความหยาบ 5-8 การผลิตการหล่อดังกล่าวดำเนินการบนเครื่องจักรที่มีห้องกดแนวนอนหรือแนวตั้งเย็น โดยมีแรงดันกดเฉพาะ 30–70 MPa การตั้งค่าให้กับเครื่องที่มีช่องเก็บก้อนแนวนอน

ขนาดและน้ำหนักของการหล่อถูกจำกัดโดยความสามารถของเครื่องฉีดขึ้นรูป: ปริมาตรของห้องอัด แรงดันกดเฉพาะ (p) และแรงล็อค (0) พื้นที่ฉายภาพ (F) ของการหล่อ ช่องประตู และห้องกดบนแผ่นแม่พิมพ์ที่เคลื่อนย้ายได้ไม่ควรเกินค่าที่กำหนดโดยสูตร F = 0.85 0/r

ค่าความชันที่เหมาะสมสำหรับพื้นผิวภายนอกคือ 45 °; สำหรับภายใน 1° รัศมีความโค้งต่ำสุด 0.5-1 มม. รูที่มีขนาดใหญ่กว่า 2.5 มม. ทำโดยการหล่อ ตามกฎแล้วการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมนั้นถูกกลึงตามพื้นผิวที่นั่งเท่านั้น ค่าเผื่อการประมวลผลถูกกำหนดโดยคำนึงถึงขนาดของการหล่อและช่วงตั้งแต่ 0.3 ถึง 1 มม.

ใช้วัสดุต่างๆ ในการทำแม่พิมพ์ ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ที่สัมผัสกับโลหะเหลวทำจากเหล็ก ZKh2V8, 4Kh8V2, 4KhV2S; เหล็ก 35, 45, 50, หมุด, บูช และไกด์ - จากเหล็ก U8A

การจัดหาโลหะไปยังโพรงของแม่พิมพ์ดำเนินการโดยใช้ระบบประตูรั้วภายนอกและภายใน ตัวป้อนจะถูกนำไปที่ชิ้นส่วนของการหล่อที่ต้องผ่านการตัดเฉือน ความหนาของมันถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความหนาของผนังของการหล่อ ณ จุดจ่ายและลักษณะที่กำหนดของการเติมของแม่พิมพ์ การพึ่งพาอาศัยกันนี้พิจารณาจากอัตราส่วนของความหนาของตัวป้อนต่อความหนาของผนังของการหล่อ ราบรื่น ปราศจากความปั่นป่วนและการดักจับของอากาศ การเติมแม่พิมพ์จะเกิดขึ้นหากอัตราส่วนใกล้เคียงกัน สำหรับงานหล่อผนังหนาไม่เกิน 2 มม. ตัวป้อนมีความหนา 0.8 มม. ด้วยความหนาของผนัง 3 มม. ความหนาของตัวป้อน 1.2 มม. มีความหนาของผนัง 4-6 mm-2 mm.

ในการรับส่วนแรกของของเหลวที่หลอมรวมกับการรวมของอากาศ ถังล้างพิเศษจะอยู่ใกล้ช่องของแม่พิมพ์ ซึ่งปริมาตรสามารถสูงถึง 20-40% ของปริมาตรการหล่อ เครื่องซักผ้าเชื่อมต่อกับช่องของแม่พิมพ์โดยใช้ช่องซึ่งมีความหนาเท่ากับความหนาของตัวป้อน การกำจัดอากาศและก๊าซออกจากโพรงของแม่พิมพ์จะดำเนินการผ่านช่องระบายอากาศพิเศษและช่องว่างระหว่างแท่ง (ตัวดัน) และเมทริกซ์ของแม่พิมพ์ ช่องระบายอากาศถูกสร้างขึ้นในระนาบแยกบนส่วนที่ตายตัวของแม่พิมพ์ เช่นเดียวกับแท่งและตัวถอดที่เคลื่อนย้ายได้ ความลึกของท่อระบายอากาศเมื่อหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมจะถือว่า 0.05-0.15 มม. และความกว้าง 10-30 มม. เพื่อปรับปรุงการระบายอากาศ ช่องของเครื่องซักผ้าที่มีช่องบาง (0.2-0.5 มม.) เชื่อมต่อกับ บรรยากาศ .

ข้อบกพร่องหลักของการหล่อที่ได้จากการฉีดขึ้นรูปคือรูพรุนใต้เปลือกโลกของอากาศ (แก๊ส) เนื่องจากการดักจับอากาศที่ความเร็วสูงของทางเข้าโลหะเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ และความพรุนของการหดตัว (หรือเปลือก) ในโหนดความร้อน การก่อตัวของข้อบกพร่องเหล่านี้ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากพารามิเตอร์ของเทคโนโลยีการหล่อ ความเร็วในการกด แรงดันกด และระบบการระบายความร้อนของแม่พิมพ์

ความเร็วในการกดจะกำหนดโหมดการเติมแม่พิมพ์ ยิ่งความเร็วในการกดสูงขึ้น การหลอมละลายจะเคลื่อนที่ผ่านช่องทางเกตได้เร็วมากขึ้น ความเร็วของการไหลเข้าของหลอมเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ก็จะยิ่งมากขึ้น ความเร็วในการกดสูงช่วยให้อุดฟันผุที่บางและยาวได้ดีขึ้น ในขณะเดียวกันก็เป็นสาเหตุของการดักจับอากาศโดยโลหะและการเกิดรูพรุนใต้เปลือกโลก เมื่อทำการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียม ความเร็วในการกดสูงจะใช้เฉพาะในการผลิตการหล่อผนังบางที่ซับซ้อนเท่านั้น แรงกดมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณภาพของการหล่อ เมื่อเพิ่มขึ้นความหนาแน่นของการหล่อจะเพิ่มขึ้น

ค่าของแรงดันกดมักจะถูกจำกัดด้วยค่าของแรงล็อคของเครื่อง ซึ่งจะต้องเกินแรงดันที่กระทำโดยโลหะบนเมทริกซ์ที่เคลื่อนที่ได้ (pF) ดังนั้น การอัดขึ้นรูปผนังหนาล่วงหน้าในท้องถิ่นที่เรียกว่ากระบวนการ Ashigai จึงได้รับความสนใจอย่างมาก อัตราที่ต่ำของโลหะเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ผ่านตัวป้อนหน้าตัดขนาดใหญ่และแรงดันล่วงหน้าที่มีประสิทธิภาพของการหลอมที่ตกผลึกด้วยความช่วยเหลือของลูกสูบคู่ทำให้สามารถรับการหล่อแบบหนาแน่นได้

คุณภาพของการหล่อยังได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิของโลหะผสมและแม่พิมพ์ ในการผลิตการหล่อแบบผนังหนาที่มีรูปแบบเรียบง่าย ของหลอมจะถูกเทที่อุณหภูมิ 20–30 °C ต่ำกว่าอุณหภูมิ liquidus การหล่อผนังบางต้องใช้ความร้อนยวดยิ่งที่หลอมละลายเหนืออุณหภูมิ liquidus 10–15°C เพื่อลดขนาดของความเครียดจากการหดตัวและป้องกันการก่อตัวของรอยแตกในการหล่อ แม่พิมพ์จะถูกให้ความร้อนก่อนเท แนะนำให้ใช้อุณหภูมิความร้อนต่อไปนี้:

ความหนาของผนังหล่อ mm 1—2 2—3 3—5 5—8

อุณหภูมิความร้อน

แม่พิมพ์, °C 250—280 200—250 160—200 120—160

ความเสถียรของระบบการระบายความร้อนนั้นมาจากแม่พิมพ์ทำความร้อน (ไฟฟ้า) หรือหล่อเย็น (น้ำ)

เพื่อป้องกันพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์จากการเกาะติดและผลกระทบจากการกัดเซาะของหลอม เพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างการสกัดแกน และเพื่อความสะดวกในการสกัดของการหล่อ แม่พิมพ์จะได้รับการหล่อลื่น เพื่อจุดประสงค์นี้ น้ำมันหล่อลื่น (น้ำมันที่มีกราไฟต์หรือผงอะลูมิเนียม) หรือน้ำ (สารละลายเกลือ การเตรียมน้ำที่มีพื้นฐานจากคอลลอยด์กราไฟต์) ถูกนำมาใช้

ความหนาแน่นของการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อทำการหล่อด้วยแม่พิมพ์สุญญากาศ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แม่พิมพ์จะอยู่ในปลอกปิดผนึก ซึ่งจะสร้างสุญญากาศที่จำเป็น ผลลัพธ์ที่ดีสามารถทำได้โดยใช้ "กระบวนการออกซิเจน" เมื่อต้องการทำเช่นนี้ อากาศในโพรงของแม่พิมพ์จะถูกแทนที่ด้วยออกซิเจน ในอัตราที่สูงของโลหะที่ไหลเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ ซึ่งทำให้เกิดการจับของออกซิเจนโดยการหลอม ความพรุนใต้เปลือกโลกจะไม่เกิดขึ้นในการหล่อ เนื่องจากออกซิเจนที่ติดอยู่ทั้งหมดจะถูกใช้ไปกับการก่อตัวของอะลูมิเนียมออกไซด์ที่กระจายตัวอย่างประณีตซึ่งไม่ส่งผลกระทบอย่างเห็นได้ชัด คุณสมบัติทางกลของการหล่อ การหล่อดังกล่าวสามารถผ่านการอบชุบด้วยความร้อนได้

ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของข้อกำหนดทางเทคนิค การหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถอยู่ภายใต้ หลากหลายชนิดการควบคุม: X-ray, gamma-ray หรือ Ultrasonic สำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องภายใน เครื่องหมายสำหรับกำหนดส่วนเบี่ยงเบนมิติ เรืองแสงเพื่อตรวจจับรอยแตกของพื้นผิว hydro- หรือ pneumocontrol เพื่อประเมินความหนาแน่น มีการระบุความถี่ของประเภทการควบคุมที่ระบุไว้ ข้อมูลจำเพาะหรือกำหนดโดยฝ่ายหัวหน้าโลหะวิทยาของโรงงาน ข้อบกพร่องที่ระบุ หากได้รับอนุญาตตามข้อกำหนดทางเทคนิค จะถูกกำจัดโดยการเชื่อมหรือการทำให้ชุ่ม การเชื่อมอาร์กอาร์กอนใช้สำหรับเชื่อม underfills, เปลือก, การหลวมของรอยแตก ก่อนทำการเชื่อมสถานที่ที่ชำรุดจะถูกตัดเพื่อให้ผนังของช่องมีความลาดชัน 30 - 42 ° การหล่อต้องได้รับความร้อนในท้องถิ่นหรือทั่วไปสูงถึง 300-350C การให้ความร้อนในท้องถิ่นดำเนินการโดยเปลวไฟออกซีอะเซทิลีน การให้ความร้อนโดยทั่วไปจะดำเนินการในเตาเผาในห้อง การเชื่อมจะดำเนินการด้วยโลหะผสมชนิดเดียวกันกับที่ใช้ในการหล่อ โดยใช้อิเล็กโทรดทังสเตนชนิดไม่สิ้นเปลืองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-6 มม. ค่าใช้จ่ายอาร์กอน 5-12 ลิตร/นาที ความแข็งแรงของกระแสเชื่อมมักจะอยู่ที่ 25-40 A ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางอิเล็กโทรด 1 มม.

ความพรุนในการหล่อจะถูกลบออกโดยการชุบด้วยน้ำยาเคลือบเงาเบคาไลต์ แอสฟัลต์วานิช น้ำมันแห้ง หรือแก้วเหลว การชุบจะดำเนินการในหม้อไอน้ำพิเศษภายใต้ความดัน 490-590 kPa โดยมีการหล่อหลอมเบื้องต้นในบรรยากาศที่หายาก (1.3-6.5 kPa) อุณหภูมิของของเหลวที่ชุบจะคงอยู่ที่ 100°C หลังจากการชุบ การหล่อจะต้องทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 65-200 องศาเซลเซียส ในระหว่างนั้นของเหลวที่ชุบจะแข็งตัวและควบคุมซ้ำ

อะลูมิเนียม (Aluminium) คือ

การประยุกต์ใช้อลูมิเนียม

ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุโครงสร้าง ข้อได้เปรียบหลักของอลูมิเนียมในด้านความจุนี้คือความเบา ความเหนียวในการปั๊ม ความต้านทานการกัดกร่อน (ในอากาศ อลูมิเนียมจะถูกเคลือบด้วยฟิล์ม Al2O3 ที่แข็งแรงในทันที ซึ่งจะป้องกันการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม) การนำความร้อนสูง และไม่เป็นพิษของสารประกอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้อลูมิเนียมเป็นที่นิยมอย่างมากในการผลิตเครื่องครัว, อลูมิเนียมฟอยล์ใน อุตสาหกรรมอาหารและสำหรับบรรจุภัณฑ์

ข้อเสียเปรียบหลักของอลูมิเนียมในฐานะวัสดุโครงสร้างคือมีความแข็งแรงต่ำ ดังนั้นเพื่อเสริมความแข็งแกร่ง มักจะผสมกับคิวรัมและแมกนีเซียมเล็กน้อย (โลหะผสมนี้เรียกว่าดูราลูมิน)

ค่าการนำไฟฟ้าของอะลูมิเนียมนั้นน้อยกว่าคิวรัมเพียง 1.7 เท่า ในขณะที่อะลูมิเนียมนั้นมีราคาถูกกว่าประมาณ 4 เท่าต่อกิโลกรัม แต่เนื่องจากความหนาแน่นที่ต่ำกว่า 3.3 เท่า จึงต้องใช้น้ำหนักน้อยลงประมาณ 2 เท่า เพื่อให้ได้ความต้านทานเท่ากัน ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมไฟฟ้าสำหรับการผลิตสายไฟ ฉนวนป้องกัน และแม้กระทั่งในไมโครอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการผลิตตัวนำในชิป ค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำกว่าของอะลูมิเนียม (37 1/โอห์ม) เมื่อเทียบกับคิวรัม (63 1/โอห์ม) ได้รับการชดเชยโดยการเพิ่มหน้าตัดของตัวนำอะลูมิเนียม ข้อเสียของอลูมิเนียมในฐานะวัสดุไฟฟ้าคือการมีฟิล์มออกไซด์ที่แข็งแรงซึ่งทำให้การบัดกรีทำได้ยาก

เนื่องจากคุณสมบัติที่ซับซ้อนจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ระบายความร้อน

อะลูมิเนียมและโลหะผสมมีความแข็งแรงที่อุณหภูมิต่ำมาก ด้วยเหตุนี้จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีการแช่แข็ง

การสะท้อนแสงสูงรวมกับต้นทุนต่ำและง่ายต่อการสะสมทำให้อลูมิเนียมเป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับการทำกระจก

ในการผลิตวัสดุก่อสร้างที่เป็นตัวแทนในการขึ้นรูปก๊าซ

อะลูมิเนียมให้ความต้านทานการกัดกร่อนและตะกรันต่อเหล็กกล้าและโลหะผสมอื่นๆ เช่น วาล์วเครื่องยนต์สันดาปภายในลูกสูบ ใบกังหัน แท่นขุดเจาะน้ำมัน อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน และยังใช้แทนการชุบสังกะสีด้วย

อะลูมิเนียมซัลไฟด์ใช้ในการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์

กำลังดำเนินการวิจัยเพื่อพัฒนาอะลูมิเนียมโฟมให้เป็นวัสดุที่แข็งแรงและน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ

เป็นส่วนประกอบของเทอร์ไมต์ สารผสมสำหรับอลูมิโนเทอร์มิ

อะลูมิเนียมใช้เพื่อกู้คืนโลหะหายากจากออกไซด์หรือเฮไลด์

อลูมิเนียมคือ องค์ประกอบที่สำคัญโลหะผสมจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น ในอะลูมิเนียมบรอนซ์ ส่วนประกอบหลักคือทองแดงและอะลูมิเนียม ในโลหะผสมแมกนีเซียม อลูมิเนียมมักใช้เป็นสารเติมแต่ง สำหรับการผลิตเกลียวในเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าใช้ Fechral (Fe, Cr, Al) (พร้อมกับโลหะผสมอื่น ๆ)

กาแฟอลูมิเนียม" height="449" src="/pictures/investments/img920791_21_Klassicheskiy_italyanskiy_proizvoditel_kofe_iz_alyuminiya.jpg" title="(!LANG:21. ผู้ผลิตกาแฟอะลูมิเนียมคลาสสิกของอิตาลี" width="376" />!}

เมื่ออะลูมิเนียมมีราคาแพงมาก จึงมีการทำรายการค้าเครื่องประดับมากมาย ดังนั้นนโปเลียนที่ 3 จึงสั่งกระดุมอลูมิเนียมและในปี พ.ศ. 2432 Dmitry Ivanovich Mendeleev ได้นำเสนอเครื่องชั่งน้ำหนักด้วยชามที่ทำจากทองคำและอลูมิเนียม แฟชั่นสำหรับพวกเขาผ่านไปทันทีเมื่อมีเทคโนโลยีใหม่ (การพัฒนา) สำหรับการผลิตปรากฏขึ้นซึ่งช่วยลดต้นทุนได้หลายเท่า บางครั้งอะลูมิเนียมก็ถูกนำมาใช้ในการผลิตเครื่องประดับ

ในญี่ปุ่น อลูมิเนียมใช้ในการผลิตเครื่องประดับแบบดั้งเดิม แทนที่ .

อะลูมิเนียมและสารประกอบของอะลูมิเนียมถูกใช้เป็นสารขับเคลื่อนประสิทธิภาพสูงในสารขับดันแบบไบโพรเพลแลนท์ และเป็นสารขับดันในสารขับเคลื่อนที่เป็นของแข็ง สารประกอบอะลูมิเนียมต่อไปนี้มีประโยชน์มากที่สุดในฐานะเชื้อเพลิงจรวด:

ผงอะลูมิเนียมเป็นเชื้อเพลิงในจรวดเชื้อเพลิงแข็ง นอกจากนี้ยังใช้ในรูปแบบของผงและสารแขวนลอยในไฮโดรคาร์บอน

อะลูมิเนียมไฮไดรด์

บอเรนอลูมิเนียม

ไตรเมทิลอะลูมิเนียม

ไตรเอทิลอะลูมินัม

ไตรโพรพิลอะลูมินัม

ไตรเอทิลอะลูมินัม (โดยปกติร่วมกับไตรเอทิลโบรอน) ยังใช้สำหรับการจุดไฟด้วยสารเคมี (เช่น เป็นเชื้อเพลิงในการสตาร์ท) ในเครื่องยนต์จรวด เนื่องจากจะจุดไฟเองตามธรรมชาติในก๊าซออกซิเจน

มีผลเป็นพิษเล็กน้อย แต่สารประกอบอะลูมิเนียมอนินทรีย์ที่ละลายน้ำได้หลายชนิดยังคงอยู่ในสถานะละลายเป็นเวลานานและอาจส่งผลเสียต่อมนุษย์และสัตว์เลือดอุ่นผ่านการดื่มน้ำ สารพิษที่เป็นพิษมากที่สุด ได้แก่ คลอไรด์ ไนเตรต อะซิเตท ซัลเฟต เป็นต้น สำหรับมนุษย์ ปริมาณอะลูมิเนียมต่อไปนี้ (มก./กก. ของน้ำหนักตัว) เป็นพิษเมื่อกลืนกิน:

อลูมิเนียมอะซิเตท - 0.2-0.4;

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ - 3.7-7.3;

สารส้มอลูมิเนียม - 2.9

ประการแรก มันทำหน้าที่ในระบบประสาท (สะสมในเนื้อเยื่อประสาท นำไปสู่ความผิดปกติร้ายแรงของการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง) อย่างไรก็ตาม มีการศึกษาคุณสมบัติเป็นพิษต่อระบบประสาทของอะลูมิเนียมตั้งแต่กลางทศวรรษ 1960 เนื่องจากการสะสมของโลหะในร่างกายมนุษย์ถูกขัดขวางโดยกลไกการขับถ่าย ภายใต้สภาวะปกติธาตุ 15 มก. ต่อวันสามารถขับออกทางปัสสาวะได้ ดังนั้นจึงพบผลกระทบด้านลบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในผู้ที่มีการทำงานของไตบกพร่อง

จากการศึกษาทางชีววิทยา การบริโภคอะลูมิเนียมในร่างกายมนุษย์ถือเป็นปัจจัยในการพัฒนาโรคอัลไซเมอร์ แต่การศึกษาเหล่านี้ถูกวิพากษ์วิจารณ์ในเวลาต่อมา และข้อสรุปเกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างสิ่งหนึ่งกับอีกสิ่งหนึ่งถูกหักล้าง

คุณสมบัติทางเคมีของอะลูมิเนียมพิจารณาจากความสัมพันธ์ที่สูงต่อออกซิเจน (ใน แร่ธาตุอลูมิเนียมรวมอยู่ในอ็อกตาเฮดราออกซิเจนและเตตระเฮดรา) ความจุคงที่ (3) การละลายได้ไม่ดีของสารประกอบธรรมชาติส่วนใหญ่ ที่ กระบวนการภายนอกในระหว่างการแข็งตัวของแมกมาและการก่อตัวของหินอัคนี อลูมิเนียมจะเข้าสู่ตาข่ายผลึกของเฟลด์สปาร์ ไมกา และแร่ธาตุอื่น ๆ - อะลูมิโนซิลิเกต ในชีวมณฑล อะลูมิเนียมเป็นผู้อพยพที่อ่อนแอ มีน้อยในสิ่งมีชีวิตและไฮโดรสเฟียร์ ในสภาพอากาศชื้นที่ซากพืชพรรณมากมายที่เน่าเปื่อยก่อตัวเป็นกรดอินทรีย์จำนวนมาก อะลูมิเนียมจะเคลื่อนตัวในดินและน้ำในรูปของสารประกอบคอลลอยด์ออร์แกโนมิเนอรัล อลูมิเนียมถูกดูดซับโดยคอลลอยด์และตกตะกอนในส่วนล่างของดิน พันธะระหว่างอะลูมิเนียมกับซิลิกอนแตกเป็นบางส่วน และเกิดแร่ธาตุในเขตร้อนขึ้น - อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ - boehmite, diaspore, hydrargillite อลูมิเนียมส่วนใหญ่เป็นส่วนหนึ่งของอะลูมิโนซิลิเกต เช่น ไคลิไนต์ ไบเดลไลต์ และแร่ธาตุจากดินเหนียวอื่นๆ การเคลื่อนที่ที่อ่อนแอเป็นตัวกำหนดการสะสมของอะลูมิเนียมที่ตกค้างในเปลือกโลกที่ผุกร่อนของเขตร้อนชื้น เป็นผลให้เกิดแร่บอกไซต์ที่เข้าใจยาก ในยุคทางธรณีวิทยาที่ผ่านมา แร่บอกไซต์ยังสะสมอยู่ในทะเลสาบและบริเวณชายฝั่งทะเลของเขตร้อน (เช่น แร่บอกไซต์ของคาซัคสถาน) ในทุ่งหญ้ากว้างใหญ่และทะเลทรายซึ่งมีสิ่งมีชีวิตเพียงเล็กน้อย และน้ำมีความเป็นกลางและเป็นด่าง อะลูมิเนียมแทบไม่มีการอพยพ การอพยพของอะลูมิเนียมนั้นรุนแรงที่สุดในพื้นที่ภูเขาไฟ ซึ่งสังเกตพบแม่น้ำที่มีความเป็นกรดสูงและน้ำใต้ดินที่อุดมด้วยอะลูมิเนียม ในสถานที่ที่มีการกำจัดน้ำที่เป็นกรดด้วยด่าง - ทางทะเล (ที่ปากแม่น้ำและอื่น ๆ ) อลูมิเนียมจะถูกสะสมด้วยการก่อตัวของแร่บอกไซต์

อลูมิเนียมเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อของสัตว์และพืช ในอวัยวะของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพบอะลูมิเนียม 10-3 ถึง 10-5% (ต่อสารดิบ) อลูมิเนียมสะสมในตับ ตับอ่อน และต่อมไทรอยด์ ที่ ผลิตภัณฑ์สมุนไพรปริมาณอลูมิเนียมมีตั้งแต่ 4 มก. ต่อวัตถุแห้ง (มันฝรั่ง) 1 กก. ถึง 46 มก. (หัวผักกาดเหลือง) ในผลิตภัณฑ์จากสัตว์ - ตั้งแต่ 4 มก. (น้ำผึ้ง) ถึง 72 มก. ต่อวัตถุแห้ง 1 กก. () ในอาหารประจำวันของมนุษย์ปริมาณอลูมิเนียมถึง 35-40 มก. สิ่งมีชีวิตที่เป็นที่รู้จัก ได้แก่ อะลูมิเนียมคอนเดนเซอร์ เช่น คลับมอส (Lycopodiaceae) ที่มีอะลูมิเนียมมากถึง 5.3% ในเถ้า หอย (เฮลิกซ์และลิโธรินา) ซึ่งมีอะลูมิเนียม 0.2-0.8% การสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำด้วยฟอสเฟต อะลูมิเนียมขัดขวางคุณค่าทางโภชนาการของพืช (การดูดซึมฟอสเฟตโดยราก) และสัตว์ (การดูดซึมฟอสเฟตในลำไส้)

ผู้ซื้อหลักคือการบิน องค์ประกอบที่บรรทุกหนักที่สุดของเครื่องบิน (ผิวหนัง ชุดเสริมกำลัง) ทำจากดูราลูมิน และพวกเขานำโลหะผสมนี้ไปในอวกาศ เขายังลงจอดบนดวงจันทร์และกลับมายังโลก และสถานี "ลูน่า", "วีนัส", "ดาวอังคาร" ที่สร้างโดยนักออกแบบสำนักซึ่ง ปีที่ยาวนานนำโดย Georgy Nikolaevich Babakin (2457-2514) พวกเขาไม่สามารถทำได้หากไม่มีโลหะผสมอลูมิเนียม

โลหะผสมของระบบอลูมิเนียมแมงกานีสและอลูมิเนียมแมกนีเซียม (AMts และ AMg) เป็นวัสดุหลักสำหรับตัวถังของ "จรวด" และ "อุกกาบาต" ความเร็วสูง - ไฮโดรฟอยล์

แต่โลหะผสมอะลูมิเนียมไม่เพียงแต่นำไปใช้ในการขนส่งในอวกาศ การบิน ทางทะเลและทางแม่น้ำเท่านั้น อลูมิเนียมตรงบริเวณตำแหน่งที่แข็งแกร่งในการขนส่งทางบก ข้อมูลต่อไปนี้พูดถึงการใช้อะลูมิเนียมอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ ในปี 1948 ใช้อลูมิเนียม 3.2 กก. ต่ออันในปี 2501 - 23.6 ในปี 2511 - 71.4 และวันนี้ตัวเลขนี้เกิน 100 กก. อลูมิเนียมปรากฏขึ้นและ การขนส่งทางรถไฟ. และ Russkaya Troika superexpress นั้นทำมาจากอลูมิเนียมอัลลอยด์มากกว่า 50%

อะลูมิเนียมถูกใช้ในการก่อสร้างมากขึ้นเรื่อยๆ ในอาคารใหม่มักใช้คานที่แข็งแรงและเบา เพดาน เสา ราวบันได รั้ว องค์ประกอบของระบบระบายอากาศที่ทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียม ที่ ปีที่แล้วอลูมิเนียมอัลลอยด์ได้เข้าสู่การก่อสร้างจำนวนมาก อาคารสาธารณะ,สปอร์ตคอมเพล็กซ์. มีความพยายามที่จะใช้อลูมิเนียมเป็น วัสดุมุงหลังคา. หลังคาดังกล่าวไม่กลัวสิ่งสกปรกของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สารประกอบกำมะถันสารประกอบไนโตรเจนและสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายอื่น ๆ ซึ่งช่วยเพิ่มการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศของเหล็กมุงหลังคาได้อย่างมาก

ในฐานะที่เป็นโลหะผสมของการหล่อ จะใช้ซิลูมิน ซึ่งเป็นโลหะผสมของระบบอะลูมิเนียม-ซิลิกอน โลหะผสมดังกล่าวมีความลื่นไหลที่ดี ให้การหดตัวและการแยกตัวต่ำ (ความหลากหลาย) ในการหล่อ ซึ่งทำให้ได้ชิ้นส่วนของโครงแบบที่ซับซ้อนที่สุดได้โดยการหล่อ เช่น ตัวเรือนเครื่องยนต์ ใบพัดปั๊ม กล่องเครื่องมือ บล็อกเครื่องยนต์สันดาปภายใน ลูกสูบ ,ฝาสูบและแจ็คเก็ตเครื่องยนต์ลูกสูบ

ต่อสู้เพื่อความเสื่อม ค่าใช้จ่ายอลูมิเนียมอัลลอยด์ก็ประสบความสำเร็จเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ซิลูมินมีราคาถูกกว่าอะลูมิเนียม 2 เท่า โดยปกติแล้ว ในทางตรงกันข้าม โลหะผสมมีราคาแพงกว่า (เพื่อให้ได้โลหะผสม จำเป็นต้องได้รับฐานที่บริสุทธิ์ นักโลหะวิทยาชาวโซเวียตที่โรงงานอะลูมิเนียม Dnepropetrovsk ในปี 1976 เชี่ยวชาญการถลุงแร่ซิลูมินโดยตรงจากอะลูมิโนซิลิเกต

อลูมิเนียมเป็นที่รู้จักกันมานานในด้านวิศวกรรมไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้ ขอบเขตของอะลูมิเนียมจำกัดอยู่ที่สายไฟและสายไฟในบางกรณี อุตสาหกรรมเคเบิลถูกครอบงำโดยทองแดงและ ตะกั่ว. องค์ประกอบนำไฟฟ้าของโครงสร้างสายเคเบิลทำจากคิวรัม และปลอกโลหะทำจาก ตะกั่วหรือโลหะผสมที่มีสารตะกั่ว เป็นเวลาหลายทศวรรษ (เป็นครั้งแรกที่มีการเสนอปลอกตะกั่วสำหรับป้องกันแกนสายเคเบิลในปี ค.ศ. 1851) เป็นวัสดุโลหะชนิดเดียวสำหรับปลอกสายเคเบิล เขามีความยอดเยี่ยมในบทบาทนี้ แต่ไม่มีข้อบกพร่อง - ความหนาแน่นสูง ความแข็งแกร่งต่ำ และความขาดแคลน นี่เป็นเพียงสิ่งหลักที่ทำให้คนมองหาโลหะอื่น ๆ ที่สามารถทดแทนตะกั่วได้อย่างเพียงพอ

พวกเขากลายเป็นอลูมิเนียม จุดเริ่มต้นของการบริการของเขาในบทบาทนี้ถือได้ว่าเป็นปี 1939 และเริ่มงานในปี 1928 อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในการใช้อลูมิเนียมในเทคโนโลยีเคเบิลเกิดขึ้นในปี 1948 เมื่อเทคโนโลยีสำหรับการผลิตปลอกอะลูมิเนียมได้รับการพัฒนาและเชี่ยวชาญ

ทองแดงเป็นโลหะชนิดเดียวสำหรับการผลิตตัวนำกระแสไฟฟ้าเช่นกันเป็นเวลาหลายทศวรรษเช่นกัน การศึกษาวัสดุที่สามารถทดแทนทองแดงได้แสดงให้เห็นว่าอลูมิเนียมควรเป็นโลหะดังกล่าวได้ ดังนั้น แทนที่จะใช้โลหะสองชนิด จุดประสงค์ต่างกันโดยพื้นฐานแล้ว อลูมิเนียมได้เข้าสู่เทคโนโลยีเคเบิล

การทดแทนนี้มีข้อดีหลายประการ ประการแรก ความเป็นไปได้ของการใช้เปลือกอะลูมิเนียมเป็นตัวนำที่เป็นกลางจะช่วยประหยัดโลหะและลดน้ำหนักได้อย่างมาก ประการที่สองความแข็งแรงสูงกว่า ประการที่สาม อำนวยความสะดวกในการติดตั้ง ลดต้นทุนการขนส่ง ลดต้นทุนของสายเคเบิล ฯลฯ

สายอลูมิเนียมยังใช้สำหรับสายไฟเหนือศีรษะ แต่ต้องใช้ความพยายามและเวลาอย่างมากในการเปลี่ยนอุปกรณ์ที่เทียบเท่ากัน มีการพัฒนาตัวเลือกมากมายและมีการใช้ตามสถานการณ์เฉพาะ [ผลิต สายอลูมิเนียมความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นและความต้านทานการคืบที่เพิ่มขึ้นซึ่งทำได้โดยการผสมกับแมกนีเซียมสูงถึง 0.5% ซิลิกอนสูงถึง 0.5% เหล็กสูงถึง 0.45% การชุบแข็งและการเสื่อมสภาพ มีการใช้ลวดเหล็ก-อลูมิเนียม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการทำช่วงกว้างที่ต้องการบริเวณจุดตัดของสิ่งกีดขวางต่างๆ ที่มีสายไฟ มีช่วงยาวกว่า 1,500 ม. เช่น เมื่อข้ามแม่น้ำ

อลูมิเนียมในเทคโนโลยีการถ่ายโอน ไฟฟ้าในระยะทางไกล ไม่เพียงแต่ใช้เป็นวัสดุตัวนำเท่านั้น ทศวรรษครึ่งที่ผ่านมา เริ่มมีการใช้โลหะผสมอะลูมิเนียมสำหรับการผลิตเสาส่งกำลัง พวกเขาถูกสร้างขึ้นครั้งแรกใน .ของเรา ประเทศในคอเคซัส น้ำหนักเบากว่าเหล็กประมาณ 2.5 เท่า และไม่ต้องการการป้องกันการกัดกร่อน ดังนั้นโลหะชนิดเดียวกันจึงเข้ามาแทนที่เหล็ก ทองแดง และตะกั่วในวิศวกรรมไฟฟ้าและเทคโนโลยีการส่งไฟฟ้า

และเกือบจะเป็นเช่นนั้นในด้านอื่น ๆ ของเทคโนโลยี แท็งก์ ท่อส่ง และชุดประกอบอื่นๆ ที่ทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียมได้รับการพิสูจน์แล้วอย่างดีในอุตสาหกรรมน้ำมัน ก๊าซ และเคมี พวกเขาแทนที่โลหะและวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนจำนวนมาก เช่น ภาชนะโลหะผสมเหล็ก-คาร์บอนที่เคลือบไว้ด้านในเพื่อกักเก็บของเหลวที่มีฤทธิ์รุนแรง (รอยแตกในชั้นเคลือบของการออกแบบที่มีราคาแพงนี้อาจนำไปสู่การสูญเสียหรือแม้แต่อุบัติเหตุ)

ในแต่ละปีทั่วโลกมีการใช้อะลูมิเนียมมากกว่า 1 ล้านตันในการผลิตฟอยล์ ความหนาของฟอยล์ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ อยู่ในช่วง 0.004-0.15 มม. แอปพลิเคชั่นมีความหลากหลายมาก ใช้สำหรับบรรจุอาหารและผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมต่างๆ - ช็อกโกแลต ขนมหวาน ยา เครื่องสำอาง ผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับภาพถ่าย ฯลฯ

ฟอยล์ยังใช้เป็นวัสดุโครงสร้าง มีกลุ่มของพลาสติกที่เติมแก๊ส - พลาสติกรังผึ้ง - วัสดุเซลลูลาร์พร้อมระบบเซลล์ที่มีรูปทรงเรขาคณิตเป็นประจำซึ่งทำซ้ำอย่างสม่ำเสมอผนังที่ทำจากฟอยล์อลูมิเนียม

สารานุกรมของ Brockhaus และ Efron

อะลูมิเนียม- (ดินเหนียว) เคมี สังกะสี อัล; ที่. ใน. = 27.12; เต้น ใน. = 2.6; เอ็มพี ประมาณ 700 องศา สีขาวสีเงิน, นุ่ม, โลหะที่มีเสียงดัง; ร่วมกับกรดซิลิซิกซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของดินเหนียว, เฟลด์สปาร์, ไมกา; พบได้ในทุกดิน ไปที่…… พจนานุกรมคำต่างประเทศของภาษารัสเซีย

อะลูมิเนียม- (สัญลักษณ์ อัล) โลหะเงิน-ขาว องค์ประกอบของกลุ่มที่สามของตารางธาตุ ได้รับมาในรูปแบบบริสุทธิ์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2370 โลหะที่พบมากที่สุดในเปลือก โลก; แหล่งที่มาหลักของมันคือแร่อะลูมิเนียม กระบวนการ… … พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

อะลูมิเนียม- อะลูมิเนียม อะลูมิเนียม (สัญลักษณ์เคมี A1 ที่น้ำหนัก 27.1) ซึ่งเป็นโลหะที่พบมากที่สุดบนพื้นผิวโลก และต่อจาก O และซิลิคอน ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของเปลือกโลก ก. เกิดขึ้นในธรรมชาติโดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปของเกลือของกรดซิลิซิก (ซิลิเกต) ... ... สารานุกรมทางการแพทย์ขนาดใหญ่

อลูมิเนียม- เป็นโลหะสีขาวอมน้ำเงิน มีลักษณะเฉพาะที่เบาเป็นพิเศษ มีความเหนียวสูงและสามารถรีด ดึง หลอม ประทับตรา และหล่อได้ง่าย ฯลฯ เช่นเดียวกับโลหะอ่อนอื่นๆ อะลูมิเนียมก็มีคุณสมบัติที่ดีเช่นกันกับ ... ... คำศัพท์ทางการ

อลูมิเนียม- (อลูมิเนียม), Al, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม III ของระบบธาตุ, เลขอะตอม 13, มวลอะตอม 26.98154; โลหะเบา mp660 °С เนื้อหาในเปลือกโลกอยู่ที่ 8.8% โดยน้ำหนัก อลูมิเนียมและโลหะผสมของมันถูกใช้เป็นวัสดุโครงสร้างใน ... ... พจนานุกรมสารานุกรมภาพประกอบ

อะลูมิเนียม- ALUMINIUM ตัวผู้ อะลูมิเนียม เคมี. ดินเหนียวโลหะอัลคาไล, ฐานอลูมินา, ดินเหนียว; เช่นเดียวกับพื้นฐานของสนิมเหล็ก และทองแดงยารี อลูมิไนต์ชาย. ฟอสซิลคล้ายสารส้ม hydrous alumina sulphate สามีอลัน. ฟอสซิลใกล้มาก ... ... พจนานุกรมต้าเหลียง

อลูมิเนียม- (เงิน, เบา, มีปีก) โลหะพจนานุกรมคำพ้องความหมายรัสเซีย อะลูมิเนียม n. จำนวนคำพ้องความหมาย: 8 ดินเหนียว (2) … พจนานุกรมคำพ้องความหมาย

อะลูมิเนียม- (lat. อลูมิเนียมจากสารส้ม), Al, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม III ของระบบธาตุ, เลขอะตอม 13, มวลอะตอม 26.98154 โลหะสีขาวสีเงิน เบา (2.7 g/cm³) เหนียว มีค่าการนำไฟฟ้าสูง mp 660 .C.… … พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

อลูมิเนียม- อัล (จาก lat. alumen ชื่อของสารส้มที่ใช้ในสมัยโบราณเป็น mordant ในการย้อมและฟอกหนัง * a. อะลูมิเนียม; n. อะลูมิเนียม; f. อะลูมิเนียม; และ. aluminio) เคมี. กลุ่ม III องค์ประกอบเป็นระยะ ระบบ Mendeleev ที่ น. 13, ที่. ม. 26.9815 ... สารานุกรมธรณีวิทยา

อะลูมิเนียม- ALUMINIUM, อะลูมิเนียม, พี. ไม่นะ สามี (จาก lat. สารส้ม). โลหะเบาสีขาวเงินอ่อนได้ พจนานุกรมอธิบายของ Ushakov ดี.เอ็น. อูชาคอฟ. 2478 2483 ... พจนานุกรมอธิบายของ Ushakov

คุณสมบัติ 13 อัล

มวลอะตอม	26,98	คลาร์ก at.% (ความชุกในธรรมชาติ)	5,5
การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์*		สถานะของการรวมตัว (ดี.).	แข็ง
	0,143	สี	สีขาวเงิน
	0,057		695
พลังงานไอออไนซ์	5,98		2447
อิเล็กโตรเนกาติวีตีสัมพัทธ์	1,5	ความหนาแน่น	2,698
สถานะออกซิเดชันที่เป็นไปได้	1, +2,+3	ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน	1,69

*การกำหนดค่าภายนอกแสดง ระดับอิเล็กทรอนิกส์อะตอมของธาตุ การกำหนดค่าของระดับอิเล็กทรอนิกส์ที่เหลือนั้นสอดคล้องกับสำหรับก๊าซมีตระกูลที่สิ้นสุดระยะเวลาก่อนหน้าและระบุไว้ในวงเล็บ

อลูมิเนียม- ตัวแทนหลักของโลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม III ของระบบธาตุ คุณสมบัติของแอนะล็อก - แกลเลียม อินเดียและ แทลเลียม -คล้ายกับคุณสมบัติของอลูมิเนียมในหลาย ๆ ด้านเนื่องจากองค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้มีการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ระดับภายนอกเหมือนกัน ns 2 np 1ดังนั้นพวกมันทั้งหมดจึงมีสถานะออกซิเดชัน 3+

คุณสมบัติทางกายภาพอลูมิเนียมเป็นโลหะสีขาวเงินกับ การนำความร้อนและไฟฟ้าสูงพื้นผิวโลหะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์ที่บางแต่แข็งแรงมาก Al 2 Oz

คุณสมบัติทางเคมี.อลูมิเนียมจะมีฤทธิ์มากหากไม่มีฟิล์มป้องกันของ Al 2 Oz ฟิล์มนี้ป้องกันไม่ให้อลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับน้ำ หากคุณถอดฟิล์มป้องกันออก โดยวิธีทางเคมี(ตัวอย่างเช่นด้วยสารละลายอัลคาไล) จากนั้นโลหะก็เริ่มทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างแรงด้วยการปล่อยไฮโดรเจน:

อลูมิเนียมในรูปของขี้กบหรือผงเผาไหม้อย่างสดใสในอากาศปล่อยพลังงานจำนวนมาก:

คุณสมบัติของอลูมิเนียมนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อให้ได้โลหะหลายชนิดจากออกไซด์โดยการลดขนาดด้วยอลูมิเนียม วิธีการนี้เรียกว่า อะลูมิเนียม . Aluminothermy สามารถผลิตโลหะที่ความร้อนของการก่อตัวของออกไซด์น้อยกว่าความร้อนของการก่อตัวของ Al 2 ออนซ์เท่านั้น ตัวอย่างเช่น

เมื่อถูกความร้อน อลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน กำมะถัน ไนโตรเจน และคาร์บอน ก่อตัวขึ้นตามลำดับ เฮไลด์:

อะลูมิเนียมซัลไฟด์และอะลูมิเนียมคาร์ไบด์ถูกไฮโดรไลซ์อย่างสมบูรณ์ด้วยการก่อตัวของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ตามด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์และมีเทน

อลูมิเนียมสามารถละลายได้ง่ายในกรดไฮโดรคลอริกทุกความเข้มข้น:

กรดซัลฟิวริกเข้มข้นและกรดไนตริกในความเย็นไม่ทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียม (พาสซิเวต)ที่ เครื่องทำความร้อนอลูมิเนียมสามารถลดกรดเหล่านี้ได้โดยไม่มีการวิวัฒนาการของไฮโดรเจน:

ที่ เจือจางกรดซัลฟิวริกละลายอลูมิเนียมด้วยการปล่อยไฮโดรเจน:

ที่ เจือจาง กรดไนตริกปฏิกิริยาเกิดขึ้นจากการปล่อยไนตริกออกไซด์ (II):

อะลูมิเนียมละลายในสารละลายของคาร์บอเนตของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลกลายเป็น เตตระไฮดรอกโซอะลูมิเนต:

อะลูมิเนียมออกไซด์ Al 2 O 3 มีการดัดแปลงผลึก 9 แบบ ที่พบบ่อยที่สุดคือการปรับเปลี่ยน เป็นสารเฉื่อยทางเคมีมากที่สุดโดยพื้นฐานแล้วจะมีการปลูกผลึกเดี่ยวของหินหลายชนิดเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องประดับและเทคโนโลยี

ในห้องปฏิบัติการ อะลูมิเนียมออกไซด์ได้มาจากการเผาผงอลูมิเนียมในออกซิเจนหรือโดยการเผาไฮดรอกไซด์:

อะลูมิเนียมออกไซด์ เป็น แอมโฟเทอริกสามารถทำปฏิกิริยาได้ไม่เฉพาะกับกรดแต่ยังกับด่างเช่นเดียวกับเมื่อหลอมรวมกับคาร์บอเนตของโลหะอัลคาไลในขณะที่ให้ metaaluminates:

และด้วยเกลือที่เป็นกรด:

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์- สารเจลาตินสีขาวซึ่งแทบไม่ละลายในน้ำมี แอมโฟเทอริกคุณสมบัติ. สามารถรับอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ได้โดยการบำบัดเกลืออะลูมิเนียมด้วยด่างหรือแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ ในกรณีแรกต้องหลีกเลี่ยงส่วนเกินของด่างเนื่องจากมิฉะนั้นอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะละลายด้วยการก่อตัวของคอมเพล็กซ์ เตตระไฮดรอกโซอะลูมิเนต[อัล(OH) 4 ]` :

อันที่จริง ในปฏิกิริยาสุดท้าย เตตระไฮดรอกโซดิควาอะลูมิเนตไอออน` อย่างไรก็ตาม รูปแบบง่าย [Al(OH) 4 ]` มักใช้เพื่อเขียนปฏิกิริยา ด้วยกรดอ่อน ๆ tetrahydroxoaluminates จะถูกทำลาย:

เกลืออลูมิเนียมเกลืออะลูมิเนียมเกือบทั้งหมดสามารถหาได้จากอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ เกลือของอะลูมิเนียมและกรดแก่เกือบทั้งหมดสามารถละลายได้ในน้ำสูงและถูกไฮโดรไลซ์สูง

อะลูมิเนียมเฮไลด์สามารถละลายได้ดีในน้ำและเป็นไดเมอร์ในโครงสร้าง:

2AlCl 3 є Al 2 Cl 6

อะลูมิเนียมซัลเฟตทำปฏิกิริยากับเกลือได้ง่ายเหมือนเกลือทั้งหมด:

โพแทสเซียมอลูมิเนียมเป็นที่รู้จักกัน: KAl(SO 4) 2H 12H 2 O.

อลูมิเนียมอะซิเตท อัล(CH 3 COO) 3ใช้ในยาเป็นโลชั่น

อะลูมิโนซิลิเกตโดยธรรมชาติแล้ว อลูมิเนียมจะเกิดขึ้นในรูปของสารประกอบที่มีออกซิเจนและซิลิกอน - อะลูมิโนซิลิเกต สูตรทั่วไปคือ: (นา, K) 2 อัล 2 ศรี 2 O 8-เนฟีลีน

นอกจากนี้ สารประกอบอะลูมิเนียมธรรมชาติได้แก่: Al2O3- คอรันดัม, อลูมินา; และสารประกอบที่มีสูตรทั่วไป อัล 2 O 3 H nH 2 Oและ อัล(OH) 3H nH 2 O- บอกไซต์

ใบเสร็จ.อลูมิเนียมได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสของ Al 2 O 3 ละลาย

อลูมิเนียม

อลูมิเนียม- องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม III ของระบบธาตุของ Mendeleev (เลขอะตอม 13 มวลอะตอม 26.98154) ในสารประกอบส่วนใหญ่ อลูมิเนียมเป็นสารไตรวาเลนท์ แต่ที่อุณหภูมิสูง ก็สามารถแสดงสถานะออกซิเดชันที่ +1 ได้เช่นกัน สารประกอบของโลหะนี้ ที่สำคัญที่สุดคือ Al 2 O 3 ออกไซด์

อลูมิเนียม- โลหะเงิน-ขาว, เบา (ความหนาแน่น 2.7 ก. / ซม. 3), เหนียว, ตัวนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี, จุดหลอมเหลว 660 ° C ดึงเป็นเส้นลวดและรีดเป็นแผ่นบาง ๆ ได้ง่าย อลูมิเนียมมีฤทธิ์ทางเคมี (ในอากาศถูกปกคลุมด้วยฟิล์มป้องกันออกไซด์ - อะลูมิเนียมออกไซด์) ปกป้องโลหะจากการเกิดออกซิเดชันต่อไปได้อย่างน่าเชื่อถือ แต่ถ้าผงอะลูมิเนียมหรือฟอยล์อะลูมิเนียมถูกให้ความร้อนอย่างแรง โลหะจะเผาไหม้ด้วยเปลวไฟที่ทำให้ไม่เห็น และกลายเป็นอะลูมิเนียมออกไซด์ อลูมิเนียมละลายได้แม้ในกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริกเจือจาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถูกความร้อน แต่ในกรดไนตริกเย็นที่เจือจางและเข้มข้นสูง อลูมิเนียมจะไม่ละลาย เมื่อสารละลายที่เป็นน้ำของด่างกระทำกับอะลูมิเนียม ชั้นออกไซด์จะละลายและเกิดอะลูมิเนต - เกลือที่มีอะลูมิเนียมในองค์ประกอบของไอออนลบ:

อัล 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na

อลูมิเนียม ปราศจากฟิล์มป้องกัน ทำปฏิกิริยากับน้ำ แทนที่ไฮโดรเจนจากมัน:

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

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่ได้จะทำปฏิกิริยากับด่างมากเกินไป ทำให้เกิดไฮดรอกโซอะลูมิเนต:

อัล (OH) 3 + NaOH \u003d Na

สมการโดยรวมสำหรับการละลายของอะลูมิเนียมในสารละลายที่เป็นน้ำของด่างมีรูปแบบดังนี้:

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

อลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนอย่างแข็งขัน อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ Al(OH) 3 เป็นสารเจลาตินสีขาวโปร่งแสง

เปลือกโลกประกอบด้วยอะลูมิเนียม 8.8% เป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับสามในธรรมชาติรองจากออกซิเจนและซิลิกอน และเป็นธาตุแรกในกลุ่มโลหะ เป็นส่วนหนึ่งของดินเหนียว, เฟลด์สปาร์, ไมกา แร่ธาตุ Al หลายร้อยชนิดเป็นที่รู้จัก (อะลูมิโนซิลิเกต บอกไซต์ อะลูไนต์ และอื่นๆ) แร่ธาตุที่สำคัญที่สุดของอะลูมิเนียม - บอกไซต์ประกอบด้วยอลูมินา - อะลูมิเนียมออกไซด์ 28-60% Al 2 O 3 .

ในรูปแบบบริสุทธิ์ นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก H. Oersted ได้รับอะลูมิเนียมเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2368 แม้ว่าจะเป็นโลหะทั่วไปในธรรมชาติก็ตาม

การผลิตอะลูมิเนียมดำเนินการโดยอิเล็กโทรไลซิสของอลูมินา Al 2 O 3 ใน NaAlF 4 cryolite ที่หลอมละลายที่อุณหภูมิ 950 °C

อลูมิเนียมใช้ในการบิน การก่อสร้าง ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของโลหะผสมอลูมิเนียมกับโลหะอื่น ๆ วิศวกรรมไฟฟ้า (แทนทองแดงในการผลิตสายเคเบิล ฯลฯ) อุตสาหกรรมอาหาร (ฟอยล์) โลหะ (สารเติมแต่งโลหะผสม) aluminothermy ฯลฯ

ความหนาแน่นของอะลูมิเนียม ความถ่วงจำเพาะ และลักษณะอื่นๆ

ความหนาแน่น - 2,7*10 3 กก./ม. 3 ;
แรงดึงดูดเฉพาะ - 2,7 จี/ ซม. 3;
ความร้อนจำเพาะที่ 20°C - 0.21 แคลอรี/องศา;
อุณหภูมิหลอมเหลว - 658.7°C;
ความจุความร้อนจำเพาะของการหลอมเหลว - 76.8 แคลอรี/องศา;
อุณหภูมิเดือด - 2000 องศาเซลเซียส ;
การเปลี่ยนแปลงปริมาตรสัมพัทธ์ระหว่างการหลอมเหลว (ΔV/V) - 6,6%;
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น(ที่อุณหภูมิประมาณ 20°C) : - 22.9 * 10 6 (1 / องศา);
ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของอะลูมิเนียม - 180 kcal / m * ชั่วโมง * ลูกเห็บ;

Moduli ของความยืดหยุ่นของอลูมิเนียมและอัตราส่วนของปัวซอง

การสะท้อนของแสงด้วยอลูมิเนียม

ตัวเลขในตารางแสดงเปอร์เซ็นต์ของแสงที่ตกกระทบในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวที่สะท้อนออกมา

อะลูมิเนียมออกไซด์ Al 2 O 3

อะลูมิเนียมออกไซด์ Al 2 O 3เรียกอีกอย่างว่าอลูมินา เกิดขึ้นตามธรรมชาติในรูปแบบผลึก ก่อตัวเป็นคอรันดัมแร่ คอรันดัมมีความแข็งสูงมาก ผลึกใสซึ่งมีสีแดงหรือน้ำเงินคือ อัญมณี- ทับทิมและไพลิน ปัจจุบัน ทับทิมได้มาจากการปลอมแปลงด้วยอลูมินาในเตาไฟฟ้า พวกเขาจะใช้สำหรับเครื่องประดับไม่มากเท่าเพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิคเช่นสำหรับการผลิตชิ้นส่วนสำหรับเครื่องมือที่มีความแม่นยำ, หินในนาฬิกา ฯลฯ คริสตัลทับทิมที่มี Cr 2 O 3 บริสุทธิ์เล็กน้อยใช้เป็นเครื่องกำเนิดควอนตัม - เลเซอร์ที่สร้างลำแสงรังสีเอกรงค์โดยตรง

คอรันดัมและเนื้อละเอียดที่มีสิ่งเจือปนจำนวนมาก - กากกะรุนถูกใช้เป็นวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

การผลิตอะลูมิเนียม

วัตถุดิบหลักสำหรับ การผลิตอลูมิเนียมเป็นแร่บอกไซต์ที่มีอลูมินา 32-60% Al 2 O 3 แร่อะลูมิเนียมที่สำคัญที่สุด ได้แก่ อะลูไนต์และเนฟีลีน รัสเซียมีแร่อะลูมิเนียมสำรองจำนวนมาก นอกจากแร่บอกไซต์แล้วเงินฝากจำนวนมากซึ่งตั้งอยู่ในเทือกเขาอูราลและบัชคีเรีย nepheline ที่ขุดบนคาบสมุทร Kola ยังเป็นแหล่งอลูมิเนียมที่อุดมสมบูรณ์ อลูมิเนียมจำนวนมากยังพบได้ในแหล่งแร่ของไซบีเรีย

อลูมิเนียมได้มาจากอะลูมิเนียมออกไซด์ Al 2 O 3 โดยวิธีอิเล็กโทรไลต์ อะลูมิเนียมออกไซด์ที่ใช้สำหรับสิ่งนี้จะต้องบริสุทธิ์เพียงพอ เนื่องจากสิ่งสกปรกจะถูกลบออกจากอลูมิเนียมที่หลอมได้ยากมาก Al 2 O 3 บริสุทธิ์ได้มาจากการแปรรูปบอกไซต์ธรรมชาติ

วัสดุเริ่มต้นหลักสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมคืออะลูมิเนียมออกไซด์ ไม่นำไฟฟ้าและมีจุดหลอมเหลวสูงมาก (ประมาณ 2050 °C) ดังนั้นจึงต้องใช้พลังงานมากเกินไป

จำเป็นต้องลดจุดหลอมเหลวของอะลูมิเนียมออกไซด์ให้เหลืออย่างน้อย 1,000 o C วิธีนี้พบได้ในแบบคู่ขนานโดย Frenchman P. Eru และ American C. Hall พวกเขาพบว่าอลูมินาละลายได้ดีในไครโอไลต์หลอมเหลว ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่มีองค์ประกอบ AlF 3 3NaF. การหลอมนี้ต้องผ่านอิเล็กโทรไลซิสที่อุณหภูมิเพียง 950 ° C ในการผลิตอะลูมิเนียม ปริมาณสำรองของ cryolite ในธรรมชาตินั้นไม่มีนัยสำคัญดังนั้นจึงสร้าง cryolite สังเคราะห์ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตอลูมิเนียมได้อย่างมาก

ไฮโดรไลซิสอยู่ภายใต้ส่วนผสมที่หลอมละลายของไครโอไลต์ Na 3 และอะลูมิเนียมออกไซด์ ส่วนผสมที่มี Al 2 O 3 ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักจะละลายที่ 960 °C และมีค่าการนำไฟฟ้า ความหนาแน่น และความหนืดที่เป็นประโยชน์ต่อกระบวนการมากที่สุด เพื่อปรับปรุงคุณลักษณะเหล่านี้ให้ดียิ่งขึ้น สารเติมแต่ง AlF 3 , CaF 2 และ MgF 2 ถูกนำเข้าสู่องค์ประกอบของส่วนผสม ทำให้อิเล็กโทรลิซิสเป็นไปได้ที่ 950 °C

อิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับการหลอมอะลูมิเนียมเป็นปลอกเหล็กที่บุด้วยอิฐทนไฟจากด้านใน ด้านล่าง (ด้านล่าง) ประกอบจากก้อนถ่านหินอัดทำหน้าที่เป็นแคโทด แอโนด (อย่างน้อยหนึ่งตัว) อยู่ด้านบน: เป็นโครงอลูมิเนียมที่อัดแน่นไปด้วยถ่านอัดแท่ง ในโรงงานสมัยใหม่ อิเล็กโทรไลเซอร์ได้รับการติดตั้งแบบอนุกรม แต่ละชุดประกอบด้วย 150 เซลล์ขึ้นไป

ระหว่างอิเล็กโทรลิซิส อลูมิเนียมจะถูกปล่อยออกมาที่แคโทด และออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมาที่แอโนด อะลูมิเนียมซึ่งมีความหนาแน่นสูงกว่าการหลอมแบบเดิมจะถูกรวบรวมไว้ที่ด้านล่างของอิเล็กโทรไลเซอร์จากตำแหน่งที่ปล่อยออกเป็นระยะ เมื่อโลหะถูกปล่อยออกมา อะลูมิเนียมออกไซด์ส่วนใหม่จะถูกเติมลงในวัสดุหลอมเหลว ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาระหว่างอิเล็กโทรไลซิสมีปฏิสัมพันธ์กับคาร์บอนของแอโนดซึ่งเผาไหม้ออก ก่อตัวเป็น CO และ CO 2 .

โรงงานอะลูมิเนียมแห่งแรกในรัสเซียสร้างขึ้นในปี 1932 ในเมืองโวลคอฟ

อลูมิเนียมอัลลอยด์

โลหะผสมซึ่งเพิ่มความแข็งแรงและคุณสมบัติอื่นๆ ของอะลูมิเนียม ได้มาจากการใส่สารเจือปนในโลหะผสมเข้าไป เช่น ทองแดง ซิลิกอน แมกนีเซียม สังกะสี และแมงกานีส

Duralumin(duralumin, duralumin จากชื่อเมืองเยอรมันซึ่งเริ่มการผลิตโลหะผสมทางอุตสาหกรรม) อลูมิเนียมอัลลอยด์ (ฐาน) กับทองแดง (Cu: 2.2-5.2%) แมกนีเซียม (Mg: 0.2-2.7%) แมงกานีส (Mn: 0.2-1%) ผ่านการชุบแข็งและการเสื่อมสภาพ มักหุ้มด้วยอะลูมิเนียม เป็น วัสดุโครงสร้างสำหรับวิศวกรรมการบินและการขนส่ง

Silumin- โลหะผสมอลูมิเนียมหล่อเบา (ฐาน) ที่มีซิลิกอน (Si: 4-13%) บางครั้งก็มากถึง 23% และองค์ประกอบอื่น ๆ : Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be) พวกเขาผลิตชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างซับซ้อน ส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมยานยนต์และเครื่องบิน

แมกนาเลีย- อะลูมิเนียมอัลลอย (ฐาน) ที่มีแมกนีเซียม (Mg: 1-13%) และองค์ประกอบอื่นๆ ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง เชื่อมได้ดี มีความเหนียวสูง พวกเขาทำการหล่อขึ้นรูป (แมกนาลหล่อ), แผ่น, ลวด, หมุดย้ำ ฯลฯ (แมกนาเลียที่เปลี่ยนรูปได้).

ข้อได้เปรียบหลักของโลหะผสมอลูมิเนียมทั้งหมดคือความหนาแน่นต่ำ (2.5-2.8 g / cm 3) ความแข็งแรงสูง (ต่อหน่วยน้ำหนัก) ความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศที่น่าพอใจ การเปรียบเทียบต้นทุนต่ำและความง่ายในการผลิตและการแปรรูป

อะลูมิเนียมอัลลอยใช้ในเทคโนโลยีจรวด ในการผลิตเครื่องบิน ยานยนต์ เรือและเครื่องมือ ในการผลิตเครื่องใช้ อุปกรณ์กีฬา เฟอร์นิเจอร์ โฆษณา และอุตสาหกรรมอื่น ๆ

ในแง่ของความกว้างของการใช้งาน อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นอันดับสองรองจากเหล็กกล้าและเหล็กหล่อ

อะลูมิเนียมเป็นสารเติมแต่งที่พบได้บ่อยที่สุดในโลหะผสมซึ่งมีพื้นฐานมาจากทองแดง แมกนีเซียม ไททาเนียม นิกเกิล สังกะสี และเหล็ก

อลูมิเนียมยังใช้สำหรับ อะลูมิไนซ์ (อลูมิไนซ์)- ความอิ่มตัวของพื้นผิวของเหล็กหรือผลิตภัณฑ์เหล็กหล่อด้วยอลูมิเนียมเพื่อป้องกันวัสดุฐานจากการเกิดออกซิเดชันระหว่างความร้อนสูงเช่น เพิ่มความต้านทานความร้อน (สูงถึง 1100 °C) และทนต่อการกัดกร่อนของบรรยากาศ

คุณสมบัติของอะลูมิเนียม

เนื้อหา:

เกรดอลูมิเนียม

คุณสมบัติทางกายภาพ

คุณสมบัติการกัดกร่อน

คุณสมบัติทางกล

คุณสมบัติทางเทคโนโลยี

แอปพลิเคชัน

เกรดอลูมิเนียม

อลูมิเนียมมีลักษณะการนำไฟฟ้าและความร้อนสูง ทนต่อการกัดกร่อน ความเหนียว และทนต่อความเย็นจัด คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของอะลูมิเนียมคือความหนาแน่นต่ำ (ประมาณ 2.70 g / cc) จุดหลอมเหลวของอะลูมิเนียมอยู่ที่ 660 C

คุณสมบัติทางเคมีกายภาพ ทางกล และเทคโนโลยีของอะลูมิเนียมนั้นขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของสิ่งเจือปนซึ่งทำให้คุณสมบัติส่วนใหญ่ของโลหะบริสุทธิ์แย่ลง อะลูมิเนียม สิ่งเจือปนตามธรรมชาติหลักๆ ในอะลูมิเนียม ได้แก่ เหล็กและซิลิกอน ธาตุเหล็ก เช่น ปัจจุบันเป็นเฟส Fe-Al อิสระ, ลดการนำไฟฟ้าและความต้านทานการกัดกร่อน, เพิ่มความเหนียว แต่เพิ่มความแข็งแรงของอลูมิเนียมเล็กน้อย

อลูมิเนียมขั้นต้นแบ่งออกเป็นอลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงและทางเทคนิคขึ้นอยู่กับระดับของการทำให้บริสุทธิ์ (GOST 11069-2001) อะลูมิเนียมทางเทคนิคยังรวมถึงเกรดที่มีเครื่องหมาย AD, AD1, AD0, AD00 (GOST 4784-97) อะลูมิเนียมทางเทคนิคของเกรดทั้งหมดได้มาจากการแยกอิเล็กโทรไลซิสของสารหลอมเหลวของไครโอไลต์-อลูมินา อะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงได้มาจากการทำให้อะลูมิเนียมทางเทคนิคบริสุทธิ์เพิ่มเติม คุณสมบัติของอะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีความบริสุทธิ์สูงจะกล่าวถึงในหนังสือ

1) วิทยาศาสตร์โลหะของอลูมิเนียมและโลหะผสม เอ็ด ไอ.เอ็น. Fridlyander ม. 1971.2) คุณสมบัติทางกลและเทคโนโลยีของโลหะ A.V. Bobylev. ม. 1980.

ตารางด้านล่างแสดงข้อมูลสรุปเกรดอะลูมิเนียมส่วนใหญ่ นอกจากนี้ยังระบุเนื้อหาของสิ่งสกปรกตามธรรมชาติหลัก - ซิลิกอนและเหล็ก -

ยี่ห้อ	อัล, %	ศรี%	เฟ%	แอปพลิเคชั่น
อลูมิเนียมบริสุทธิ์สูง
A995	99.995	0.0015	0.0015	อุปกรณ์เคมี ฟอยล์สำหรับแผ่นตัวเก็บประจุ วัตถุประสงค์พิเศษ
A98	99.98	0.006	0.006
A95	99.95	0.02	0.025
อลูมิเนียมเกรดเทคนิค
A8 AD000	99.8	0.10 0.15	0.12 0.15	ลวดเหล็กสำหรับการผลิต ผลิตภัณฑ์สายไฟและสายไฟ (ตั้งแต่ A7E และ A5E) วัตถุดิบในการผลิตอลูมิเนียมอัลลอยด์ กระดาษฟอยล์ ผลิตภัณฑ์รีด (แท่ง, แถบ, แผ่น, ลวด, ท่อ)
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 นรก	99.0	0.95 มากถึง 1.0% ทั้งหมด

ความแตกต่างในทางปฏิบัติหลักระหว่างอะลูมิเนียมเชิงพาณิชย์กับอะลูมิเนียมบริสุทธิ์สูงนั้นสัมพันธ์กับความแตกต่างของความต้านทานการกัดกร่อนของตัวกลางบางชนิด โดยธรรมชาติ ยิ่งระดับการทำให้อะลูมิเนียมบริสุทธิ์สูงเท่าใด ก็ยิ่งมีราคาแพงเท่านั้น

อะลูมิเนียมบริสุทธิ์สูงใช้เพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ สำหรับการผลิตโลหะผสมอลูมิเนียม ผลิตภัณฑ์สายเคเบิลและลวด และผลิตภัณฑ์แผ่นรีด จะใช้อะลูมิเนียมเชิงเทคนิค ต่อไป เราจะพูดถึงเทคนิคอะลูมิเนียม

การนำไฟฟ้า.

คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของอะลูมิเนียมคือการนำไฟฟ้าสูง ซึ่งเป็นอันดับสองรองจากเงิน ทองแดง และทองเท่านั้น การรวมกันของการนำไฟฟ้าสูงที่มีความหนาแน่นต่ำทำให้อลูมิเนียมสามารถแข่งขันกับทองแดงในด้านผลิตภัณฑ์สายเคเบิลและลวด

ค่าการนำไฟฟ้าของอะลูมิเนียม นอกเหนือไปจากเหล็กและซิลิกอน ได้รับผลกระทบอย่างมากจากโครเมียม แมงกานีส และไททาเนียม ดังนั้นในอะลูมิเนียมสำหรับการผลิตตัวนำกระแสไฟฟ้า จึงมีการควบคุมเนื้อหาของสิ่งเจือปนอีกมากมาย ดังนั้นในอะลูมิเนียมเกรด A5E ที่มีปริมาณเหล็กที่อนุญาต 0.35% และซิลิกอน 0.12% ผลรวมของสิ่งสกปรก Cr + V + Ti + Mn ไม่ควรเกิน 0.01% เท่านั้น

ค่าการนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับสถานะของวัสดุ การหลอมระยะยาวที่ 350 C ช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้า ในขณะที่การชุบแข็งด้วยความเย็นจะทำให้การนำไฟฟ้าแย่ลง

ค่าความต้านทานไฟฟ้าที่อุณหภูมิ 20 C คือOhm*mm 2 /m หรือ µOhm*m :

0.0277 - ลวดอะลูมิเนียมอบอ่อน A7E

0.0280 - ลวดอะลูมิเนียมอบอ่อน A5E

0.0290 - หลังจากกดโดยไม่ผ่านการอบชุบด้วยอะลูมิเนียม AD0

ดังนั้นความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะของตัวนำอะลูมิเนียมจึงสูงกว่าความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำทองแดงประมาณ 1.5 เท่า ดังนั้นค่าการนำไฟฟ้า (ส่วนกลับของความต้านทาน) ของอลูมิเนียมคือ 60-65% ของค่าการนำไฟฟ้าของทองแดง ค่าการนำไฟฟ้าของอะลูมิเนียมจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณสิ่งเจือปนที่ลดลง

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานไฟฟ้าของอะลูมิเนียม (0.004) มีค่าเท่ากับทองแดงโดยประมาณ

การนำความร้อน

ค่าการนำความร้อนของอะลูมิเนียมที่ 20 C อยู่ที่ประมาณ 0.50 cal/cm*s*C และจะเพิ่มขึ้นตามความบริสุทธิ์ที่เพิ่มขึ้นของโลหะ ในแง่ของการนำความร้อน อลูมิเนียมเป็นรองเพียงเงินและทองแดง (ประมาณ 0.90) ซึ่งสูงกว่าค่าการนำความร้อนของเหล็กอ่อนถึงสามเท่า คุณสมบัตินี้กำหนดการใช้อลูมิเนียมในหม้อน้ำทำความเย็นและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

คุณสมบัติทางกายภาพอื่นๆ.

อลูมิเนียมมีค่าสูงมาก ความร้อนจำเพาะ (ประมาณ 0.22 แคลอรี / กรัม * ซี) ซึ่งสูงกว่าโลหะส่วนใหญ่มาก (0.09 สำหรับทองแดง) ความร้อนจำเพาะของการหลอมเหลวก็สูงมากเช่นกัน (ประมาณ 93 แคลอรี/กรัม) สำหรับการเปรียบเทียบ สำหรับทองแดงและเหล็ก ค่านี้จะอยู่ที่ประมาณ 41-49 cal / g

การสะท้อนแสงอลูมิเนียมขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์อย่างมาก สำหรับฟอยล์อลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์ 99.2% การสะท้อนแสงสีขาวคือ 75% และสำหรับฟอยล์ที่มีปริมาณอะลูมิเนียม 99.5% การสะท้อนแสงอยู่แล้ว 84%

คุณสมบัติการกัดกร่อนของอะลูมิเนียม

อะลูมิเนียมเองเป็นโลหะที่มีปฏิกิริยาไวมาก สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการใช้งานในอุณหภูมิอะลูมิเนียมและในการผลิตวัตถุระเบิด อย่างไรก็ตาม ในอากาศ อลูมิเนียมถูกปกคลุมด้วยฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์บาง (ประมาณหนึ่งไมครอน) ด้วยความแข็งแรงและความเฉื่อยของสารเคมีสูง จึงช่วยปกป้องอะลูมิเนียมจากการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม และกำหนดคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนสูงในสภาพแวดล้อมต่างๆ

ในอะลูมิเนียมบริสุทธิ์สูง ฟิล์มออกไซด์เป็นแบบต่อเนื่องและไม่มีรูพรุน และมีการยึดเกาะที่แข็งแรงมากกับอะลูมิเนียม ดังนั้นอลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงและพิเศษจึงทนทานต่อการกระทำของกรดอนินทรีย์ ด่าง น้ำทะเลและอากาศ การยึดเกาะของฟิล์มออกไซด์กับอะลูมิเนียมในบริเวณที่มีสิ่งเจือปนลดลงอย่างมาก และสถานที่เหล่านี้เสี่ยงต่อการกัดกร่อน ดังนั้นอลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์ทางเทคนิคจึงมีความต้านทานต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น ในความสัมพันธ์กับกรดไฮโดรคลอริกอ่อน ความต้านทานของอะลูมิเนียมที่ผ่านการกลั่นและทางเทคนิคจะแตกต่างกัน 10 เท่า

อลูมิเนียม (และโลหะผสมของมัน) มักมีการกัดกร่อนแบบรูพรุน ดังนั้นความเสถียรของอะลูมิเนียมและโลหะผสมในสื่อต่างๆ ไม่ได้ถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงในน้ำหนักของตัวอย่าง และไม่ได้พิจารณาจากอัตราการแทรกซึมของการกัดกร่อน แต่โดยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกล

ปริมาณธาตุเหล็กมีอิทธิพลหลักต่อคุณสมบัติการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมทางเทคนิค ดังนั้น อัตราการกัดกร่อนในสารละลาย HCl 5% สำหรับเกรดต่างๆ คือ (in):

ยี่ห้อ	เนื้อหาอัล	เนื้อหาเฟ	อัตราการกัดกร่อน
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

การปรากฏตัวของเหล็กยังช่วยลดความต้านทานของอลูมิเนียมต่อด่าง แต่ไม่ส่งผลต่อความต้านทานต่อกรดกำมะถันและกรดไนตริก โดยทั่วไป ความต้านทานการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมทางเทคนิค ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ ลดลงตามลำดับ: A8 และ AD000, A7 และ AD00, A6, A5 และ AD0, AD1, A0 และ AD

ที่อุณหภูมิสูงกว่า 100C อลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยากับคลอรีน อลูมิเนียมไม่ได้ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน แต่ละลายได้ดี ดังนั้นจึงเป็นองค์ประกอบหลักของก๊าซที่มีอยู่ในอะลูมิเนียม อิทธิพลไม่ดีอลูมิเนียมได้รับผลกระทบจากไอน้ำซึ่งแยกออกจากกันที่ 500 C ที่อุณหภูมิต่ำกว่าผลกระทบของไอน้ำจะเล็กน้อย

อลูมิเนียมมีความเสถียรในสภาพแวดล้อมต่อไปนี้:

บรรยากาศอุตสาหกรรม

น้ำจืดธรรมชาติที่อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส อัตราการกัดกร่อนเพิ่มขึ้นตามการเติมอากาศ

สิ่งเจือปนของโซดาไฟ กรดไฮโดรคลอริก และโซดา

น้ำทะเล

กรดไนตริกเข้มข้น

เกลือที่เป็นกรดของโซเดียม แมกนีเซียม แอมโมเนียม ไฮโปซัลไฟต์

สารละลายกรดซัลฟิวริกที่อ่อนแอ (มากถึง 10%)

กรดกำมะถัน 100%

สารละลายฟอสฟอริกที่อ่อนแอ (มากถึง 1%), โครมิก (มากถึง 10%)

กรดบอริกในทุกความเข้มข้น

น้ำส้มสายชู มะนาว ไวน์ กรดมาลิก น้ำผลไม้ที่เป็นกรด ไวน์

สารละลายแอมโมเนีย

อลูมิเนียมไม่เสถียรในสภาพแวดล้อมเช่นนี้:

กรดไนตริกเจือจาง

กรดไฮโดรคลอริก

เจือจางกรดซัลฟิวริก

กรดไฮโดรฟลูออริกและกรดไฮโดรโบรมิก

ออกซาลิก กรดฟอร์มิก

สารละลายด่างโซดาไฟ

น้ำที่มีเกลือของปรอท ทองแดง คลอไรด์ไอออนที่ทำลายฟิล์มออกไซด์

การกัดกร่อนของการสัมผัส

เมื่อสัมผัสกับโลหะทางเทคนิคและโลหะผสมส่วนใหญ่ อลูมิเนียมทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและการกัดกร่อนจะเพิ่มขึ้น

คุณสมบัติทางกล

โมดูลัสยืดหยุ่น อี \u003d 7000-7100 kgf / mm 2 สำหรับอลูมิเนียมทางเทคนิคที่ 20 C ด้วยความบริสุทธิ์ของอลูมิเนียมที่เพิ่มขึ้น ค่าของมันจะลดลง (6700 สำหรับ A99)

โมดูลัสเฉือน จี \u003d 2700 กก. / มม. 2

พารามิเตอร์หลักของคุณสมบัติทางกลของอลูมิเนียมทางเทคนิคแสดงไว้ด้านล่าง:

พารามิเตอร์	หน่วย รายได้	พิการ	อบอ่อน
ความแข็งแรงของผลผลิต? 0.2	kgf/mm 2	8 - 12	4 - 8
ความต้านแรงดึง? ใน	kgf/mm 2	13 - 16
การยืดตัวที่จุดขาด?		5 – 10	30 – 40
การหดตัวสัมพัทธ์เมื่อขาด		50 - 60	70 - 90
แรงเฉือน	kgf/mm 2
ความแข็ง	HB	30 - 35

ตัวเลขที่ให้ไว้เป็นตัวบ่งชี้อย่างมาก:

1) สำหรับอลูมิเนียมอบอ่อนและหล่อ ค่าเหล่านี้ขึ้นอยู่กับเกรดอลูมิเนียมทางเทคนิค ยิ่งมีสิ่งเจือปนมากเท่าใด ความแข็งแกร่งและความแข็งก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และความเหนียวก็จะยิ่งต่ำลง ตัวอย่างเช่น ความแข็งของอะลูมิเนียมหล่อคือ: สำหรับ A0 - 25HB สำหรับ A5 - 20HB และสำหรับอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูง A995 - 15HB ค่าความต้านทานแรงดึงสำหรับกรณีเหล่านี้คือ: 8.5; 7.5 และ 5 kgf / mm 2 และการยืดตัว 20; 30 และ 45% ตามลำดับ

2) สำหรับอะลูมิเนียมที่เสียรูป สมบัติทางกลจะขึ้นอยู่กับระดับของการเสียรูป ชนิดของผลิตภัณฑ์รีด และขนาด ตัวอย่างเช่น ความต้านทานแรงดึงอย่างน้อย 15-16 kgf / mm 2 สำหรับลวด และ 8 - 11 kgf / mm 2 สำหรับท่อ

อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าในกรณีใด อะลูมิเนียมทางเทคนิคเป็นโลหะที่อ่อนและเปราะบาง ความแข็งแรงของผลผลิตต่ำ (แม้สำหรับเหล็กชุบแข็ง ไม่เกิน 12 กก./มม. 2) จะจำกัดการใช้อลูมิเนียมในแง่ของการรับน้ำหนัก

อะลูมิเนียมมีความต้านทานการคืบต่ำ: ที่ 20 C เท่ากับ 5 kgf/mm 2 และที่ 200 C เท่ากับ 0.7 kgf/mm 2 สำหรับการเปรียบเทียบ: สำหรับทองแดง ตัวเลขเหล่านี้คือ 7 และ 5 kgf / mm 2 ตามลำดับ

อุณหภูมิหลอมเหลวต่ำและอุณหภูมิของการเริ่มต้นการเกิดผลึกซ้ำ (สำหรับอะลูมิเนียมทางเทคนิคอยู่ที่ประมาณ 150 องศาเซลเซียส) ขีดจำกัดการคืบต่ำจะจำกัดช่วงอุณหภูมิของการทำงานของอะลูมิเนียมจากด้านข้างที่อุณหภูมิสูง

ความเหนียวของอะลูมิเนียมจะไม่เสื่อมสภาพที่อุณหภูมิต่ำจนถึงฮีเลียม เมื่ออุณหภูมิลดลงจาก +20 C เป็น -269 C ความต้านทานแรงดึงจะเพิ่มขึ้น 4 เท่าสำหรับอะลูมิเนียมทางเทคนิค และ 7 เท่าสำหรับอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูง ขีดจำกัดความยืดหยุ่นในกรณีนี้เพิ่มขึ้น 1.5 เท่า

ความต้านทานการแข็งตัวของอลูมิเนียมทำให้สามารถใช้งานได้ในอุปกรณ์และโครงสร้างที่เกิดจากการแช่แข็ง

คุณสมบัติทางเทคโนโลยี.

อลูมิเนียมที่มีความเหนียวสูงทำให้สามารถผลิตฟอยล์ (หนาไม่เกิน 0.004 มม.) ผลิตภัณฑ์ดึงลึก และใช้สำหรับหมุดย้ำ

อะลูมิเนียมบริสุทธิ์ทางเทคนิคมีความเปราะบางที่อุณหภูมิสูง

ความสามารถในการแปรรูปต่ำมาก

อุณหภูมิของการหลอมผลึกอีกครั้งคือ 350-400 C อุณหภูมิการแบ่งเบาบรรเทาคือ 150 C

ความสามารถในการเชื่อม

ความยากลำบากในการเชื่อมอลูมิเนียมเกิดจาก 1) ฟิล์มออกไซด์เฉื่อยที่แข็งแกร่ง 2) การนำความร้อนสูง

อย่างไรก็ตาม อลูมิเนียมถือเป็นโลหะที่เชื่อมได้สูง การเชื่อมมีความแข็งแรงของโลหะฐาน (อบอ่อน) และมีคุณสมบัติการกัดกร่อนเหมือนกัน ดูรายละเอียดเกี่ยวกับการเชื่อมอลูมิเนียม เช่นwww. สถานที่เชื่อมคอมอ.

แอปพลิเคชัน.

เนื่องจากอะลูมิเนียมมีความแข็งแรงต่ำ จึงใช้อะลูมิเนียมสำหรับองค์ประกอบโครงสร้างที่ไม่ได้บรรจุเท่านั้น เมื่อมีค่าการนำไฟฟ้าหรือความร้อนสูง ความต้านทานการกัดกร่อน ความเหนียว หรือความสามารถในการเชื่อมเป็นสิ่งสำคัญ ชิ้นส่วนเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมหรือหมุดย้ำ อลูมิเนียมทางเทคนิคใช้ทั้งสำหรับการหล่อและการผลิตผลิตภัณฑ์รีด

ในคลังสินค้าขององค์กรมักจะมีแผ่น ลวด และยางที่ทำจากอลูมิเนียมทางเทคนิค

(ดูหน้าที่เกี่ยวข้องของเว็บไซต์) ตามคำสั่งหมู A5-A7 จะถูกจัดส่ง

วัสดุที่สะดวกที่สุดอย่างหนึ่งในการแปรรูปคือโลหะ พวกเขายังมีผู้นำของตัวเอง ตัวอย่างเช่น ผู้คนรู้จักคุณสมบัติพื้นฐานของอลูมิเนียมมาช้านาน เหมาะสำหรับใช้ในชีวิตประจำวันที่โลหะนี้ได้รับความนิยมอย่างมาก สิ่งที่เหมือนกันคือ สารง่าย ๆและในฐานะอะตอม เราจะพิจารณาในบทความนี้

ประวัติการค้นพบอลูมิเนียม

มนุษย์รู้จักสารประกอบของโลหะดังกล่าวมาแต่โบราณกาล - มันถูกใช้เป็นวิธีการที่สามารถบวมและผูกส่วนประกอบของส่วนผสมเข้าด้วยกัน สิ่งนี้ก็จำเป็นเช่นกันเมื่อแต่งตัว เครื่องหนัง. การมีอยู่ของอะลูมิเนียมออกไซด์บริสุทธิ์กลายเป็นที่รู้จักในศตวรรษที่ 18 ในช่วงครึ่งหลัง อย่างไรก็ตามมันไม่ได้รับ

เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ H.K. Oersted สามารถแยกโลหะออกจากคลอไรด์ได้ เขาเป็นคนที่ทำเกลือด้วยโพแทสเซียมอะมัลกัมและแยกผงสีเทาออกจากส่วนผสมซึ่งเป็นอลูมิเนียมในรูปแบบบริสุทธิ์

ในเวลาเดียวกัน เป็นที่ชัดเจนว่าคุณสมบัติทางเคมีของอลูมิเนียมนั้นแสดงออกมาในกิจกรรมที่สูง ความสามารถในการรีดิวซ์ที่แข็งแกร่ง ดังนั้นจึงไม่มีใครร่วมงานกับเขามาเป็นเวลานาน

อย่างไรก็ตาม ในปี ค.ศ. 1854 Deville ชาวฝรั่งเศสสามารถหาแท่งโลหะโดยการหลอมด้วยไฟฟ้า วิธีนี้ยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตวัสดุที่มีค่าจำนวนมากเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 20 เมื่อปัญหาในการได้รับกระแสไฟฟ้าจำนวนมากในสถานประกอบการได้รับการแก้ไข

จนถึงปัจจุบันโลหะนี้เป็นหนึ่งในโลหะที่ได้รับความนิยมและใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมการก่อสร้างและในครัวเรือน

ลักษณะทั่วไปของอะตอมอะลูมิเนียม

หากเรากำหนดลักษณะองค์ประกอบที่กำลังพิจารณาตามตำแหน่งในระบบธาตุ ก็สามารถแยกความแตกต่างได้หลายจุด

1. เลขลำดับ - 13
2. ตั้งอยู่ในช่วงเล็กที่สาม กลุ่มที่สาม กลุ่มย่อยหลัก
3. มวลอะตอม - 26.98
4. จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนคือ 3
5. การกำหนดค่าของชั้นนอกแสดงโดยสูตร 3s 2 3p 1 .
6. ชื่อขององค์ประกอบคืออลูมิเนียม
7. แสดงออกอย่างแข็งกร้าว
8. ไม่มีไอโซโทปในธรรมชาติ มันมีอยู่ในรูปแบบเดียวโดยมี เลขมวล 27.
9. สัญลักษณ์ทางเคมีคือ AL อ่านว่า "อลูมิเนียม" ในสูตร
10. สถานะออกซิเดชันคือหนึ่ง เท่ากับ +3

คุณสมบัติทางเคมีของอะลูมิเนียมได้รับการยืนยันอย่างสมบูรณ์โดยโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม เนื่องจากมี รัศมีอะตอมและสัมพรรคภาพอิเล็กตรอนต่ำก็สามารถทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงได้เช่นเดียวกับโลหะออกฤทธิ์ทั้งหมด

อลูมิเนียมเป็นสารธรรมดา: คุณสมบัติทางกายภาพ

ถ้าเราพูดถึงอะลูมิเนียมที่เป็นสารธรรมดา ก็คือโลหะมันเงาสีเงินสีขาว ในอากาศจะเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วและปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ที่มีความหนาแน่นสูง สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับการกระทำของกรดเข้มข้น

การมีอยู่ของคุณสมบัติดังกล่าวทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะนี้ทนทานต่อการกัดกร่อน ซึ่งแน่นอนว่าสะดวกสำหรับผู้คน ดังนั้นจึงเป็นอลูมิเนียมที่พบการใช้งานที่กว้างขวางในการก่อสร้าง ที่น่าสนใจอีกอย่างคือโลหะนี้เบามากในขณะที่ทนทานและอ่อนนุ่ม การรวมกันของคุณสมบัติดังกล่าวไม่สามารถใช้ได้กับทุกสาร

มีหลายหลัก คุณสมบัติทางกายภาพซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของอะลูมิเนียม

1. มีความเหนียวและความยืดหยุ่นสูง โลหะนี้ทำฟอยล์น้ำหนักเบา แข็งแรง และบางมาก และรีดเป็นเส้นลวดด้วย
2. จุดหลอมเหลว - 660 0 C.
3. จุดเดือด - 2450 0 С.
4. ความหนาแน่น - 2.7 g / cm 3
5. คริสตัลเซลล์ปริมาตรที่เน้นใบหน้าเป็นโลหะ
6. ประเภทการเชื่อมต่อ - โลหะ

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของอะลูมิเนียมเป็นตัวกำหนดขอบเขตการใช้งานและการใช้งาน หากเราพูดถึงแง่มุมต่างๆ ในชีวิตประจำวัน ลักษณะเด่นที่เราพิจารณาข้างต้นก็มีบทบาทสำคัญ เนื่องจากเป็นโลหะที่เบา ทนทาน และป้องกันการกัดกร่อน อะลูมิเนียมจึงถูกนำมาใช้ในเครื่องบินและการต่อเรือ ดังนั้นคุณสมบัติเหล่านี้จึงสำคัญมากที่ต้องรู้

คุณสมบัติทางเคมีของอะลูมิเนียม

จากมุมมองของเคมี โลหะที่เป็นปัญหาคือตัวรีดิวซ์อย่างแรงที่สามารถแสดงกิจกรรมทางเคมีสูง โดยเป็นสารบริสุทธิ์ สิ่งสำคัญคือการกำจัดฟิล์มออกไซด์ ในกรณีนี้ กิจกรรมจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

คุณสมบัติทางเคมีของอะลูมิเนียมเป็นสารธรรมดาถูกกำหนดโดยความสามารถในการทำปฏิกิริยากับ:

• กรด;
• ด่าง;
• ฮาโลเจน;
• สีเทา.

ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำภายใต้สภาวะปกติ ในเวลาเดียวกันจากฮาโลเจนโดยไม่ให้ความร้อนจะทำปฏิกิริยากับไอโอดีนเท่านั้น ปฏิกิริยาอื่นๆ ต้องใช้อุณหภูมิ

สามารถยกตัวอย่างเพื่อแสดงคุณสมบัติทางเคมีของอะลูมิเนียม สมการสำหรับปฏิกิริยาโต้ตอบกับ:

• กรด- AL + HCL \u003d AlCL 3 + H 2;
• ด่าง- 2Al + 6H 2 O + 2NaOH \u003d Na + 3H 2;
• ฮาโลเจน- AL + ฮาล = ALHal 3 ;
• สีเทา- 2AL + 3S = อัล 2 S 3 .

โดยทั่วไป คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของสารที่อยู่ในการพิจารณาคือความสามารถสูงในการคืนค่าองค์ประกอบอื่นๆ จากสารประกอบของสารเหล่านั้น

ความสามารถในการกู้คืน

คุณสมบัติการรีดิวซ์ของอะลูมิเนียมนั้นตรวจสอบได้จากปฏิกิริยาของปฏิกิริยากับออกไซด์ของโลหะอื่นๆ สกัดจากองค์ประกอบของสารได้อย่างง่ายดายและช่วยให้มีอยู่ใน แบบง่ายๆ. ตัวอย่างเช่น Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr

ในทางโลหะวิทยา มีเทคนิคทั้งหมดในการรับสารตามปฏิกิริยาดังกล่าว เรียกว่า อะลูมิโนเทอร์มี ดังนั้นในอุตสาหกรรมเคมี ธาตุนี้จึงถูกใช้เพื่อการผลิตโลหะอื่นๆ โดยเฉพาะ

การแพร่กระจายในธรรมชาติ

ในแง่ของความแพร่หลายในองค์ประกอบโลหะอื่นๆ อะลูมิเนียมเป็นอันดับแรก ปริมาณของมันในเปลือกโลกคือ 8.8% หากเปรียบเทียบกับอโลหะแล้วตำแหน่งของมันจะอยู่ในอันดับที่สามรองจากออกซิเจนและซิลิกอน

เนื่องจากมีฤทธิ์ทางเคมีสูง จึงไม่พบในรูปบริสุทธิ์ แต่อยู่ในองค์ประกอบของสารประกอบต่างๆ เท่านั้น ตัวอย่างเช่น มีแร่ แร่ธาตุ หิน ซึ่งรวมถึงอลูมิเนียม อย่างไรก็ตามมันถูกขุดจากแร่บอกไซต์เท่านั้นซึ่งมีเนื้อหาไม่สูงเกินไปในธรรมชาติ

สารที่พบบ่อยที่สุดที่มีโลหะที่เป็นปัญหาคือ:

• เฟลด์สปาร์;
• บอกไซต์;
• หินแกรนิต
• ซิลิกา;
• อะลูมิโนซิลิเกต;
• หินบะซอลต์และอื่น ๆ

ในปริมาณเล็กน้อย อลูมิเนียมจำเป็นต้องเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ตะไคร่น้ำบางชนิดและสัตว์ทะเลบางชนิดสามารถสะสมองค์ประกอบนี้ไว้ในร่างกายได้ตลอดชีวิต

ใบเสร็จ

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของอะลูมิเนียมทำให้ได้มาด้วยวิธีเดียวเท่านั้น: โดยอิเล็กโทรไลซิสของการหลอมของออกไซด์ที่สอดคล้องกัน อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้มีความซับซ้อนทางเทคโนโลยี จุดหลอมเหลวของ AL 2 O 3 เกิน 2,000 0 C ด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถถูกอิเล็กโทรไลซิสได้โดยตรง ดังนั้นให้ดำเนินการดังนี้

ผลผลิต 99.7% อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ที่จะได้โลหะที่บริสุทธิ์กว่า ซึ่งใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิค

แอปพลิเคชัน

คุณสมบัติทางกลของอะลูมิเนียมไม่ดีพอที่จะนำไปใช้ในรูปบริสุทธิ์ได้ ดังนั้นจึงมักใช้โลหะผสมที่ยึดตามสารนี้ มีมากมายเราสามารถตั้งชื่อสิ่งพื้นฐานที่สุดได้

1. ดูราลูมิน
2. อะลูมิเนียม-แมงกานีส
3. อะลูมิเนียม-แมกนีเซียม
4. อะลูมิเนียม-ทองแดง
5. ซิลูมิน
6. กรงนก

ความแตกต่างที่สำคัญของพวกเขาคือสารเติมแต่งของบุคคลที่สาม ทั้งหมดขึ้นอยู่กับอลูมิเนียม โลหะอื่นๆ ทำให้วัสดุมีความทนทาน ทนต่อการกัดกร่อน ทนต่อการสึกหรอ และยืดหยุ่นในกระบวนการแปรรูป

อะลูมิเนียมมีหลายส่วน ทั้งในรูปบริสุทธิ์และในรูปของสารประกอบ (โลหะผสม)

อลูมิเนียมเป็นโลหะที่สำคัญที่สุดร่วมกับเหล็กและโลหะผสม เป็นตัวแทนสองคนนี้ของระบบธาตุซึ่งพบการประยุกต์ใช้ทางอุตสาหกรรมที่กว้างขวางที่สุดในมือมนุษย์

คุณสมบัติของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์

ไฮดรอกไซด์เป็นสารประกอบทั่วไปที่สร้างอลูมิเนียม คุณสมบัติทางเคมีของมันเหมือนกับคุณสมบัติของโลหะ - มันเป็นแอมโฟเทอริก ซึ่งหมายความว่าสามารถแสดงออกถึงลักษณะคู่โดยทำปฏิกิริยากับทั้งกรดและด่าง

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เป็นตะกอนเจลาตินสีขาว ได้มาโดยง่ายโดยการทำปฏิกิริยากับเกลืออะลูมิเนียมกับด่าง หรือ เมื่อทำปฏิกิริยากับกรด ไฮดรอกไซด์นี้จะให้เกลือและน้ำตามปกติ หากปฏิกิริยาเกิดขึ้นกับอัลคาไลจะเกิดอะลูมิเนียมไฮดรอกโซคอมเพล็กซ์ขึ้นซึ่งมีหมายเลขประสานงานคือ 4 ตัวอย่าง: Na คือโซเดียมเตตระไฮดรอกโซอะลูมิเนต