ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свойства алюминия и области его применения из "Металлургия алюминия " Алюминий — химический элемент третьей группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Его порядковый номер 13, атомная масса 26,98. Устойчивых изотопов алюминий не имеет. [c.7] Кристаллизуется алюминий в гранецентрированной кубической решетке. [c.7] Алюминий химически активен. Уже в обычных условиях он взаимодействует с кислородом воздуха, покрываясь очень тонкой и прочной пленкой окиси AI2O3. Эта пленка заш,ищает алюминий от дальнейшего окисления и обусловливает его довольно высокую коррозионную стойкость, а также ослабляет металлический блеск. В присутствии примесей ртути, натрия, магния и некоторых других прочность окисной пленки и ее защитное действие сильно понижаются. [c.7] В атмосфере фтора при комнатной температуре алюминий покрывается пленкой AIF3, которая препятствует дальнейшей реакции при темно-красном калении взаимодействие алюминия с фтором протекает очень энергично. [c.7] С азотом алюминий взаимодействует при нагревании выше 800° С, образуя нитрид алюминия A1N. Взаимодействие алюминия с углеродом начинается при 650° С, но протекает энергично при температуре около 1400° С с образованием карбида алюминия AI4 3. [c.7] Нормальный электродный потенциал алюминия в кислой среде —1,66 В, в щелочной — 3,25 В. [c.8] Будучи амфотерным, алюминий растворяется в соляной кислоте и в растворах щелочей. В серной кислоте и разбавленной азотной кислоте алюминий растворяется медленно в концентрированной азотной кислоте, в органических кислотах и в воде алюминий устойчив. [c.8] Температура плавления алюминия технической чистоты (99,5% А1) 658° С. С повышением степени чистоты температура плавления алюминия возрастает и для металла высокой чистоты (99,996% А1) составляет 660,24° С. Скрытая теплота плавления алюминия около 93 кал/г, теплоемкость при 0° С 0,21 кал/(г °С), При переходе алюминия из жидкого состояния в твердое объем его уменьшается на 6,6% (99,75% А1). Кипит алюминий при 2500° С. [c.8] Следует отметить, что удельная теплота плавления алюминия по сравнению с другими металлами очень высока например, удельная теплота плавления меди 51 кал/г, железа 64,4 кал/г. [c.8] При 1000° С плотность алюминия равна 2,289 г/см . [c.8] В расплавленном состоянии алюминий жидкотекуч и хорошо заполняет формы при литье. Вязкость и поверхностное натяжение алюминия при 1000° С составляет соответственно 0,013 П и 454 дин/см. [c.8] В твердом виде алюминий легко подвергается ковке, прокатке, волочению, резанию. Из него можно вытягивать тончайшую проволоку и катать фольгу. Пластичность алюминия возрастает по мере повышения его чистоты. Так, предел прочности на разрыв литого алюминия технической чистоты составляет 9—12 кгс/мм , прокатанного 18—28 кгс/мм относительное удлинение соответственно равно 18—25 и 3—5%, а твердость по Бринеллю 24—32 и 45—60 кгс/мм . [c.8] Как мы видим, алюминий обладает целым рядом свойств, которые выгодно отличают его от других металлов. Это небольшая плотность, хорошая пластичность и достаточная механическая прочность, высокие тепло- и электропроводность. Алюминий нетоксичен, немагничен и коррозионностойкий к ряду химических веществ. Благодаря этим свойствам он нашел исключительно широкое применение в самых различных отраслях современной техники. Этому способствует также относительно невысокая стоимость алюминия по сравнению с другими цветными металлами. [c.9] Значительная часть алюминия используется в виде сплавов с кремнием, медью, магнием, цинком, никелем, титаном и другими металлами. Промышленные алюминиевые сплавы обычно содержат не менее двух-трех легирующих элементов, которые вводятся в алюминий главным образом для повышения механической прочности. [c.9] Алюминиевые сплавы делятся на деформируемые и литейные. Деформируемые сплавы подвергают горячей и холодной обработке давлением, поэтому они должны обладать высокой пластичностью. Из деформируемых сплавов широкое применение нашли дуралю-мины — сплавы алюминия с медью, магнием и марганцем. Имея небольшую плотность, дуралюмины по механическим свойствам приближаются к мягким сортам стали. Из литейных сплавов получают фасонные отливки различной конфигурации, для чего сплав заливают в металлические или песчаные формы. Широко известны литейные сплавы на основе алюминия — силумины, в которых основной легирующей добавкой является кремний (до 13%). Наиболее ценными свойствами всех алюминиевых сплавов являются малая плотность (2,65—2,8), высокая удельная прочность (отношение предела прочности к плотности) и удовлетворительная стойкость против атмосферной коррозии. [c.9] Широко применяются алюминий и его сплавы в электротехнической промышленности для изготовления кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей переменного тока. [c.10] В приборостроении алюминий и его сплавы используются для изготовления кино- и фотоаппаратуры, радиотелефонной аппаратуры, различных контрольно-измерительных приборов. [c.10] Благодаря высокой коррозионной стойкости и нетоксичности алюминий широко применяют при изготовлении аппаратуры для производства и хранения крепкой азотной кислоты, органических веществ и пищевых продуктов. Алюминиевая фольга для упаковки пищевых продуктов, будучи более прочной и дешевой, полностью вытеснила оловянную. [c.10] Алюминий высокой чистоты широко используется в новых отраслях техники — ядерной энергетике, электронике, радиолокации, а также для защиты металлических поверхностей от действия различных химических веществ и атмосферной коррозии. [c.10] В металлургической промышленности алюминий применяют в качестве восстановителя при получении ряда металлов (хрома, кальция, марганца и др.) алюминотермическими способами, для раскисления стали, сварки стальных деталей. [c.10] Вернуться к основной статье