Физические свойства алюминия | Всё о красках
Алюминий принадлежит основной группе III периодической системы, его атомное число 13, а атомный вес 26.9815. Алюминий характеризуется гранецентрированной кубической структурой кристалла. Основные физические свойства очищенного алюминия показаны в таблице.
Физические свойства алюминия
(Если иное не указано отдельно, все данные приведены для очищенного алюминия (чистота 99.99%) при температуре 20°C)
| Химический символ | Al | |
| Атомное число | 13 | |
| Относительная атомная масса (атомный вес) | 26.98154 | |
| Атомный объем | 9.996 106 | м3/моль |
| Конфигурация электрона (квантовое состояние) | Модель БораK shell 2eL shell 8eM shell 3e | Основная модель1s22s22p63s23p1 |
| Кристаллическая решетка | fсс | Структура типа A1 |
| Плотность упаковки | 74% | |
| Координационное число | 12 | |
| Постоянная кристаллической решетки | 0. 40496 | нм |
| Энергия дефекта упаковки | 200 107 | Дж/см2 |
| Минимальное межатомное расстояние | 0.28635 | нм |
| Плотность | 2.6989 | г/cm3 или кг/дм3 |
| Изменение объема при переходе из жидкого состояния в твердое (усадка) | 6.5 | % |
| Линейная усадка при литье при температуре от 660°C (933 K) до 20°C (293 K) | 1.85 | % |
| Средний линейный коэффициент расширения при температуре от 20°C (293K) до 100°C (373K) | 236 106 | 1/K |
| модуль Юнга | 66.6 | ГПа или кН/мм2 |
| модуль сдвига | 25.0 | ГПа или кН/мм2 |
| коэффициент Пуассона | 0.35 | |
| Сжимаемость | 13.3 | мм2/MN |
| Точка плавления | 660. 2 | °C |
| Латентная теплота плавления | 390 | кДж/кг |
| Точка кипения | -2500 | °C |
| Латентная теплота испарения | 11 4 | МДж/кг |
| Давление пара при 660°C (933 K) при 1200°C (1473 K) | — 108-109~102 | мБармБар |
| Удельная теплота при постоянном давлении | 0.89 | кДж/кг K |
| Постоянная температуры (дебаевская температура) | 440 | K |
| Энергия активации самодиффузии | 120 | кДж/моль |
| Электропроводность | 37.67= 64.95% | м/W мм2% IACS |
| Электрическое удельное сопротивление | 26.55 | нW м |
| Температурный коэффициент электрического удельного сопротивления | + 0.115 | нW м/K |
| температура (фазового) перехода суперпроводимости | 1.2 | K |
| теплопроводность | 235 | Ватт/м K |
| Число Лоренца | 2. 1 108 | (Ватт W)/K2 |
| Удельная магнитная восприимчивость (определенная рационально) | 7.7 109 | м3/кг |
| Термоэлектрическая сила по отношению к платине | 4 | Дж В/K |
| Постоянная Холла | -35 1012 | м3/C |
| Поверхностное натяжение при температуре 660°C (933K) | 0.86 | Н/м |
| Динамическая вязкость при температуре 700°C (973K) | 1.1 | мН с/м2 |
| Теплота сгорания | 31 | МДж/кг |
| Стандартный потенциал электрода | -1.67 | В |
| Стандартный потенциал электрода в NaCI-H202 по отношению к электроду из каломели 0,1N | 0.87 | В |
| Электрохимический эквивалент AI3+ | 9.32 105 | г/С |
| Сечение захвата медленных нейтронов (2200м/сек) | 0. 20 1024 | см2/атом |
Большинство данных свойств являются постоянными (например, атомный вес). Некоторые свойства зависят от внешних условий, например температуры (плотность и удельная теплота), многие свойства зависят от легирующих добавок и структурных изменений (например, теплопроводность). Рассмотрим более подробно те свойства, для которых такая зависимость имеет решающее значение.
Алюминий играет важную роль во многих отраслях промышленности именно благодаря его физическим свойствам. Одним из важнейших свойств является низкий уровень плотности, который делает алюминий наиболее подходящим материалом, который является экономичным и экологически чистым. Плотность серийно выпускаемых материалов на базе алюминия составляет от 2.6 до 2.8г/см3 (2.7г/см3 – беспримесный алюминий), это всего лишь третья часть плотности стали. Алюминий при этом еще более выигрывает по сравнению с тяжелыми металлами. Алюминий принадлежит к так называемым легким металлам, максимальная плотность которых составляет 4.
5г/см3. К легким металлам относятся также магний (1,7г/см3), бериллий (1.85г/см3) и титан (4.5г/см3).
Низкая плотность позволяет значительно сократить вес оборудования для грузоперевозок, например, транспортных средств для наземных, морских и воздушных перевозок, контейнеров, которые постоянно используются для организации перевозок. В механическом машиностроении уменьшение веса приводит к значительному сокращению потребления энергии, а также затрат на организацию производства и технического обслуживания. Даже в стационарном оборудовании сокращение веса позволяет уменьшить требования к фундаменту и несущим структурам.
Плотность зависит от температуры, уменьшаясь при повышении температуры благодаря термическом расширению. При затвердении имеет место явление усадки в размере 6.5%, которое также вызывает повышение плотности от 2.37г/см3 в жидком состоянии при температуре 660°C до 2.55г/см3 в твердом состоянии при той же температуре. Усадка приводит к образованию пустот при затвердении алюминиевых литейных форм.
Коэффициент термического расширения очищенного алюминия (AI99.99) для различных диапазонов температур
| Температурный диапазон, °C | Средний линейный коэффициент термического расширения 106 1/K |
| 200- 20 | 180 |
| 150-20 | 199 |
| 100-20 | 210 |
| 50-20 | 218 |
| 20-100 | 236 |
| 20-200 | 245 |
| 20-300 | 255 |
| 20-400 | 264 |
| 20-500 | 274 |
| 20 — 600 | 285 |
Физические свойства алюминия
Скачать 16,47 Kb.
|
1 2
Связанные:
Алюминий
Алюминий
- Навигация по данной странице:
- Физические свойства алюминия
|
Одним из наиболее используемых в промышленности полезных ископаемых является алюминий, по этой причине, на мой взгляд, является крайне интересным рассмотреть данный металл подробно. 
Физические свойства алюминия Алюминий — мягкий, легкий, серебристо-белый металл с высокой тепло- и электропроводностью. Температура плавления 660°C. По распространенности в земной коре алюминий занимает 3-е место после кислорода и кремния среди всех атомов и 1-е место — среди металлов. К достоинствам алюминия и его сплавов следует отнести его малую плотность (2,7 г/см3), сравнительно высокие прочностные характеристики, хорошую тепло- и электропроводность, технологичность, высокую коррозионную стойкость. Совокупность этих свойств позволяет отнести алюминий к числу важнейших технических материалов. Алюминий и его сплавы делятся по способу получения на деформируемые, подвергаемые обработке давлением и литейные, используемые в виде фасонного литья; по применению термической обработки — на термически не упрочняемые и термически упрочняемые, а также по системам легирования. Получение Впервые алюминий был получен Гансом Эрстедом в 1825 году. Применение Алюминий широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — легкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной пленкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки. Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий). Электропроводность алюминия сравнима с медью, при этом алюминий дешевле. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при изготовлении проводников в чипах. Правда, у алюминия как электротехнического материала есть неприятное свойство — из-за прочной оксидной пленки его тяжело паять. Благодаря комплексу свойств широко распространен в тепловом оборудовании. Внедрение алюминиевых сплавов в строительстве уменьшает металлоемкость, повышает долговечность и надежность конструкций при эксплуатации их в экстремальных условиях (низкая температура, землетрясение и т.п.). Алюминий находит широкое применение в различных видах транспорта. На современном этапе развития авиации алюминиевые сплавы являются основными конструкционными материалами в самолетостроении. Алюминий и сплавы на его основе находят все более широкое применение в судостроении. Из алюминиевых сплавов изготовляют корпусы судов, палубные надстройки, коммуникацию и различного рода судовое оборудование. Идут исследования по разработке пенистого алюминия как особо прочного и легкого материала. Скачать 16,47 Kb. Поделитесь с Вашими друзьями: |
Современный метод получения разработали независимо друг от друга американец Чарльз Холл и француз Поль Эру. Он заключается в растворении оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита Na3AlF6 с последующим электролизом с использованием графитовых электродов. Такой метод получения требует больших затрат электроэнергии, и поэтому оказался востребован только в XX веке.
1 2
База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2023
обратиться к администрации
Физические и химические свойства алюминия 丨CHAL
Часы
Алюминий — мягкий и легкий металл. Поскольку он подвергается воздействию воздуха для быстрого образования тонкого слоя оксидного слоя, он имеет матово-серебристый вид. Алюминий не токсичен (как металл), не магнитится и не образует искр.
Алюминий используется во многих отраслях промышленности для производства миллионов различных продуктов и играет очень важную роль в мировой экономике.
Благодаря использованию различных комбинаций своих доминирующих характеристик, таких как прочность, легкий вес, коррозионная стойкость, восстанавливаемость и формуемость, алюминий используется все чаще. Ассортимент продукции варьируется от конструкционных материалов до тонкой упаковочной пленки. Подробнее о применении алюминия вы можете просмотреть в этой статье: Чего вы не знаете об алюминиевой трубке
Каковы физические свойства алюминия? Физические свойства обычно являются характеристиками, которые можно наблюдать с помощью органов чувств, таких как цвет, плотность, твердость, коррозионная стойкость, теплопроводность, проводимость и т. д. Физические свойства алюминия следующие:
| Свойства | Описание |
| Цвет | Алюминий представляет собой серебристо-белый металл без запаха. |
| Плотность | Плотность алюминия составляет около одной трети плотности стали или меди, что делает его одним из самых легких коммерческих металлов. |
| Прочность | Прочность на растяжение чистого алюминия невысокая. Однако легирующие элементы, такие как марганец, кремний, медь и магний, могут повысить прочность алюминия и получить сплав со свойствами, подходящими для конкретного применения. Алюминий очень подходит для холодных условий. По сравнению со сталью его преимущество заключается в том, что его прочность на растяжение увеличивается с понижением температуры при сохранении его ударной вязкости. С другой стороны, сталь становится хрупкой при низких температурах. |
| Коррозионная стойкость | При контакте с воздухом поверхность алюминия почти сразу покрывается оксидом алюминия. Этот слой обладает отличной коррозионной стойкостью. Обладает значительной устойчивостью к большинству кислот, но устойчивость к основаниям низкая. |
| Теплопроводность | Теплопроводность алюминия примерно в три раза выше, чем у стали. Это приводит к тому, что алюминий становится важным материалом для систем охлаждения и обогрева (например, для теплообменников). В сочетании с его нетоксичностью эта особенность означает, что алюминий широко используется в кухонной посуде и кухонной утвари. |
| Электропроводность | Алюминий имеет достаточно высокую электропроводность и может использоваться в качестве электрических проводников. |
| Отражательная способность | От УФ до инфракрасного излучения алюминий является отличным отражателем энергии излучения. Те же самые характеристики отражения делают алюминий теплоизоляционным материалом, который предотвращает солнечный свет летом и предотвращает потери тепла зимой. |
Химические свойства относятся к тому, что вещество вступает в реакцию с другими веществами или изменяется от одного вещества к другому. В общем, химические свойства можно наблюдать только во время химической реакции. Реакция вещества может быть вызвана изменениями, вызванными горением, ржавчиной, нагревом, взрывом, обесцвечиванием и т.
п. Ниже приведены химические свойства алюминия:
| Свойства | Описание |
| Окисление | Как правило, алюминиевые металлы не реагируют на эрозию воздуха, поскольку воздух покрывает их металл тонким слоем оксидов. Однако, если оксидный слой поврежден и оголен металлический алюминий, он снова вступит в реакцию с образованием амфотерного оксида. |
| Реакция с кислотой | Алюминий легко реагирует с неорганической кислотой с образованием раствора, содержащего гидратированные ионы алюминия, при этом выделяется водород. В случае реакции с азотной кислотой он пассивно реагирует, образуя защитный оксидный слой на поверхности оксида алюминия |
| Реакция со щелочью | Алюминий реагирует с основанием с образованием алюмината с выделением водорода. |
| Реакция с водой | Реакция с горячей водой. |
| Соединение | Смеси алюминия, кислорода и других элементов производят алюминиевые рудники, алюминиевый рудник является основным источником алюминия. |
| Сплав | В сочетании с такими элементами, как медь, кремний или магний, образует сплавы с высокой прочностью. |
Благодаря физическим и химическим свойствам алюминия его можно смешивать с другими металлами в алюминиевых сплавах, которые используются в различных алюминиевых сплавах. Алюминиевый сплав имеет характеристики, отличные от характеристик одного металла, и алюминиевый сплав классифицируется в соответствии с другими содержащимися элементами. Ниже приводится серия алюминиевого сплава и его основное использование:
| Series | Alloy Element | Application |
| 1xxx | Almost pure aluminum | Decoration, chemical equipment, heat reflector |
| 2xxx | Copper | Truck panel , детали самолетов |
| 3xxx | Марганец | Посуда, дорожный знак, холодильник |
| 4xxx | Кремний | Ship, bridge |
| 5xxx | Magnesium | Aircraft fuel tank |
| 6xxx | Magnesium + silicon | Low-pressure weapon, aircraft connector |
| 7xxx | Zinc | Aircraft structure |
| 8xxx | Другие элементы представляют собой элементы из основных сплавов | Алюминиевая фольга, радиатор |
Алюминий не потеряет своих характеристик после сильной деформации.
Благодаря этому из алюминия можно изготавливать различные формы алюминиевых изделий путем прокатки, экструзии, волочения, механической обработки и других механических процессов, таких как алюминиевые трубы, алюминиевые пластины, алюминиевые пластины, алюминиевая фольга и т.п. Легирование, холодная обработка и термическая обработка могут использоваться для настройки характеристик алюминия. Посмотреть Технологии обработки алюминиевых сплавов
CHAL Aluminium Corporation специализируется на производстве и исследованиях композитных материалов из алюминия и алюминиевых сплавов, высокоточных алюминиевых труб, полос, фольги и пайки алюминиевых сплавов. Мы искренне приветствуем вас связаться с нами для любого делового сотрудничества! Мы более чем рады тесно сотрудничать с друзьями дома и за рубежом, чтобы создать лучшее будущее.
Похожие статьиКаковы основные свойства алюминия?
Категории
Алюминий
Алюминий входит в нашу повседневную жизнь и является одним из самых популярных и универсальных металлов.
Вы когда-нибудь задумывались об использовании алюминия и о том, где и в каких отраслях он мог использоваться?
Здесь мы собираемся обсудить некоторые важные и хорошо известные свойства алюминиевого сплава. Хотя алюминий имеет широкий спектр применений, он является одним из самых простых металлов для формовки и обработки.
Физические свойства алюминиевого сплава:
| Физическая собственность | Состояние |
| . | |
| Стойкий | Стойкий к коррозии |
| Токсичность | Нетоксичный | Conducting | Electrically conducting |
| Magnetic | Non-magnetic |
| Sparking | Non-sparking |
| Combustible | Non-combustible |
| Пластичность | Высокая пластичность |
Связано с: Путь к ответственному алюминию
Chemical Properties of Aluminium Alloy:
| Chemical Property | State |
| Occurrence | Compound |
| Oxidation | Help when exposed to влажный воздух |
| Элементы | железо, медь, марганец, кремний, магний и цинк |
| Reactivity | High |
Mechanical Properties of Aluminium Alloy:
| Mechanical Property | State |
| Tensile strength ultimate | 13,000 Psi |
| Предел текучести | 5000 фунтов на квадратный дюйм |
| Предел текучести подшипника | 23100 фунтов на квадратный дюйм |
| Elongation at break | 15-28% |
| Shear Strength | 9000 Psi |
| Fatigue strength | 5000 Psi |
Did Вы знаете: нет никакой разницы в качестве между первичными и переработанными алюминиевыми сплавами.
