В сферах деятельности и как используется, примеряется алюминий? / Справочник :: Бингоскул
Мы часто встречаем вокруг себя алюминий — легкий металл серебристо-белого цвета. И даже не задумываемся, как много он приносит пользы в нашей жизни.
С конца 19-го века алюминий активно используется в промышленности и сейчас занимает почетное первое место по применению среди всех металлов.
Без алюминия не было бы самолетов и автомобилей, электронных приборов и современного строительства, а также велосипедов, кухонной посуды и альпинистского снаряжения.
Промышленное применение алюминиевых сплавов развилось благодаря химическим особенностям это замечательного металла.
Самые популярные сплавы – алюминиево-магниевые, алюминиево-марганцевые и алюминиево-медные. Содержание магния повышает прочность сплава и пластичность материала, марганец позволяет повысить коррозионную стойкость и свариваемость материалов. Медные сплавы хорошо поддаются механической обработке и устойчивы к коррозии под напряжением.
Также используются сплавы с цинком и кремнием. Недавно был создан новый сплав с никелем и лантаном, обладающий уникальной прочностью и гибкостью, что открывает ему широкую дорогу в робототехнике и авиастроении
Около трети всего алюминия используется в производстве транспорта всех видов, начиная с велосипедов и автомобилей и заканчивая морскими и космическими кораблями.
Со времён Второй мировой войны алюминий стал основным материалом для авиации. Первым был дюралюминий, из которого стали делать отдельные детали самолёта. Постепенно алюминий заменил дерево, сталь и другие металлы в изготовлении самолётов. Он позволяет сделать самолет легче и вместительнее.
Для строительства космических кораблей используется более 50% алюминия среди других материалов. Легкость металла и его прочность очень актуальны в ракетостроении.
Современные мегаполисы приобрели свой внешний вид благодаря алюминию. Прочность конструкций и панорамное остекление обеспечивается прочными алюминиевыми сплавами.
Четверть всего добываемого алюминия используется в строительстве. Длительный срок службы и низкая коррозийность позволяют применять алюминий для строительства сооружений во всех климатических зонах; легкость металла позволяет возводить здания более 100 этажей.
Как применяется алюминий в быту?
Бытовое применение алюминия очень украшает наши дома и делает дизайн современным. Стиль хай-тек – яркое подтверждение любви дизайнеров к красивому легкому металлу. Начиная со стеновых панелей, оконных рам и дверных ручек и плавно переходя к сковородкам, кастрюлям и кофеваркам – везде увидим алюминий. Вещи из него долговечные, лёгкие, привлекательные. Без алюминия мы бы не увидели многих дизайнерских конструкций – столы, стулья, картинные рамы и другие бытовые предметы становятся арт-объектами с использованием алюминия. Существуют мебельные компании, для которых использование алюминия в изделиях является визитной карточкой и по его присутствию можно безошибочно определить производителя.
Велосипеды, самокаты, роликовые коньки – всего этого не существовало бы без применения алюминиевых сплавов. Алюминий используется при изготовлении велосипедных и самокатных рам. Такие изделия легкие и не дорогие в производстве.
Алюминий – основной материал для альпинистского снаряжения. Крепкий, прочный, легкий, настоящий помощник и друг альпиниста.
Производители алюминия постоянно разрабатывают новые сплавы, которые неуклонно вытесняют пластиковые и стальные изделия из производства электроники. Всё чаще можно встретить легкий алюминиевый корпус у телевизора и ноутбука, а производители «яблочек» и «самсунгов» стали использовать исключительно алюминий в корпусе современных моделей смартфонов и планшетов.
Алюминиевая фольга, банки для напитков, упаковка для лекарств – лучшая упаковка, так как алюминий не позволят продуктам контактировать с внешней средой и отлично сохраняет содержимое, защищая от воздуха и УФ-лучей
Как и где используется оксид алюминия?
Алюминий – активный металл и вы не встретите его в чистом виде.
На воздухе он сразу же покрывается белесой плёнкой – оксидом алюминия.
Оксид алюминия добывают из глинозёма. Чистый оксид алюминия используется для производства цемента для стоматологии. Сплав из равных частей оксида алюминия и оксида кремния является материалом для производства стекловолокна.
Оксид алюминия используется для изготовления алюмокерамики – очень прочных, но хрупких изделий для энергетической, горнодобывающей, цементной промышленности.
Особый интерес вызывает форма оксида алюминия в виде корунда – сапфира и рубина. У обывателя сапфир ассоциируется с синими камнями. На самом деле, в природе много «фантазийных» сапфиров, цвет которых может быть от желтоватого, коричневого до голубого и насыщенного синего. И только красный оттенок камня указывает на рубин. Эти камни всегда были признаком богатства и использовались веками для изготовления самых изысканных драгоценностей.
Кроме ювелирного дела, корунды применяются как абразив и в качестве огнеупорного материала.
Фармацевтические компании используют оксид алюминия как наноноситель для повышения качества вакцин.
свойства и сплавы алюминия — Портал о ломе, отходах и экологии
Содержание:
- Свойства алюминия
- Воплощение высокой химической активности алюминия в сплавах
- Круговорот алюминия в природе
Алюминий вошел в быт человека намного позже меди, однако несмотря на свой малый весь буквально, постепенно вытесняет медные изделия из многих сфер промышленности. Уступая меди по свойствам, алюминий берет свое низкой стоимостью.
Свойства алюминия
Алюминий знаком каждому с детства, как легковесный гибкий металл серебристо-белого цвета. Именно низкий удельный вес металла – 2.7 г/см3 стал одним из его важнейших свойств для человека. Дополнительный интерес к алюминию, обуславливают такие факторы:
- высокие показатели электрической и тепловой проводимости;
- пластичность;
- коррозионная стойкость;
- морозоустойчивость.
Широкие эксплуатационные пределы металла, его относительно низкая стоимость, способность к механической деформации прочно внедрили алюминий в наш повседневный быт. Это можно рассматривать как своеобразную дань справедливости, поскольку алюминий – вещество, наиболее распространенное в земной коре, следуя за кислородом и кремнием, но первый среди металлов.
Высокая химическая активность вещества, делает его доступным в природе исключительно как составляющий элемент минералов, в частности сапфир, рубин. Это же свойство алюминия обеспечивает формирование на поверхности металла устойчивой оксидной пленки, защищающей его от коррозии.
к содержанию ↑
Воплощение высокой химической активности алюминия в сплавах
Большинство конструкционных материалов, которые принято считать алюминиевыми, изготовлено не из чистого металла, а его деформируемых сплавов. Второй класс сплавов на основе Al составляют литейные, используемые большей частью в машиностроении.
По характеру механической и термической обработки, алюминиевые сплавы относят к нагартованным, отожженным, закаленным и состаренным (искусственно или естественно). По основному легирующему элементу, различают следующие категории:
- Дюралюминий, Алюминиево-медный сплав, отличающийся прочностью на уровне низкоуглеродистой стали. Недостаток: материал требует защитного покрытия, в силу собственной низкой сопротивляемости коррозии. Среди дополнительных легирующих добавок используются: магний для повышения текучести; железо – жаропрочности, а также кремний;
Дюралюминий
- Алюминиево-магниевые. Отличаются высоким уровнем сопротивления коррозии, свариваемости и вибростойкости. Для повышения прочностных характеристик дополнительно легируются марганцем, кремнием или титаном. Широко используются для фасонного литья;
Отливки из алюминиево-магниевого сплава
- Силумин. Алюминиево-кремниевый сплав, характеризуется наилучшими литейными свойствами, поэтому целенаправленно используется для отлива корпусов различного оборудования, механизмов;
Шаровй кран из силумина
- Алюминиево-марганцевые. Такие сплавы отличаются пластичностью, обладают высоким сопротивлением коррозии, хорошей свариваемостью;
Такие сплавы отличаются пластичностью, обладают высоким сопротивлением коррозии, хорошей свариваемостью;- Авиаль. Тройной сплав алюминия с магнием и кремнием. Отличается высочайшей пластичностью. Используется в авиационной промышленности. Последнее время с добавлением авиаля начали изготавливать корпуса мобильных телефонов.
Корпус самолета из авиационного алюминия (авиали)
Вторым вариантом сплавов с алюминием, выступают материалы, где металл используется как добавка. Ярким примером бытового применения таких алюминиевых сплавов является кухонная посуда: кастрюли, сковородки, миски и прочее; еще до недавнего времени широко распространенная среди населения.
к содержанию ↑
Круговорот алюминия в природе
Разделают два вида чистоты металла: техническая (до 99.8%) и высокая (от 99.95%). Непосредственно производится только технический алюминий, который подвергают дополнительной очистке для получения металла высокой чистоты.
Круговорот алюминия в природе можно описать следующим образом:
- добыча бокситов;
На фото боксит
- приготовление глинозема;
- производственный электролиз;
- формирование (отливка) первичного металла;
- очистка или приготовление сплавов;
- переработка алюминиевого лома.
Технический алюминий используют в металлопрокате, изготавливая трубы, листовые формы, проволоку и при производстве кабельно-проводниковой продукции. Металл высокой чистоты направляют на производство обкладок конденсаторов, химической аппаратуры.
Лента из технического алюминия для трансформатора
Благодаря высокой электропроводности алюминий вытесняет медь, как материал для проведения домашней электрической проводки. Высокая теплопроводность металла, наряду с низким удельным весом, делают его незаменимым при изготовлении радиаторов домашнего отопления. Именно благодаря алюминиевым конструкциям, тонны чугунных батарей принесли дополнительный доход сборщикам металлолома.
Высокая пластичность алюминия – весомый аргумент в производстве фольги. Современные технологии позволяют изготавливать ее толщиной до 4 микрон.
Отслужив свой эксплуатационный ресурс, алюминиевый лом возвращается на пункты приема, замыкая цикл круговорота металла в природе.
Алюминий доминирует в обрабатывающей промышленности
Существует множество сырьевых материалов, которые используются в промышленных целях, таких как сталь, медь, цинк, свинец, никель и пластмассы, но алюминий является одним из самых популярных. В фильме Дастина Хоффмана «Выпускник» 1967 года была знаменитая цитата о том, что у пластмасс большое будущее, что, вероятно, следовало сказать об алюминии, поскольку он уступает только стали по общему промышленному потреблению. Алюминий обладает несколькими уникальными свойствами, которые делают его очень универсальным и востребованным во всем: от строительства самолетов до изготовления банок из-под газировки. Тот факт, что этот металл пригоден для вторичной переработки, означает, что он, вероятно, станет еще более популярным во всех сферах применения, поскольку время идет, а другие ресурсы становятся все более ограниченными.
Вес
Алюминий — очень легкий, но очень прочный металл. Это примерно одна треть веса стали и менее одной четверти веса свинца. Это делает его чрезвычайно полезным для многих приложений, особенно в транспортной отрасли. Поставщики алюминиевых пластин постоянно выполняют заказы для тех, кто строит самолеты, лодки, автомобили и грузовики, поскольку меньший относительный вес (или плотность) алюминия по сравнению со сталью позволяет этим транспортным средствам двигаться быстрее, быть более экономичными, нести большую полезную нагрузку, плавать. и летать.
Простота производства
Алюминий — очень универсальный металл, что позволяет изготавливать его во многих различных формах, таких как алюминиевые пластины, прутки, листы или прессованные формы. предлагает различные преимущества для производства. Например, алюминиевая пластина 6061 или алюминиевая пластина 7075 хороши для обрабатываемых деталей, в то время как сплавы, такие как 5052 и 3003, более гибкие и лучше всего подходят для прокатки или гибки.
В руках квалифицированного мастера с надлежащим прецизионным оборудованием алюминий может быть разрезан или придан практически любой форме и размеру. Алюминий также можно раскатывать очень тонко, что позволяет использовать его для таких вещей, как фольга и банки из-под газировки.
Проводимость
Алюминий очень хорошо проводит электричество. Это свойство делает металл очень полезным в строительстве электроники и схем. Он также обладает довольно хорошей теплопроводностью, что позволяет ему равномерно передавать большую часть получаемого тепла или холода по всей поверхности. Это делает алюминий очень популярным выбором для посуды, а также оборудования для отопления и кондиционирования воздуха.
Домашние принадлежности и предметы домашнего обихода
Алюминий широко используется только в стандартном доме. Вы можете найти этот материал в оконных рамах, кухонных принадлежностях, тостерах, каркасах, дверных ручках, тренажерах, клюшках для гольфа и многом другом.
Строительство
Алюминий широко используется в строительной отрасли благодаря своей универсальности. Материал можно резать, сваривать и формовать для производства широкого спектра компонентов и продуктов. Применение в строительстве также выгодно из-за его легкости. Это делает его менее дорогим вариантом, чем другие металлы. Алюминий изготавливается для различных строительных элементов, таких как двери, перила, световые люки, электропроводка и жалюзи, среди прочего.
Портативные дисплеи и обрамление
Экструдированный алюминий можно использовать для обрамления офисной мебели кабин и для создания каркасов, которые часто используются для демонстрации на выставках или в розничных магазинах.
Армия и оборона
В оборонной промышленности также используются алюминиевые профили. Этот материал идеально подходит для таких применений благодаря своему малому весу и высокой прочности.
Приложения, включая посадочные маты, военные корабли, вездеходы и палаточные конструкции. Почти все, что облегчит нагрузку нашим войскам, изготовлено из алюминия.
Энергия
Электропроводность меди примерно в полтора раза выше, чем у алюминия, что делает ее лучше во многих областях применения, но медь имеет свои ограничения по прочности. Это делает алюминий отличным вариантом для использования в силовых системах. В приложениях, связанных с установкой солнечных панелей, также используется алюминий из-за его низких требований к обслуживанию и легкости. Некоторые силовые конструкции выигрывают от использования алюминия из-за его способности выдерживать снеговые нагрузки и высокие ветровые нагрузки.
Транспорт
Транспортная отрасль также извлекает выгоду из производства алюминия. Основным преимуществом этой отрасли является высокое отношение прочности к весу, что является большим преимуществом при создании самолетов, автомобилей, поездов и лодок.
Алюминиевые сплавы могут достигать достаточной прочности для определенных применений в транспортном секторе, что делает их очень выгодным вариантом. Его прочность помогает ему выдерживать нагрузки, а его малый вес может повысить энергоэффективность операций, в которых он используется.
Упаковка
В упаковочной промышленности также широко используется алюминий. Алюминий непроницаем и помогает сохранять продукты чистыми и защищенными от вредных элементов окружающей среды. Оксид алюминия не является разрушающим элементом, а сам алюминий обладает высокой устойчивостью к коррозии.
Алюминий не содержит и не выделяет токсичных элементов и, следовательно, не изменяет запах или вкус напитков или продуктов, которые он содержит. Это важное преимущество для компаний, занимающихся приготовлением и хранением продуктов питания. Алюминиевая упаковка постоянно изготавливается в таких формах, как лотки, банки, контейнеры, пробки для бутылок, фольга и многое другое.
Обрабатывающая промышленность использует различные уникальные преимущества алюминия для производства высокоэффективной и экономичной продукции. Алюминиевые сплавы продолжают создаваться для конкретных применений. Преимущества, которые предлагает алюминий, включают его прочность и легкий вес, низкую стоимость, коррозионную стойкость, электрическую и теплопроводность, а также его наиболее важную характеристику возможности вторичной переработки, что делает его идеальным для различных отраслей промышленности и производителей.
Почему Apple и Satechi выбирают алюминиевый сплав
Когда мы думаем о технологии, основное внимание уделяется тому, что она делает, как быстро она работает, возможностям. И хотя все эти элементы необходимы, мы никогда не говорим о материалах, из которых изготовлено наше любимое устройство.
Алюминий является одним из основных материалов, используемых в технике и в различных отраслях, таких как строительство, транспорт и товары народного потребления.
Однако в технике алюминий является одним из наиболее часто используемых материалов. Будь то смартфоны или периферийные аксессуары, ясно, что алюминий имеет много преимуществ, которые делают его надежным выбором.
Почему Apple использует алюминий?
Когда дело доходит до абсолютной универсальности, алюминий трудно превзойти. Вот почему так много компьютерных деталей сделаны из алюминия.
Именно поэтому в продуктах Apple используется так много этого материала. Основная причина, по которой алюминий используется в технических продуктах, заключается в том, что он легкий, но прочный — отличное сочетание для продуктов, которые часто используются в повседневной жизни. Алюминий также устойчив к коррозии, что также является важным фактором при создании технических продуктов.
Мы всегда ищем прочные материалы, способные выдержать интенсивное использование, потому что это, в конечном счете, знак качества. Долговечные изделия должны быть изготовлены из прочных и податливых материалов, чтобы им можно было придать различные структуры и формы, и они не должны со временем ржаветь или подвергаться коррозии.
Например, алюминиевая настольная подставка для iPad от Satechi прекрасно демонстрирует пластичность и долговечность алюминия. Эта подставка имеет элегантный дизайн, который поднимает мобильные устройства и планшеты, создавая наилучшие впечатления от просмотра.
9№ 0003
Изготовлен из цельного алюминия и покрыт резиной для предотвращения царапин и скольжения. Его функциональный и эргономичный дизайн гарантирует, что вы можете отрегулировать подставку по мере необходимости, чтобы получить правильную высоту и угол наклона в соответствии с вашими потребностями и свести к минимуму риск напряжения шеи.
Поскольку компании стремятся создавать инновационные продукты, не повышая цены для потребителей, алюминий становится все более популярным. Вот почему Apple использует алюминий для своих продуктов, потому что это один из немногих металлов, которые соответствуют этим различным критериям.
Каковы преимущества использования алюминия?
Мы уже выделили некоторые ключевые преимущества использования алюминия, такие как его прочность и вес.
Но есть и другие причины, по которым алюминий является отличным выбором, потому что переработка алюминия также дает экологические преимущества. Его дешевле производить и производить, чем сталь, что является важным преимуществом, помогающим поддерживать стабильные цены на алюминиевые изделия.
Предполагается, что алюминий на 100 % подлежит вторичной переработке без потери своих природных свойств, что является огромным плюсом, учитывая количество алюминия, необходимого для создания новых продуктов.
Кроме того, на переработку алюминиевого лома уходит 5% энергии по сравнению с тем, что необходимо для создания нового алюминия, что делает переработку гораздо более осуществимым вариантом.
Факторы окружающей среды и природные свойства алюминия делают его правильным выбором для продуктов Apple и Satechi. Поскольку алюминий очень легкий, он уменьшает общий вес самого продукта, тем самым снижая общее потребление энергии.
Использование этого материала связано со многими экологическими преимуществами, что делает его естественным выбором. Кроме того, его прочность и пластичность гарантируют, что производители технических продуктов могут использовать его в самых разных продуктах.
Из-за множества преимуществ Apple использует этот металл для изготовления алюминиевых деталей компьютеров и других устройств.