Какими свойствами обладает алюминий: Алюминий — свойства, харакретистики, обзорная статья

Содержание

Алюминий — свойства, харакретистики, обзорная статья

Алюминий – это пластичный и лёгкий металл белого цвета, покрытый серебристой матовой оксидной плёнкой. В периодической системе Д. И. Менделеева этот химический элемент обозначается, как Al (Aluminium) и находится в главной подгруппе III группы, третьего периода, под атомным номером 13. Купить алюминий вы можете на нашем сайте.

История открытия

В 16 веке знаменитый Парацельс сделал первый шаг к добыче алюминия. Из квасцов он выделил «квасцовую землю», которая содержала оксид неизвестного тогда металла. В 18 веке к этому эксперименту вернулся немецкий химик Андреас Маргграф. Оксид алюминия он назвал «alumina», что на латинском языке означает «вяжущий». На тот момент металл не пользовался популярностью, так как не был найден в чистом виде.
Долгие годы выделить чистый алюминий пытались английские, датские и немецкие учёные. В 1855 году в Париже на Всемирной выставке металл алюминий произвёл фурор. Из него делали только предметы роскоши и ювелирные украшения, так как металл был достаточно дорогим. В конце 19 века появился более современный и дешёвый метод получения алюминия. В 1911 году в Дюрене выпустили первую партию дюралюминия, названного в честь города. В 1919 из этого материала был создан первый самолёт.

Физические свойства

Металл алюминий характеризуется высокой электропроводностью, теплопроводностью, стойкостью к коррозии и морозу, пластичностью. Он хорошо поддаётся штамповке, ковке, волочению, прокатке. Алюминий хорошо сваривается различными видами сварки. Важным свойством является малая плотность около 2,7 г/см³. Температура плавления составляет около 660°С.
Механические, физико-химические и технологические свойства алюминия зависят от наличия и количества примесей, которые ухудшают свойства чистого металла. Основные естественные примеси – это кремний, железо, цинк, титан и медь.

По степени очистки различают алюминий высокой и технической чистоты.  Практическое различие заключается в отличии коррозионной устойчивости к некоторым средам. Чем чище металл, тем он дороже. Технический алюминий используется для изготовления сплавов, проката и кабельно-проводниковой продукции. Металл высокой чистоты применяют в специальных целях.

По показателю электропроводности алюминий уступает только золоту, серебру и меди. А сочетание малой плотности и высокой электропроводности позволяет конкурировать в сфере кабельно-проводниковой продукции с медью. Длительный отжиг улучшает электропроводность, а нагартовка ухудшает.

Теплопроводность алюминия повышается с увеличением чистоты металла. Примеси марганца, магния и меди снижают это свойство. По показателю теплопроводности алюминий проигрывает только меди и серебру. Благодаря этому свойству металл применяется в теплообменниках и радиаторах охлаждения.
Алюминий обладает высокой удельной теплоёмкостью и теплотой плавления. Эти показатели значительно больше, чем у большинства металлов. Чем выше степень чистоты алюминия, тем больше он способен отражать свет от поверхности. Металл хорошо полируется и анодируется.

Алюминий имеет большое сродство к кислороду и покрывается на воздухе тонкой прочной плёнкой оксида алюминия. Эта плёнка защищает металл от последующего окисления и обеспечивает его хорошие антикоррозионные свойства. Алюминий обладает стойкостью к атмосферной коррозии, морской и пресной воде, практически не вступает во взаимодействия с органическими кислотами, концентрированной или разбавленной азотной кислотой.

Химические свойства

Алюминий — это достаточно активный амфотерный металл. При обычных условиях прочная оксидная плёнка определяет его стойкость. Если разрушить оксидную плёнку, алюминий выступает как активный металл-восстановитель. В мелкораздробленном состоянии и при высокой температуре металл взаимодействует с кислородом. При нагревании происходят реакции с серой, фосфором, азотом, углеродом, йодом. При обычных условиях металл взаимодействует с хлором и бромом. С водородом реакции не происходит. С металлами алюминий образует сплавы, содержащие интерметаллические соединения – алюминиды.

При условии очищения от оксидной пленки, происходит энергичное взаимодействие с водой. Легко протекают реакции с разбавленными кислотами. Реакции с концентрированной азотной и серной кислотой происходят при нагревании. Алюминий легко реагирует со щелочами. Практическое применение в металлургии нашло свойство восстанавливать металлы из оксидов и солей – реакции алюминотермии.

Получение

Алюминий находится на первом месте среди металлов и на третьем среди всех элементов по распространённости в земной коре. Приблизительно 8% массы земной коры составляет именно этот металл. Алюминий содержится в тканях животных и растений в качестве микроэлемента. В природе он встречается в связанном виде в форме горных пород, минералов.  Каменная оболочка земли, находящаяся в основе континентов, формируется именно алюмосиликатами и силикатами.

Алюмосиликаты – это минералы, образовавшиеся в результате вулканических процессов в соответствующих условиях высоких температур. При разрушении алюмосиликатов первичного происхождения (полевые шпаты) сформировались разнообразные вторичные породы с более высоким содержанием алюминия (алуниты, каолины, бокситы, нефелины). В состав вторичных пород алюминий входит в виде гидроокисей или гидросиликатов. Однако не каждая алюминийсодержащая порода может быть сырьём для глинозёма – продукта, из которого при помощи метода электролиза получают алюминий.

Наиболее часто алюминий получают из бокситов. Залежи этого минерала распространены в странах тропического и субтропического пояса. В России также применяются нефелиновые руды, месторождения которых располагаются в Кемеровской области и на Кольском полуострове. При добыче алюминия из нефелинов попутно также получают поташ, кальцинированную соду, цемент и удобрения.

В бокситах содержится 40-60% глинозёма. Также в составе имеются оксид железа, диоксид титана, кремнезём. Для выделения чистого глинозёма используют процесс Байера. В автоклаве руду нагревают с едким натром, охлаждают, отделяют от жидкости «красный шлам» (твёрдый осадок). После осаждают гидроокись алюминия из полученного раствора и прокаливают её для получения чистого глинозёма. Глинозём должен соответствовать высоким стандартам по чистоте и размеру частиц.

Из добытой и обогащённой руды извлекают глинозём (оксид алюминия). Затем методом электролиза глинозём превращают в алюминий. Заключительным этапом является восстановление процессом Холла-Эру. Процесс заключается в следующем: при электролизе раствора глинозёма в расплавленном криолите происходит выделение алюминия. Катодом служит дно электролизной ванны, а анодом – угольные бруски, находящиеся в криолите. Расплавленный алюминий осаждается под раствором криолита с 3-5% глинозёма. Температура процесса поднимается до 950°С, что намного превышает температуру плавления самого алюминия (660°С). Глубокую очистку алюминия проводят зонной плавкой или дистилляцией его через субфторид.

Применение

Алюминий применяется в металлургии в качестве основы для сплавов (дуралюмин, силумин) и легирующего элемента (сплавы на основе меди, железа, магния, никеля). Сплавы алюминия используются в быту, в архитектуре и строительстве, в судостроении и автомобилестроении, а также в космической и авиационной технике. Алюминий применяется при производстве взрывчатых веществ. Анодированный алюминий (покрытый окрашенными плёнками из оксида алюминия) применяют для изготовления бижутерии. Также металл используется в электротехнике.

Рассмотрим, как используют различные изделия из алюминия.

Алюминиевая лента представляет собой тонкую алюминиевую полосу толщиной 0,3-2 мм, шириной 50-1250 мм, которая поставляется в рулонах. Используется лента в пищевой, лёгкой, холодильной промышленности для изготовления охлаждающих элементов и радиаторов.

Круглая алюминиевая проволока применяется для изготовления кабелей и проводов для электротехнических целей, а прямоугольная для обмоточных проводов.

Алюминиевые трубы отличаются долговечностью и стойкостью в условиях сельских и городских промышленных районов. Применяются они в отделочных работах, дорожном строительстве, конструкции автомобилей, самолётов и судов, производстве радиаторов, трубопроводов и бензобаков, монтаже систем отопления, магистральных трубопроводов, газопроводов, водопроводов.

Алюминиевые втулки характеризуются простотой в обработке, монтаже и эксплуатации. Используются они для концевого соединения металлических тросов.

Алюминиевый круг — это сплошной профиль круглого сечения. Используется это изделие для изготовления различных конструкций.

Алюминиевый пруток применяется для изготовления гаек, болтов, валов, крепежных элементов и шпинделей.
Около 3 мг алюминия каждый день поступает в организм человека с продуктами питания. Больше всего металла в овсянке, горохе, пшенице, рисе. Учёными установлено, что он способствует процессам регенерации, стимулирует развитие и рост тканей, оказывает влияние на активность пищеварительных желёз и ферментов.

Алюминиевый лист

Алюминиевая плита

Алюминиевые чушки

Алюминиевые уголки

Алюминиевая проволока

При использовании алюминиевой посуды в быту необходимо помнить, что хранить и нагревать в ней можно исключительно нейтральные жидкости. Если же в такой посуде готовить, к примеру, кислые щи, то алюминий поступит в еду, и она будет иметь неприятный «металлический» привкус.

Алюминий входит в состав лекарственных препаратов, используемых при заболеваниях почек и желудочно-кишечного тракта.

Основные свойства алюминия: области применения

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Как был открыт алюминий и каковы его основные свойства
  • Основные физические свойства алюминия
  • Основные химические свойства алюминия
  • Как применяют основные свойства алюминия
  • Как используют основные свойства алюминия в строительстве

Основные свойства алюминия делают этот материал по-настоящему универсальным и ценным. Его используют во всех видах промышленного производства, в сельском хозяйстве, в быту, в коммерции. Обладает огромным количеством преимуществ по отношению к стали и другим видам металла.

Самые популярные сферы применения алюминия – изготовление металлоконструкций и металлообработка. О том, какие свойства металла и где конкретно они нашли свое применение, читайте далее.

 

Как был открыт алюминий и каковы его основные свойства

Алюминий представляет собой парамагнитный металл, достаточно легкий, имеющий серебристый цвет. Он хорошо поддается механической обработке и литью, просто формуется. В земной коре этот элемент третий по распространенности, впереди только кислород и кремний. Наши недра содержат целых 8 % данного металла, что значительно больше золота, количество которого составляет не более пяти миллионных долей процента.

Алюминий активно используется в большинстве сфер производства. Его сплавы применяются для изготовления бытовой техники, транспорта, в машиностроении и электротехнике. Капитальное строительство также не может обойтись без него.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Он чрезвычайно распространен в земной коре, являясь первым из металлов и третьим химическим элементом (первое место у кислорода, второе – у кремния). Доля алюминия в наших недрах – 8,8 %. Металл является частью большого количества горных пород и минералов, основной из которых – алюмосиликат.

В виде соединений алюминий находится в базальтах, полевых шпатах, гранитах, глине и пр. Однако в основном его получают из бокситов, которые достаточно редко встречаются в виде месторождений. В России такие залежи есть только на Урале и в Сибири. В промышленных масштабах алюминий можно также добывать из нефелинов и алунитов.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Ткани животных и растений содержат алюминий в виде микроэлемента. Некоторые организмы, например, моллюски и плауны, являются его концентраторами, накапливая в своих органах.

Человечеству с давних времен знакомо соединение алюминия под названием алюмокалиевые квасцы. Применялось оно в процессе выделки кожи, в качестве средства, которое, набухая, связывает различные компоненты смеси. Во второй половине XVIII в. ученые открыли оксид алюминия. А вот вещество в чистом виде получили значительно позже.

Впервые это удалось Ч. К. Эрстеду, который выделил алюминий из хлорида. Проводя опыт, он обрабатывал соли калия амальгамой, в результате чего выделился порошок серого цвета, признанный всеми чистым алюминием.

В дальнейшем, исследуя металл, ученые определили его химические свойства, проявляющиеся в высокой способности к восстановлению и активности. Именно поэтому с алюминием долгое время не работали.

Но уже в 1854 г. французский ученый Девиль, применив электролиз расплава, сумел получить металл в слитках. Данный метод используется и сейчас. В промышленных масштабах алюминий стали производить в начале XX в., когда предприятия смогли получить доступ к большому количеству электроэнергии.

Сегодня алюминий является одним из самых используемых в производстве бытовой техники и строительстве металлом.

Основные физические свойства алюминия

Основные характеристики алюминия – высокая электро- и теплопроводность, пластичность, устойчивость к холоду и коррозии. Его можно обрабатывать посредством прокатки, ковки, штамповки, волочения. Алюминий прекрасно поддается сварке.

Примеси, присутствующие в металле в различных количествах, значительно ухудшают механические, технологические и физико-химические свойства чистого алюминия. Основными из них являются титан, кремний, железо, медь и цинк.

По степени очистки алюминий разделяют на технический металл и высокой чистоты. На практике различия данных типов – в стойкости к коррозии в различной среде. Стоимость напрямую зависит от чистоты алюминия. Технический металл подходит для производства проката, различных сплавов, кабельно-проводниковых изделий. Чистый используют для специальных целей.

Алюминий обладает высокой электропроводностью, уступая только золоту, серебру, меди. Однако сочетание данного показателя с малой плотностью позволяет использовать его при производстве кабельно-проводниковых изделий наравне с медью. Электропроводность металла может увеличиваться при длительном отжиге или ухудшаться при нагартовке.

Увеличивая чистоту алюминия, производители повышают его теплопроводность. Снизить данное свойство способны примеси меди, марганца и магния. Более высокую теплопроводность имеют исключительно медь и серебро. Именно благодаря данному свойству данный металл используют для производства радиаторов охлаждения и теплообменников.

Удельная теплоемкость алюминия, как и температура его плавления, достаточно высока. Данные показатели значительно превышают аналогичные значения большей части металлов. С повышением чистоты металла увеличивается и его способность отражать от поверхности световые лучи. Алюминий хорошо поддается полировке и прекрасно анодируется.

Металл близок по свойствам к кислороду, его поверхность на воздухе быстро затягивается пленкой из оксида алюминия – тонкой и прочной. Обладая антикоррозионными свойствами, она защищает металл от образования ржавчины и предупреждает дальнейшее окисление. Алюминий не взаимодействует с азотной кислотой (концентрированной и разбавленной) и органическими кислотами, он стоек к воздействию пресной, соленой воды.

Эти особенности алюминия придают ему устойчивость к коррозии, что и используется людьми. Именно поэтому его особенно широко применяют в строительстве. Интерес к нему увеличивается еще и по причине его легкости в сочетании с прочностью и мягкостью. Такие характеристики есть далеко не у всякого вещества.

Помимо вышеуказанных, алюминий имеет еще несколько интересных физических свойств:

  • Ковкость и пластичность – алюминий стал материалом изготовления прочной и легкой тонкой фольги, а также проволоки.
  • Плавление происходит при температуре +660 °С.
  • Температура кипения +2 450 °С.
  • Плотность – 2,7 г/см³.
  • Наличие объемной гранецентрированной металлической кристаллической решетки.
  • Тип связи – металлический.

Области использования алюминия определяются его химическими и физическими свойствами. Характеристики металла, рассмотренные выше, применяются в бытовых целях. Основные свойства алюминия, как прочного, особо легкого, антикоррозийного материала, используются в судо- и авиастроении. Именно поэтому важно их знать.

Основные химические свойства алюминия

С химической точки зрения алюминий является чрезвычайно сильным восстановителем, имеющим способность в чистом виде быть высоко активным веществом. Основное условие – убрать оксидную пленку.

Алюминий способен вступать в реакции с:

  • щелочными соединениями;
  • кислотами;
  • серой;
  • галогенами.

Алюминий не взаимодействует в обычных условиях с водой. Йод – единственный из галогенов, с которым у металла происходит реакция без нагревания. Для взаимодействия с прочими требуется увеличение температуры.

Рассмотрим несколько примеров, показывающих химические свойства данного металла. Это уравнения, иллюстрирующие взаимодействие с:

  • щелочами: 2Al + 6H2O + 2NaOH = Na[Al(OH)4] + 3Н2;
  • кислотами: AL + HCL = AlCL3 + H2;
  • серой: 2AL + 3S = AL2S3;
  • галогенами: AL + Hal = ALHal3.

Основным свойством алюминия считается его способность восстанавливать иные вещества из их соединений.

Реакции его взаимодействия с оксидами иных металлов хорошо показывают все восстановительные свойства вещества. Алюминий прекрасно выделяет металлы из различных соединений. Примером может служить: Cr2O3 + AL = AL2O3 + Cr.

Металлургическая промышленность активно использует эту способность алюминия. Методика получения веществ, которая основывается на данной реакции, называется алюминотермия. Химическая индустрия использует алюминий чаще всего для получения иных металлов.

Как применяют основные свойства алюминия

Алюминий в чистом виде имеет слабые механические свойства. Именно поэтому наиболее часто применяют его сплавы.

Таких сплавов достаточно много, вот основные из них:

  • алюминий с марганцем;
  • дюралюминий;
  • алюминий с магнием;
  • алюминий с медью;
  • авиаль;
  • силумины.

В основе этих сплавов лежит алюминий, отличаются они исключительно добавками. Последние же делают материал прочным, легким в обработке, более стойким к износу, коррозии.

Есть несколько основных областей применения алюминия (чистого или в виде сплава). Из металла изготавливают:

  • фольгу и проволоку для бытового использования;
  • посуду;
  • морские и речные суда;
  • самолеты;
  • реакторы;
  • космические аппараты;
  • архитектурные и строительные элементы и конструкции.

Алюминий является одним из самых важных металлов наравне с железом и его сплавами. Эти два элемента таблицы Менделеева наиболее широко применяются человеком в своей деятельности.

Как используют основные свойства алюминия в строительстве

Строительство – одна из основных отраслей-потребителей алюминия. 25 % всего вырабатываемого металла используется именно в ней. Современный облик мегаполисов был бы невозможен без использования алюминия. Он дает возможность создавать функциональные и красивые здания, стремящиеся ввысь. Небоскребы офисных центров имеют фасады из стекла, закрепленные на прочных, легких рамах из алюминия.

Современные торговые, развлекательные и выставочные центры в основе своей имеют каркас из алюминия. Конструкции из данного металла используются для возведения бассейнов, стадионов и других спортивных строений. Алюминий – один из самых востребованных у архитекторов, строителей, дизайнеров металлов. Почему? Давайте разберемся.

Алюминий – прочный и легкий металл, не поддающийся коррозии, имеющий долгий срок службы и совершенно нетоксичный. Он легко поддается обработке, сварке, паянию, его просто сверлить, распиливать, связывать и соединять шурупами. Этот металл способен принять любую форму посредством экструзии. Алюминий поможет воплотить самый смелый замысел архитектора. Из него изготавливаются конструкции, которые невозможно сделать из иных материалов: пластика, дерева или стали.

За прошлый век алюминий прошел путь от металла, редко используемого в строительстве из-за дороговизны и недостаточных объемов производства, до наиболее часто применяемого. 1920-е годы стали переломными. Благодаря электролизной технологии значительно снизилась стоимость его производства – в 5 раз. Алюминий стали применять в производстве стеновых панелей и водостоков, декоративных элементов, а не только для сводов и отделки крыш.

Empire State Building – первый небоскреб, при возведении которого широко применялся алюминий. Он был построен в 1931 году и оставался самым высоким в мире до 1970 г.

Алюминий активно использовался в конструкциях этого здания. В интерьере его также применяли достаточно широко. Фреска, расположенная на стенах и полке лобби, являющаяся визитной карточкой сооружения, сделана из алюминия и золота в 23 карата.

80 лет – таков минимальный срок эксплуатации конструкций из алюминия. Применение этого металла не ограничено климатическими условиями, его свойства остаются прежними при температурах от -80 °С и до +300 °C. Пожары редко могут разрушить алюминиевые сооружения. Низкие же температуры, наоборот, увеличивают его прочность.

Примером может служить алюминиевый сайдинг. Отражающее покрытие в виде фольги и теплоизоляция создают вместе с ним прекрасную защиту от холода, которая в 4 раза более эффективна, чем облицовка кирпичом толщиной 10 см или камнем толщиной 20 см. Именно поэтому алюминий все чаще можно встретить при строительстве объектов в условиях холодного климата: в РФ – на Северном Урале, в Якутии и Сибири.

Но еще более важным качеством алюминия является его легкость. При одинаковой жесткости пластина из алюминия в два раза легче стальной. И все благодаря низкому удельному весу. Если посчитать, то выйдет, что вес алюминиевой конструкции при равной несущей способности в два, а иногда и в три раза ниже массы стальной и в семь раз ниже железобетонной.

В настоящее время алюминий используют для строительства небоскребов и иных высоких строений. Металл делает здание значительно легче, что удешевляет постройку за счет меньшей глубины фундамента. Ведь чем больший вес имеют сооружения, тем фундамент должен быть глубже. Разводные мосты, выполненные из алюминия, также имеют небольшой вес, что облегчает работу механизмов, противовесы для таких конструкций должны быть минимальными. Данный металл вообще дает возможность архитекторам не ограничивать фантазию. Да и работать с таким легким материалом значительно проще, быстрее и удобнее.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Алюминий и его свойства

Цель: Рассмотреть строение, свойства, применение алюминия, используя современные технологии обучения.

Задачи:

  • Образовательная – выявление и оценка степени овладения системой знаний и комплексом навыков и умений об амфотерных элементах на примере алюминия, готовности учащихся успешно применять полученные знания на практике, позволяющих обеспечить обратную связь и оперативную корректировку учебного процесса.
  • Развивающая – развитие критического мышления, самостоятельности и способности к рефлексии, обеспечение системности учения, а так же развитие терминологического мышления; умения ставить и разрешать проблемы, анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать.
  • Воспитательная – воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки, чувства ответственности, уверенности и требовательности к себе.

Понятия: химический знак “Аl”, химический элемент, простое вещество, электронная оболочка, степень окисления, переходный элемент.

Оборудование: алюминий, пробирки, штатив пробирочный, спиртовка, спички, пробиркодержатель, горячая вода в стакане. (Презентация)

Ход урока

1. Организационный момент. Побуждение к изучению темы

Учитель: Мы продолжаем изучение большой и важной темы: “Металлы”.

Великие законы мирозданья
В сущности, наивны и просты.
И порой Вам не хватает знанья
Для разгадки этой простоты.

2. Формирование интереса к изучаемой теме

– Сегодня нам предстоит познакомиться с металлом хорошо знакомым нам с детства.

Прослушав историческую справку, попробуйте определить о каком металле 3-й группы, сегодня пойдет речь.

Историческая справка. “Однажды к древнеримскому императору Тиберию правившему Римом в 14–27 гг. н. э., пришёл ремесленник и принёс чашу невиданной красоты, изготовленную из серебристого и на удивление лёгкого металла. На вопрос императора о названии чудесного металла ремесленник ответил, что металл получен им из …глины и пока не имеет названия. “Дальновидный” император, испугавшись, что новый металл, который можно получать из обыкновенной глины, обесценит серебро и подорвёт могущество Рима, повелел: чашу уничтожить, ремесленника обезглавить, а его мастерскую сравнять с землёй!”

Теперь, по прошествии тысячелетий, мы не можем сказать, сколько правды лежит в основе этой легенды, рассказанной римским историком Плинием Старшим в своей “Естественной истории”, но значительная доля правды в ней кроется.

Как вы думаете, о каком металле идет речь? (Алюминий.)

Учитель: Таким образом, тема нашего урока: “Алюминий и его свойства”. (Учащиеся записывают в тетрадь число, тему урока.)

3. Актуализация знаний об особенностях строения атома алюминия

Учитель: С чего мы начинаем изучение химического элемента? (С характеристики его положения в П.С. Д.И. Менделеева.)

Учитель: Сейчас вам предлагается осуществить данную задачу, а именно дать характеристику алюминия по его положению в П.С. Д.И. Менделеева.

I. Характеристика химического элемента (заголовок в тетрадь)

Учащимся предлагается самостоятельно выполнить данное задание в тетрадях. Данное задание может быть выполнено полностью самостоятельно и оценено высоким баллом, либо с использованием “помогалочки”.(см слайд)

  1. Порядковый номер13
  2. Атомная масса 27
  3. Период 3
  4. Группа 3(подгруппа А,)
  5. Строение атома (заряд ядра 13, число протонов13, нейтронов14, электронов13, электронная формула.1S22S22P63S23P1)

Рефлексия этапа работы.

После выполнения задания в классе разворачивается коллективное обсуждение по следующим вопросам:

  1. Сколько электронов находится на внешнем уровне атома алюминия? Ответ: три электрона.
  2. Какую степень окисления проявляет алюминий? Ответ: +3
  3. Алюминий будет отдавать или принимать электроны? Ответ: отдавать.
  4. Значит алюминий это… Ответ: металл.
  5. Какой же это металл: активный или неактивный?

Ответы могут быть разные: из своего жизненного опыта ребята отвечают, что это неактивный металл (алюминиевые провода не реагируют с водой), другие делают предположение об активности алюминия, так как он находится в электрохимическом ряду напряжения металлов сразу после активных металлов.

Учитель: Для решения вопроса об активности алюминия, что мы должны рассмотреть?

Учащийся: Физические и химические свойства алюминия, как простого вещества?

4. Формирование знаний о физических свойствах алюминия – простого вещества

Учитель: Используя свои наблюдения, выданные вам материалы, назовите физические свойства алюминия.

II. Физические свойства алюминия. (Записываем заголовок в тетрадь.)

Лабораторная работа по теме: “Физические свойства алюминия”.

Работу выполняют в группах. Работают по инструктивным карточкам. Для более чётких и быстрых ответов используются таблицы “Относительная твёрдость металлов”, “Плотность металлов”, “Температура плавления металлов”, “Относительная теплопроводность и электрическая проводимость металлов”, которые находятся на каждой парте.

(Самостоятельная работа учащихся с образцами алюминия по инструктивной карточке.)

Рассмотрите алюминиевую пластинку, ответьте на вопросы:

  1. Каково агрегатное состояние алюминия? (1 группа)
  2. Каков цвет алюминия? (2 группа)
  3. Имеется ли блеск? (3 группа)
  4. Какова плотность алюминия? Как рассчитали? Каковы данные в таблице? (4 группа)
  5. Какова твердость алюминия? Как испытывали? Каковы справочные данные? (1 группа)
  6. Обладает ли алюминий пластичностью? Лёгкий ли это металл?( 2 группа)
  7. Прочный ли металл алюминий? (3 группа)
  8. Наблюдается ли растворение алюминия в воде? (4 группа)
  9. Обладает ли алюминий теплопроводностью? А электропроводностью? Каким металлам уступает алюминий? (1,3 группы)
  10. Обладает ли алюминий магнитными свойствами? (2 группа)
  11. По табличным данным, какова температура плавления у алюминия? (4 группа)

Учитель (обобщает). Алюминий легкий металл, серебристо – белого цвета, с металлическим блеском. Плотность – 2,7г/см3, твердость – 2,9, пластичный, обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью, не обладает магнитными свойствами, t0пл = 6600С.

Хотя алюминий является активным металлом, в воде он не растворяется, так как на его поверхности образуется оксидная плёнка. (просмотр слайда о физических свойствах алюминия)

Благодаря чему алюминий обладает такими свойствами? (Благодаря строению кристаллической решетки)

? А какова кристаллическая решетка алюминия (металлическая)
? Какова химическая связь в металле? (металлическая)

5. Формирование знаний о химических свойствах алюминия.

Учитель: А теперь перейдем к изучению химических свойств алюминия. Запишите в тетрадь заголовок III. Химические свойства алюминия. (записываем заголовок в тетрадь)

Учитель: Что особенного в химических свойствах алюминия?

Обратимся к таблице: “Электрохимический ряд напряжения металлов”

Алюминий расположен там сразу после щелочных и щелочно – земельных металлов. А это значит, что алюминий – очень активный металл. Алюминий восстанавливает все атомы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется. Почему? (Покрыт прочной оксидной пленкой.)

Учитель: Поверхность Алюминия покрыта защитной оксидной плёнкой, которая защищает металл от воздействия компонентов воздуха и воды.

С какими же веществами должен взаимодействовать алюминий, если в химических реакциях он выступает восстановителем? (Алюминий может реагировать с простыми и сложными веществами.)

Учитель: Рассмотрим химические свойства алюминия. Предлагается видео демонстрация опытов “Взаимодействие алюминия с простыми веществами: йодом, бромом, серой и кислородом.

Лабораторная работа

1. Взаимодействие алюминия с простыми веществами

Цель: выяснить отношение алюминия к простым веществам – йоду, сере, кислороду, как восстановителя

Опыт 1. Взаимодействие алюминия с бромом
Опыт 2. Взаимодействие алюминия с кислородом
Опыт 3. Взаимодействие алюминия с йодом
Опыт 4. Взаимодействие алюминия с серой

После демонстрации опытов учащимся предлагается выполнить задание по выяснению отношения алюминия к простым веществам.

Задание (Групповая работа)

  1. Напишите уравнения реакций, происходящих между алюминием и йодом, серой, бромом и кислородом.
  2. Укажите окислитель и восстановитель.
  3. Сделайте вывод о химической активности алюминия по отношению к простым веществам.
  4. Проверьте друг у друга правильность записей по образцу.

Образец выполнения задания

Уравнения к данной работе учащиеся по очереди записывают на доске, рассматривают как ОВР. Учитель исполняет роль консультанта.

Учитель: При каких условиях алюминий реагировал с простыми веществами?

Учащийся: При использовании дополнительной энергии или катализатора (Н2О).

Учитель: При комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта очень прочной тонкой оксидной плёнкой, которая и защищает металл от внешних воздействий и воды.

2. Взаимодействие алюминия со сложными веществами

Цель: Изучить отношение алюминия к воде, кислотам, солям и щелочам с помощью видеодемонстрации опытов.

Опыт 1. Взаимодействие алюминия со щелочью
Опыт 2. Взаимодействие алюминия с солью
Опыт 3. Взаимодействие алюминия с кислотой
Опыт 4. Взаимодействие алюминия с водой

После демонстрации учащимся предлагается выполнить задание по выяснению отношения алюминия к сложным веществам.

Образец выполнения задания.

Опыт 1.

Наблюдали: алюминий хорошо растворяется в растворе соляной кислоты, выделяется газ водород.

Вывод: Алюминий – активный металл.

Опыт 2.

Наблюдали: алюминий взаимодействует с раствором гидроксида натрия с выделением водорода.

Вывод: Алюминий образует амфотерные соединения.

Уравнения к данной работе учащиеся по очереди записывают на доске, рассматривают как ОВР. Учитель исполняет роль консультанта.

6.Формирование знаний о применении алюминия

Учитель: А теперь попросим ребят получивших задание на прошлом уроке рассказать о применении алюминия. Учащиеся приготовили презентацию по теме: “Области применения алюминия” Их задание было следующим: Используя материалы презентации, указать на каких свойствах алюминия, основана каждая область его применения.

IV. Применение алюминия. (Приложение 1). (Запишем заголовок в тетрадь)

– в электротехнике
– для производства легких сплавов (дюралюмин, силумин) в самолето– и автомобилестроении
– для покрытия чугунных и стальных изделий с целью повышения их коррозионной стойкости
– для термической сварки
– для получения редких металлов в свободном виде
– в строительной промышленности
– для изготовления контейнеров, фольги и т.п.

7. Подведение итогов урока. Рефлексия

1. Над какой темой мы сегодня работали?
2. Что нового вы узнали об алюминии?
3. Решили ли мы проблему об активности алюминия?
4. Какими путями решали эту проблему?
5. К каким выводам пришли?
6. Оцените свою работу на уроке:

– материал усвоен (на всех этапах урока “4”, “5”) проголосуйте красным жетоном
– материал усвоен недостаточно (оценки “3”, “4”) проголосуйте желтым жетоном
– материал не усвоен (оценки “2”, “3”) проголосуйте синим жетоном

8. Закрепление знаний

В течении 5 минут ответьте на вопросы теста, поменяйтесь ответами с учеником сидящим справа от вас, проверьте работу вашего соседа и выставьте ему оценку:

“5” – допустима 1 ошибка
“4” – 2 ошибки
“3” – 3 ошибки
“2” – более 3 ошибок

9. Домашнее задание

1) § 13, стр 68-71
2) вопросы 1,2,3(у.), 5 (п), стр.75.

Приложение 2

Урок «Алюминий. Физические и химические свойства алюминия»

Урок «Алюминий. Физические и химические свойства алюминия»

Цели урока

конкретизировать знания о физических и химических свойствах металлов на примере алюминия;

изучить строение атома алюминия и на основе этого охарактеризовать его свойства, общие с другими металлами и особые;

формировать понятие о переходных элементах на примере алюминия;

продолжить формировать умение составлять уравнения реакций для характеристики химических свойств металлов, рассматривать как окислительно-восстановительные процессы.

способствовать развитию логического мышления, умения выделять главное, умения анализировать и делать выводы;

развивать умения обобщать и систематизировать, выражать свою точку зрения, аргументировать ее;

развивать навыки само- и взаимоконтроля;

способствовать общему развитию речи: через обогащение и усложнение ее словарного запаса за счет частого использования на уроке специальных (химических) терминов, а также способствовать химически грамотной речи при ответе.

продолжить формирование у учащихся положительного отношения к труду и умения работать быстро, аккуратно, самостоятельно;

воспитывать интерес учащихся к предмету на примерах близкой связи изучаемого материала с жизнью.

I. Организационный этап.

II. Этап мотивации.

Много веков металлы верно служат человеку, помогая ему покорять стихию, овладевать тайнами природы, создавать замечательные машины и механизмы.

Богат и интересен мир металлов. Среди них есть и старые друзья человека: медь, железо, золото, серебро, свинец, олово. Эта дружба насчитывает уже тысячи лет. Но есть металлы, знакомство с которыми состоялось не так давно.

Таков, например, алюминий, получить который удалось около двухсот лет назад. А он оказался и электриком, и летчиком, и строителем…

И вот сегодня на уроке мы изучим строение атома алюминия, на основе этого охарактеризуем его свойства, общие с другими металлами и особые, определим, благодаря каким свойствам этот металл так широко используется человеком.

Мы работаем по плану , уже известному вам.

Итак, тема урока «Алюминий. Физические и химические свойства алюминия».

III. Этап усвоения новых знаний; первичной проверки усвоения и первичного закрепления знаний.

Мы знаем, что существует взаимосвязь между строением атома химического элемента, строением вещества и его свойствами. Поэтому начинаем с характеристики строения атома алюминия. Выполняем задание № 1.

Задание № 1. Охарактеризуйте строение атома алюминия на основе его положения в ПСХЭ Д.И.Менделеева.

Какие свойства проявляет алюминий – простое вещество в реакциях?

При изучении элементов важным является вопрос об их природных соединениях.

Задание № 2. Изучите самостоятельно § 13, с. 60-61 «Природные соединения алюминия» и дополните таблицу. (СЛАЙД)

Na2O· Al2O3 · 2 SiO2

K2O· Al2O3 · 2 SiO2

Основная масса земной коры

Боксит

Al2O3· n H2O

Сырье для получения алюминия

Корунд

Al2O3

Очень высокая твердость, окрашенные примесями кристаллы – рубин и сапфир

Какой вывод о химической активности алюминия вы можете сделать на основании результатов заполнения таблицы и положения алюминия в электрохимическом ряду напряжений металлов?

Да, алюминий – довольно активный металл. Именно активность алюминия – большая помеха в деле его получения. Вот такое противоречие: алюминий – самый распространенный из металлов в природе, но только в виде соединений. Атомы этого элемента обычно образуют такие прочные химические связи, такие устойчивые соединения, что для восстановления алюминия из них надо затратить море энергии. Вот почему алюминий, полученный двести лет назад был дороже золота. На Парижской Всемирной выставке в 1855 г.демонстрировался большой слиток страшно дорогого алюминия – «серебра из глины». Вот почему большие алюминиевые заводы во всем мире стараются строить вблизи крупных ГЭС, там, где электричество сравнительно дешево.

В настоящее время алюминий получают из бокситов электролизом оксида алюминия в расплаве минерала криолита – гексафтороалюминтата натрия Na3 [AlF6 ].

У вас приведено это уравнение в задании № 3.

Задание № 3. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции получения алюминия.(СЛАЙД) Сделайте вывод: с какой целью к сырью добавляют криолит Na3 [AlF6 ]?

950˚С ; Na3 [AlF6 ]

Al2O3 ————————-→ Al + О2

Эл.ток

t плавл (Al2O3 + Na3 [AlF6 ]) = 950˚С

t плавл (Al2O3 ) = 2053˚С

Какими же свойствами обладает металл алюминий? Занесите недостающие данные в таблицу задания № 4 и охарактеризуйте его физические свойства.

Задание № 4. Дополните таблицу, используя информацию на с. 57 учебника, и охарактеризуйте физические свойства алюминия.

К какой группе металлов относится алюминий по плотности; по температуре плавления?

И, наконец, мы приступаем к самому важному вопросу — характеристике химических свойств алюминия.

Мы уже неоднократно сказали, что алюминий – активный металл. Но наблюдения из повседневной жизни говорят об обратном. Приведите такой пример. (изделия из алюминия служат долго и не подвергаются коррозии). В чем причина?

А причина в активности алюминия. Алюминий легко соединяется с кислородом при комнатной температуре, при этом на поверхности алюминия образуется оксидная пленка (слой оксида алюминия). Эта пленка очень тонкая (стотысячная часть мм), но прочная. Она и защищает алюминий от дальнейшего окисления, поэтому называется защитной. (ВИДЕО)

Если эта пленка разрушается (зачистить наждачной бумагой и окунуть в раствор нитрата ртути (II)), то алюминий вступает в реакции и с простыми, и со сложными веществами. (СЛАЙД)

Задание № 5. Напишите уравнения реакций, характеризующие свойства алюминия.

На этой схеме выделены три особые реакции с участием алюминия (какие?):

  • С концентрированной азотной кислотой алюминий не реагирует. Она пассивирует алюминий (закрепляет оксидную пленку). Поэтому концентрированную азотную кислоту хранят и перевозят в алюминиевых емкостях.

  • Алюминий, освобожденный от оксидной пленки, как и положено активному металлу, будет реагировать с водой с выделением водорода. (СЛАЙД)

  • Алюминий по физическим свойствам металл, но по химическим он может проявлять и свойства неметалла. Алюминий реагирует не только с кислотами, но и со щелочами, образуя алюминаты. (Как называют такие двойственные свойства?) (СЛАЙД)

Теперь, зная особые свойства алюминия, объясните такой факт: почему в алюминиевой посуде нельзя хранить квашеную капусту, маринованные овощи,кислое молоко, ягоды, а также нельзя мыть такую посуду щелочными средствами, например, содой?

Сделайте общий вывод о свойствах алюминия. К какой группе элементов он относится?

Задание № 6. Закончите и рассмотрите как ОВР следующую реакцию. (ВИДЕО)

Задание № 6. Рассмотрите как ОВР следующую реакцию.

Для чего мы изучаем свойства веществ? Чтобы правильно применять их.

Выполните последнее задание.(СЛАЙД)

Задание № 7.

Найдите в таблице клетки, соответствующие обусловленности применения алюминия его свойствам. Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название одного из природных соединений алюминия.

IV. Этап подведения итогов урока. Домашнее задание.

Давайте подведем итоги нашей работы. Прочитайте еще раз цели урока. Достигли ли мы заданных целей? В какой степени?

Изучите §13, с.57-60 (до соединений алюминия),еще раз поработайте над записями в тетради.

Задание по группам:

  1. Составьте уравнения реакций, характеризующих химические свойства алюминия, перечисленные в таблице «Применение алюминия».

  2. Составьте генетический ряд алюминия, указав промежуточные соединения:

Al2(SO4)3 ← Al → K [Al (OH)4 ]

ление проводов

Произ-

водство бенгаль-

ских огней

Алюмино-

термия

Изготов-

ление фольги

Самолето-

строение

Сварка

сталь-

ных

изделий

Произ

вод

ство

посу-

ды

Пластичен

*

Р

П

Г

*

В

*

Устойчив

к коррозии

*

А

Т

Л

*

Ф

И

Взаимодействие с оксидами металлов

У

К

Н

С

Б

О

А

Легкий

*

В

П

Г

З

Ф

*

Проводит э.ток

Ё

И

С

А

Н

Б

К

Порошок сгорает ослепительными вспышками

П

М

Ю

В

К

Т

А

Урок «Алюминий. Физические и химические свойства алюминия».

Цели урока:

  • Охарактеризовать строение атома алюминия.

  • Самостоятельно изучить соединения алюминия, встречающиеся в природе.

  • Изучить химические свойства алюминия, общие с другими металлами и особые – как переходного элемента; учиться записывать уравнения реакций, отражающих химические свойства алюминия, рассматривать их как ОВР.

  • Определить области применения алюминия в соответствии с его свойствами.

Задание № 1. Охарактеризуйте строение атома алюминия на основе его положения в ПСХЭ Д.И.Менделеева.

Какие свойства проявляет алюминий – простое вещество в реакциях?

Задание № 2. Изучите самостоятельно § 13, с. 60-61 «Природные соединения алюминия» и дополните таблицу.

Na2O· Al2O3 · 2 SiO2

K2O· Al2O3 · 2 SiO2

Основная масса земной коры

Боксит

Корунд

Задание № 3. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции получения алюминия.

Сделайте вывод: с какой целью к сырью добавляют криолит Na3 [AlF6 ]?

950˚С ; Na3 [AlF6 ]

Al2O3 ————————-→ Al + О2

Эл.ток

t плавл (Al2O3 + Na3 [AlF6 ]) = 950˚С

t плавл (Al2O3 ) = 2053˚С

Задание № 4. Дополните таблицу, используя информацию на с. 57 учебника, и охарактеризуйте физические свойства алюминия.

К какой группе металлов относится алюминий по плотности; по температуре плавления?

Задание № 5. Напишите уравнения реакций, характеризующие свойства алюминия.

Задание № 6. Закончите и рассмотрите как ОВР следующую реакцию.

Al + Fe2O3

Задание № 7.

Найдите в таблице клетки, соответствующие обусловленности применения алюминия его свойствам. Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название одного из природных соединений алюминия.

ление проводов

Произ-

водство бенгаль-

ских огней

Алюмино-

термия

Изготов-

ление фольги

Самолето-

строение

Сварка

сталь-

ных

изделий

Произ

вод

ство

посу-

ды

Пластичен

*

Р

П

Г

*

В

*

Устойчив

к коррозии

*

А

Т

Л

*

Ф

И

Взаимодействие с оксидами металлов

У

К

Н

С

Б

О

А

Легкий

*

В

П

Г

З

Ф

*

Проводит э.ток

Ё

И

С

А

Н

Б

К

Порошок сгорает ослепительными вспышками

П

М

Ю

В

К

Т

А

Домашнее задание.

  1. Изучите §13, с.57-60 (до соединений алюминия),еще раз поработайте над записями в тетради.

  2. Составьте уравнения реакций, характеризующих химические свойства алюминия, перечисленные в таблице «Применение алюминия».

Урок «Алюминий. Физические и химические свойства алюминия».

Цели урока:

  • Охарактеризовать строение атома алюминия.

  • Самостоятельно изучить соединения алюминия, встречающиеся в природе.

  • Изучить химические свойства алюминия, общие с другими металлами и особые – как переходного элемента; учиться записывать уравнения реакций, отражающих химические свойства алюминия, рассматривать их как ОВР.

  • Определить области применения алюминия в соответствии с его свойствами.

Задание № 1. Охарактеризуйте строение атома алюминия на основе его положения в ПСХЭ Д.И.Менделеева.

Какие свойства проявляет алюминий – простое вещество в реакциях?

Задание № 2. Изучите самостоятельно § 13, с. 60-61 «Природные соединения алюминия» и дополните таблицу.

Na2O· Al2O3 · 2 SiO2

K2O· Al2O3 · 2 SiO2

Боксит

Корунд

Задание № 3. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции получения алюминия.

Сделайте вывод: с какой целью к сырью добавляют криолит Na3 [AlF6 ]?

950˚С ; Na3 [AlF6 ]

Al2O3 ————————-→ Al + О2

Эл.ток

t плавл (Al2O3 + Na3 [AlF6 ]) = 950˚С

t плавл (Al2O3 ) = 2053˚С

Задание № 4. Дополните таблицу, используя информацию на с. 57 учебника, и охарактеризуйте физические свойства алюминия.

К какой группе металлов относится алюминий по плотности; по температуре плавления?

Задание № 5. Напишите уравнения реакций, характеризующие свойства алюминия.

Задание № 6. Закончите и рассмотрите как ОВР следующую реакцию.

Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + H2O

Задание № 7.

Найдите в таблице клетки, соответствующие обусловленности применения алюминия его свойствам. Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название одного из природных соединений алюминия.

ление проводов

Произ-

водство бенгаль-

ских огней

Алюмино-

термия

Изготов-

ление фольги

Самолето-

строение

Сварка

сталь-

ных

изделий

Произ

вод

ство

посу-

ды

Пластичен

*

Р

П

Г

*

В

*

Устойчив

к коррозии

*

А

Т

Л

*

Ф

И

Взаимодействие с оксидами металлов

У

К

Н

С

Б

О

А

Легкий

*

В

П

Г

З

Ф

*

Проводит э.ток

Ё

И

С

А

Н

Б

К

Порошок сгорает ослепительными вспышками

П

М

Ю

В

К

Т

А

Домашнее задание.

  1. Изучите §13, с.57-60 (до соединений алюминия),еще раз поработайте над записями в тетради.

  2. Составьте генетический ряд алюминия, указав промежуточные соединения:

Al2(SO4)3 ← Al → K [Al (OH)4 ]

Алюминий. Положение алюминия в периодической системе и строение его атома. Нахождение в природе. Физические и химические свойства алюминия.

Кроссенс – это ассоциативная головоломка.

 Название «кроссенс» переводится с английского языка как  «пересечение смыслов»

 и придумано по аналогии с словом «кроссворд»,  что означает «пересечение слов»…

Рассмотрите изображения. Как они связаны с темой этого урока?

Я начну с более сложных ассоциаций

  1. Виктор Цой. В его репертуаре есть песня «Алюминиевые огурцы»

                                                                                       2.Обшивка космического челнока «Буран»  была выполнена из сплава алюминия и скандия.

                                                                                       3. Экран смартфона. В его  состав входит оксид алюминия, который по прочности уступает только алмазам. 

А вы продолжайте ассоциации…

                                                                                              

4. Наполеон  III.  5. Рубиновые звёзды.  6. Хамелеон. 7. Пёрышко.  8. Audi 80

Кроссенс .Алюминий


1. Положение алюминия в таблице Д. И. Менделеева. Строение атома, проявляемые степени окисления.

      Элемент алюминий расположен в III группе, главной «А» подгруппе, 3 периоде периодической системы, порядковый номер №13, относительная атомная масса Ar(Al) = 27.  Его соседом слева в таблице является магний – типичный металл, а справа – кремний – уже неметалл.

 Следовательно, алюминий должен проявлять свойства некоторого промежуточного характера и его соединения являются амфотерными.

     Al +13 )2)8)3    , p – элемент,

Алюминий проявляет в соединениях степень окисления +3:

Al0 – 3 e → Al+3

2. Физические свойства

Алюминий в свободном виде — се­ребристо-белый металл, обладающий высокой тепло- и электро­проводностью. Температура плавления  650 оС. Алюминий имеет невысокую плотность (2,7 г/см3) — при­мерно втрое меньше, чем у железа или меди, и одновременно — это прочный металл.

3. Нахождение в природе

По распространённости в природе занимает 1-е среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Процент содержания алюминия в земной коре по данным различных исследователей составляет от 7,45 до 8,14 % от массы земной коры.

В природе алюминий встречается только в соединениях (минералах).

На сегодняшний день известно почти 300 различных соединений и минералов алюминия – от полевого шпата, являющегося основным породообразующим минералом на Земле, до рубина, сапфира или изумруда, уже не столь распространенных.

Бокситы — Al2O3 • H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3)  Нефелины — KNa3[AlSiO4]4 Алуниты — KAl(SO4)2 • 2Al(OH)3  Глинозёмы (смеси каолинов с песком SiO2, известняком CaCO3, магнезитом MgCO3)  Корунд — Al2O3
  Полевой шпат (ортоклаз) — K2O×Al2O3×6SiO2    Каолинит — Al2O3×2SiO2 × 2H2O  Алунит — (Na,K)2SO4×Al2(SO4)3×4Al(OH)3  Берилл — 3ВеО • Al2О3 • 6SiO2Рубин— Al2O3

Рубины, сапфиры, изумруды и аквамарин являются минералами алюминия.
Первые два относятся к корундам – это оксид алюминия (Al2O3) в кристаллической форме. Он обладает природной прозрачностью, а по прочности уступает только алмазам. Пуленепробиваемые стекла, иллюминаторы в самолетах, экраны смартфонов производятся именно с применением сапфира.
А один из менее ценных минералов корунда – наждак используется как абразивный материал, в том числе для создания наждачной бумаги.

4. Химические свойства алюминия и его соединений

Алюминий имеет редкое сочетание ценных свойств. Это один из самых легких металлов в природе: он почти в три раза легче железа, но при этом прочен, чрезвычайно пластичен и не подвержен коррозии, так как его поверхность всегда покрыта тончайшей, но очень прочной оксидной пленкой. Он не магнитится, отлично проводит электрический ток и образует сплавы практически со всеми металлами.

Алюминий легко взаимодействует с кислородом при обычных условиях и покрыт оксидной пленкой (она придает матовый вид).

Алюминий

 ДЕМОНСТРАЦИЯ ОКСИДНОЙ ПЛЁНКИ

Её толщина 0,00001 мм, но благодаря ней алюминий не коррозирует. Для изучения  химических свойств алюминия оксидную пленку удаляют. (При помощи наждачной бумаги, или химически: сначала опуская в раствор щелочи для удаления оксидной пленки, а затем в раствор солей ртути для образования сплава алюминия со ртутью – амальгамы).

I. Взаимодействие с простыми веществами

Алюминий уже при комнатной температуре активно реагирует со всеми галогенами, образуя галогениды. При нагревании он взаимодействует с серой (200 °С), азотом (800 °С), фосфором (500 °С) и углеродом (2000 °С), с йодом в присутствии катализатора — воды:

 2Аl + 3S = Аl2S3  (сульфид алюминия),

2Аl + N2 = 2АlN  (нитрид алюминия),

Аl + Р = АlР (фосфид алюминия),

4Аl + 3С = Аl4С3 (карбид алюминия).

2 Аl   +  3  I2   =  2 AlI3  (йодид алюминия)    

Все эти соединения полностью гидролизуются с образованием гидроксида алюминия и, соответственно, сероводорода, аммиака, фосфина и метана:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3+ 3CH4­

 В виде стружек или порошка он ярко горит на воздухе, выде­ляя большое количество теплоты:

4Аl + 3O2 = 2Аl2О3 + 1676 кДж.

 ГОРЕНИЕ АЛЮМИНИЯ НА ВОЗДУХЕ

  

Если Вы хорошо изучили эту часть урока,ответьте на 5 вопросов теста

II. Взаимодействие со сложными веществами

 

Взаимодействие с водой

2 Al + 6 H2O  =  2 Al (OH)3  +  3 H2

без оксидной пленки       

Взаимодействие с оксидами металлов:

Алюминий – хороший восстановитель, так как является одним из активных металлов. Стоит в ряду активности сразу после щелочно-земельных металлов. Поэтому восстанавливает металлы из их оксидов. Такая реакция – алюмотермия – используется для получения чистых редких металлов, например таких, как вольфрам, ваннадий и др.                                                                            

3 Fe3O4  +   8 Al =   4 Al2O3  +  9 Fe +Q

Термитная смесь Fe3O4  и   Al (порошок) –используется ещё и в термитной сварке. 

Сr2О3 + 2Аl = 2Сr + Аl2О3

Взаимодействие с кислотами:

С раствором серной кислоты:  2 Al  + 3 H2SO4  =  Al2(SO4)3 +  3 H2

С холодными концентрированными серной и азотной не реагирует (пассивирует). Поэтому азотную кислоту перевозят в алюминиевых цистернах. При нагревании алюминий способен восстанавливать эти кислоты без выделения водорода:

2Аl + 6Н24(конц) = Аl2(SО4)3 + 3SО2 + 6Н2О,

Аl + 6НNO3(конц) = Аl(NO3)3 + 3NO2 + 3Н2О.

Взаимодействие со щелочами.

2 Al + 2 NaOH + 6 H2O  =  2 Na[Al(OH)4]   +  3 H2          

Nal(ОН)4] – тетрагидроксоалюминат натрия

По предложению химика Горбова, в русско-японскую войну эту реакцию использовали для получения водорода для аэростатов.

 

С растворами солей:

2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu

 Обнаружение ионов алюминия в растворах:              

Если поверхность алюминия потереть солью ртути, то происходит реакция:

2Al + 3HgCl2 = 2AlCl3 + 3Hg

Выделившаяся ртуть растворяет алюминий, образуя  амальгаму.

                                                                                                                                                                 

 

5. Применение алюминия и его соединений

РИСУНОК 1      РИСУНОК 2

  • Физические и химические свойства алюминия обусловили его широкое применение в технике. Крупным потребителем алюминия  является авиационная промышленность: самолет на 2/3 состоит из алюминия и его сплавов. Самолет из стали оказался бы слишком тяжелым и смог бы нести гораздо меньше пассажиров. Поэтому алюминий называют крылатым металлом. Из алюминия изготовляют кабели и провода: при одинаковой электрической проводимости их масса в 2 раза меньше, чем соответствующих изделий из меди.
  • Учитывая коррозионную устойчивость алюминия, из него изготовляют детали аппаратов и тару для азотной кислоты. Порошок алюминия является основой при изготовлении серебристой краски для защиты железных изделий от коррозии, а также для отражения  тепловых лучей такой краской покрывают нефтехранилища, костюмы пожарных.
  • Оксид алюминия используется для получения алюминия, а также как огнеупорный материал.
  • Гидроксид алюминия – основной компонент всем известных лекарств маалокса, альмагеля, которые понижают кислотность желудочного сок.
  • Соли алюминия сильно  гидролизуются. Данное свойство применяют в процессе очистки воды. В очищаемую воду вводят сульфат алюминия и небольшое количество гашеной извести для нейтрализации образующейся кислоты. В результате выделяется объемный осадок гидроксида алюминия, который, оседая, уносит с собой взвешенные частицы мути и бактерии.
  • Таким образом, сульфат алюминия является коагулянтом.

6. Получение алюминия

1) Современный рентабельный способ получения алюминия был изобретен американцем Холлом и французом Эру в 1886 году. Он заключается в электролизе раствора оксида алюминия в расплавленном криолите. Расплавленный криолит Na3AlF6 растворяет Al2O3, как вода растворяет сахар. Электролиз “раствора” оксида алюминия в расплавленном криолите происходит так, как если бы криолит был только растворителем, а оксид алюминия — электролитом.

2Al2O3 эл.ток→  4Al + 3O2

 

 

 ЭТО ИНТЕРЕСНО:

  • Металлический алюминий первым выделил в 1825 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед. Пропустив газообразный хлор через слой раскаленного оксида алюминия, смешанного с углем, Эрстед выделил хлорид алюминия без малейших следов влаги. Чтобы восстановить металлический алюминий, Эрстеду понадобилось обработать хлорид алюминия амальгамой калия. Через 2 года немецкий химик Фридрих Вёллер. Усовершенствовал метод, заменив амальгаму калия чистым калием.
  • В 18-19 веках алюминий был главным ювелирным металлом. В 1889 году Д.И.Менделеев в Лондоне за заслуги в развитии химии был награжден ценным подарком – весами, сделанными из золота и алюминия.
  • К 1855 году французский ученый  Сен- Клер Девиль разработал способ получения металлического алюминия в технических масштабах. Но способ был очень дорогостоящий. Девиль пользовался особым покровительством Наполеона  III, императора  Франции. В знак  своей преданности и благодарности Девиль изготовил для сына Наполеона, новорожденного принца, изящно гравированную погремушку – первое «изделие ширпотреба» из алюминия. Наполеон намеревался даже снарядить своих гвардейцев алюминиевыми кирасами, но цена оказалась непомерно высокой. В то время 1 кг алюминия стоил 1000 марок, т.е. в 5 раз дороже серебра. Только после изобретения электролитического процесса алюминий по своей стоимости сравнялся с обычными металлами.

  • А знаете ли вы, что алюминий, поступая в организм человека, вызывает расстройство нервной системы.  При его избытке нарушается обмен веществ. А защитными средствами является витамин С, соединения кальция, цинка.
  • При сгорании алюминия в кислороде и фторе выделяется много тепла. Поэтому его используют как присадку к ракетному топливу. Ракета «Сатурн» сжигает за время полёта 36 тонн алюминиевого порошка. Идея использования металлов в качестве компонента ракетного топлива впервые высказал Ф. А. Цандер.

 

 

Если Вы хорошо изучили эту часть урока,ответьте на 10 вопросов теста

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

ТРЕНАЖЁРЫ

 

Тренажёр №1 — Характеристика алюминия по положению в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева

Тренажёр №2 — Уравнения реакций алюминия с простыми и сложными веществами

Тренажёр №3 — Химические свойства алюминия

 



Алюминий в природе — Справочник химика 21

    В отличие от цепи В —О—Вбольшую устойчивость и многочисленность кислородных соединений алюминия в природе. [c.273]

    Оксид алюминия (старое название — глинозем) А ,.Оз — вещество белого цвета, весьма тугоплавкое, с очень высокой твердостью. Исходный продукт для получения алюминия. В природе встречается в виде корунда и его разновидностей. Если бесцветные кристаллы корунда окрашены примесями в синий цвет, то они называются сапфирами, в фиолетовый — аметистами, в красный — рубинами. Кристаллы рубинов с примесями оксида хрома (П1) используются в качестве лазеров. [c.184]


    Алюминий в природе. Алюминий — самый распространенный в земной коре металл. Вследствие высокой химической активности он не встречается в природе в свободном состоянии. К природным соединениям, содержащим алюминий, относятся алюмосиликаты, бокситы, корунд и его разновидность — наждак. [c.147]

    Все известные элементы имеют два или больше изотопов. В некоторых случаях, например у алюминия, в природе встречается только один изотоп, а остальные изотопы неустойчивы. Из всех элементов наибольшее число устойчивых изотопов имеет олово (10 изотопов). [c.80]

    Цель изучить вопросы о нахождении алюминия в природе и его аналогах на основе самостоятельной работы учащихся с учебником, раздаточным материалом, справочником по химии. [c.144]

    На первые два вопроса задания учащиеся отвечают на основе чтения, части 68 Алюминий в природе , ознакомления с образцами выданных веществ, на следующие два вопроса — с использованием таблицы периодической системы, чтения текста учебника Аналоги алюминия и соответствуюп его материала в справочнике по химии. [c.145]

    Алюминий, электронная формула, степень окисления. Получение, физические и химические свойства. Соединения алюминия в природе, его роль в технике. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия. Комплексные соединения алюминия, [c.8]

    Алюминий в природе. Алюминий — третий по распространенности среди всех элементов, образующих земную кору, после кислорода и кремния. В каких же химических сочетаниях алюминий существует в природе Начнем с изверженных пород. [c.655]

    АЛЮМИНИЙ В ПРИРОДЕ И ЕГО ПОЛУЧЕНИЕ [c.241]

    Алюминий в природе находится только в виде соединений, чаще в виде алюмосиликатов полевые ш п а ты, например К2О-АЬОз Х [c.241]

    Кажется удивительным несмотря на то, что алюминия в природе много, известны богатые его месторождения, получение металла связано с применением большого количества не природных, а искусственно синтезируемых продуктов. Это обусловлено следующими причинами. Алюминий, как очень активный металл, целесообразнее всего получать в промышленных масштабах электролизом его соединений, при котором функцию восстановителя выполняет электрод (катод). [c.124]

    Важнейшая гидратированная форма оксида алюминия — 7-АЮОН (бемит), получаемый при добавлении раствора аммиака к кипящему раствору соли алюминия. В природе встречается также минерал диаспор ( у-АЮОН), рассыпающийся при нагреве на мелкие кусочки. Кристаллический А1(0Н)з получают вытеснением из щелочного раствора алюмината диоксидом углерода. Вначале образуется гидрогель, а затем постепенно кристаллизуются волокна длиной до 10 нм за счет укрупнения сферических частиц размером 2—5 нм [92]. [c.67]

    В виде каких соединений встречается алюминий в природе Как получают алюминий в промышленности Какими свойствами обладает алюминий В чем сущность процесса алюминотермии  [c.54]


    Способность алюминия давать анионные комплексы определяет нахождение алюминия в природе п виде алюмосиликатов. В них алюминий играет такую же роль, как кремний оба эти элемента образуют смешанное соединение алюминат-силикат. Алюмосиликаты можно рассматривать как силикаты, в которых часть кремнекислородных тетраэдров SiOt заменена на алюмокисло-Так, частичное замещение атомов Si на дает алюмосиликатные ноны типа [c.456]

    Оксид алюминия (глинозем) AI2O3 — вещест о белого цвета, весьма тугоплавкое, с очень высокой твердостью. Являегся исходным продуктом для получения алюминия. В природе встречается в виде корунда и его разновидностей. Если б[c.300]

    К наиболее распространенным соединениям, содержащим азот, относятся азотнокислые соли натрия, калия, бария, стронция, кальция, магния и алюминия. В природе главным образом распространена натриевая, или чилийская, селитра (NaNOa). Менее часто, но в довольно больших количествах встречается калиевая, или индийская, селитра (KNO3). Остальные азотнокислые соли отдельно почти не встречаются и в большинстве случаев находятся в смеси с натриевой или калиевой селитрами. [c.24]

    Алюминий в природе и его получение. Алюминий находится в третьей группе периодической системы и принадлежит к числу наиболее распространенных на земле элементов, хотя и не встречается в свободном состоянии. Он составляет около 7% наружной оболочки земли и входит в состав глины А1гОз 25102 2НгО, полевых шпатов, слюды. Крисгаллическая окись алюминия встречается в природе в виде минерала корунда. Драгоценные камни синий сапфир и красный рубин являются разновидностями корунда, окрашенными примесями. Зернистая разновидность корунда, загрязненная окисью железа и кремнеземом, известна под названием наждака. [c.295]

    Оксид алюминия (техническое название — глинозем) А12О3 — вещество белого цвета, весьма тугоплавкое, с очень высокой твердостью. Исходный продукт для получения алюминия. В природе встречается в виде корунда и его разно- [c.227]

    Алюминий в природе. Алюминий — самый распространенный металл в природе и третий по распространению среди всех элементов. Встречается только в соединениях. Наиболее распространены различные силикаты глины, полевые шпаты, слюды и многие другие минералы. Важнейшими рудами алюминия служат минералы боксит AljOg Н2О, криолит AlF, 3NaF. Советский Союз богат алюминиевыми рудами. Они встречаются на Урале, в Казахстане, Сибири и других местах. [c.203]

    Алюминий относится к наиболее распространенным элементам земной коры, в которой на его долю приходится 7, 45%, почти вдвое больше, чем железа. В природе алюминий встречается в форме соединений, чаще всего окисных. Наиболее распространенными являются алюмосиликаты — полевой шпат КгО-АЬОз бЗЮг, каолинит АЬОз-гЗЮг-ЗНгО и др. В свободном состоянии алюминий в природе не встречается. [c.193]

    Алюминий в природе и промышленности. Алюминий входит в состав тканей и межклеточных растворов растений и животных, хотя ни его роль в метаболизме организмов, ни формы соединений, обладающих биологической активностью, не выявлены. Ежедневно человек потребляет с пищей около 40 мг алюминия. Избыток алюминия в пище нарушает процесс всасывания фосфатов в кишечнике из-за образования нерастворимого А1РО4. [c.328]


По варианту 8:

Дать расшифровку химического состава сплава ЛАЖ60-1-1:

Латунь, обрабатываемая давлением

Латунь сложнолегированная. Применяется для изделий высокой прочности и износостойкости; нечувствительных к коррозии; горячедеформируемых

Fe

Mn

P

Al

Cu

Pb

Zn

Sb

Bi

Примесей

0.75 — 1.5

0.1 — 0.6

до 0.01

0.7 — 1.5

58 — 61

до 0.4

34.7 — 40.4

до 0.005

до 0.002

всего 0.7

Дать расшифровку химического состава сплава БрКН1-3:

Бронза безоловянная, обрабатываемая давлением

Кремниевая бронза. Высокие механические и технологические свойства, хорошие антифрикционные свойства, коррозионно-стойкая. Применяется для изготовления ответственных деталей в моторостроении, направляющих втулок

Fe

Si

Mn

Ni

Al

Cu

Pb

Zn

Sn

Примесей

до   0.1

0.6 — 1.1

0.1 — 0.4

2.4 — 3.4

до   0.02

94.7 — 96.9

до   0.15

до   0.1

до   0.1

всего 0.4

ВЫВОДЫ: Алюминий отличается от других металлов малой плотностью, высокими пластическими и коррозионностойкими свойствами, высокими тепло- и электропроводимостью, а также отражательной способностью. Титан является химически активным металлом, но на воздухе быстро покрывается защитной пленкой плотных окислов, благодаря чему имеет высокую стойкость в атмосфере, в воде, в органических и неорганических кислотах.

  1. Какими свойствами обладает алюминий?

Алюминий отличается от других металлов малой плотностью, высокими пластическими и коррозионностойкими свойствами, высокими тепло- и электропроводимостью, а также отражательной способностью.

  1. Как маркируют алюминий?

АМг; АМц; Д1; Д6; АК6; АК8; В95; В96; САП; САС; АЛ2; Амг5П…

  1. Какие постоянные примеси содержит алюминий?

Постоянные примеси алюминия – Fe, Si, Cu, Zn, Ti.

  1. Как влияют примеси на свойства алюминия?

Они ухудшают все его свойства.

  1. Где применяется алюминий технической чистоты?

Крупные стальные детали завешивают на проволочных, елочных или рамочных подвесках из алюминия технической чистоты.

  1. Как классифицируют алюминиевые сплавы?

  1. Какие компоненты обычно используют для легирования алюминиевых сплавов?

Алюминиевые сплавы обычно легируют Сu, Mg, Si, Мn, Zn, реже Li, Ni, Ti

  1. Какова структура сплава АМц?

Структура сплава АМц состоит из α -твердого раствора марганца в алюминии и вторичных выделений фазы MnAl6. В присутствии железа вместо MnAl6 образуется сложная фаза (MnFe)Al6, практически нерастворимая в алюминии, поэтому сплав АМц и не упрочняется термической обработкой.

  1. Приведите примеры деформируемых, термически неупрочняемых сплавов

Д1; Д16; АК8; В95…

  1. Какой упрочняющей термообработке подвергают дуралюмины?

Закалке.

  1. Что такое старение?

Старение заключается в выдержке при температуре 150 – 180 °С

  1. Как маркируют литейные алюминиевые сплавы?

АМг5к; АМг10; АК7Ц9; АЦ4Мг…

  1. Как маркируют деформируемые алюминиевые сплавы?

Д1; Д16; АК8; В95…

  1. Что такое модифицирование?

Вмешательство в формирование структуры сплава.

  1. Какие сплавы называют силуминами?

Силумины – это сплавы алюминия с кремнием, обычно содержащие 10 – 13 % Si (AK12)

  1. Чем модифицируют силумины?

Силумины легируют магнием, медью и подвергают термической обработке.

  1. С какой целью модифицируют силумины?

Для повышения механических и литейных свойств.

  1. Какова структура модифицированного силумина?

Микроструктура сплава эвтектического состава состоит из эвтектики α + Si.

  1. Какие алюминиевые сплавы широко используются в криогенной технике?

АМц.

  1. Какими компонентами легируют силумины?

Si

  1. Титан, его свойства и применение

Титан — серебристо-белый легкий металл с удельной плотностью 4,5 Мг/м3 и температурой плавления 1668°С. Чистый титан находит применение в авиации и ракетостроении, а также в химической промышленности. Металлургической промышленностью изготавливается в виде листов, труб, прутков, проволоки и других полуфабрикатов.

  1. Влияние легирующих элементов на полиморфизм титана?

Легирующие элементы оказывают большое влияние на температуру полиморфного превращения. Такие элементы, как Al, O, N повышают температуру полиморфного превращения и расширяют область α, их называют α-стабилизаторами.

  1. Классификация титановых сплавов по структуре

  • α-сплавы со структурой твердого раствора легирующих элементов в α-титане;

  • α+β-сплавы, состоящие из α и β-твердых растворов;

  • β-сплавы, имеющие структуру твердого раствора легирующих элементов в β-титане.

  1. Фазовые превращения в титановых сплавах

α; β; α+β.

  1. Термическая обработка титановых сплавов

Наличие у сплавов титана высокотемпературной модификации β-твердого раствора, способной к значительному переохлаждению, обусловливает получение разнообразных структур в зависимости от peжимов термической обработки.

  1. Применение титановых сплавов

  • авиация и ракетостроение

  • химическая промышленность

  • оборудование для обработки ядерного топлива;

  • морское и речное судостроение

  • криогенная техника (при отрицательных температурах до -250°С).

  1. Назовите основные свойства магния

Магний — металл серебристо-белого цвета с гексагональной решёткой, обладает металлическим блеском.

  1. Назовите основные легирующие элементы магниевых сплавов

Магний для улучшения свойств легируют Al, Zn, Mn, Zr, Nd, La, Ce, Li.

  1. Какие элементы магниевых сплавов обеспечивают жаропрочность?

Mg–РЗМ–Zr.

  1. Какие элементы обеспечивают коррозионную стойкость магниевых сплавов?

Марганец.

  1. Приведите примеры марок литейных и деформированных магниевых сплавов

МЛ3; МЛ4; МЛ5; МЛ5пч; МЛ6 – литейные;

  1. Чем определяются литейные свойства магниевых сплавов?

Высокими механическими свойствами.

  1. Объясните структуру и фазовый состав сплава МЛ5

Магниевый литейный сплав

нагруженные детали; предельная рабочая температура: 150°C -длительная, 250°C -кратковременнаясжатие

Fe

Si

Mn

Ni

Al

Cu

Zr

Be

Mg

Zn

Примесей

до   0.06

до   0.25

0.15 — 0.5

до   0.01

7.5 — 9

до   0.1

до   0.002

до   0.002

89.1 — 92.15

0.2 — 0.8

прочие 0.1; всего 0.5

Характеристики, применение и свойства алюминия

Характеристики алюминия

Алюминий

легкий, прочный, ковкий и устойчивый к коррозии. Этот металл широко используется для компонентов в аэрокосмической, транспортной и строительной отраслях.

  • Неагрессивный
  • Легко обрабатывается и отливается
  • Легкий, но прочный
  • Немагнитный и искробезопасный
  • Хороший проводник тепла и электричества

Применение для алюминия

  • Корпуса электронных устройств
  • Линии электропередач
  • Радиаторы для транзисторов и процессоров

Свяжитесь со специалистом по производству диэлектриков, чтобы обсудить использование алюминия для ваших компонентов.3 Механический Предел текучести 3e7 — 5e8 Па 4,35 — 72,5 тыс.фунтов/кв.дюйм Прочность на растяжение 5,8e7 — 5e8 Па 8,41 — 79,8 ksi Удлинение 0,01 — 0,44 % деформации % деформации Твердость (по Виккерсу) 1.6 фунтов на квадратный дюйм Термический Максимальная рабочая температура 120–210 °C 248–410 °F Температура плавления 475 — 677 °C 887 — 1,25e3 °F Изолятор или проводник Хороший Проводник Хороший проводник Удельная теплоемкость 857 — 990 Дж/кг °C 0.205 — 0,236 БТЕ/фунт. °F Коэффициент теплового расширения 2.1e-5 — 2.4e-5 деформация/°C 11,7 — 13,3 мкстр/°F Электрика Изолятор или проводник Хороший проводник °C Хороший проводник °F Удельное электрическое сопротивление 2.5e-8 — 6.5e-8 °C 2,5 — 6,5 °F Эко След CO2 1,85–2,04 кг/кг 11,2–13,1 фунт/фунт Перерабатываемый Да Да

Dielectric Manufacturing, Richfield, Wisconsin USA dielectricmfg.ком

Свойства алюминиевого материала, предоставленные компанией Dielectric Manufacturing, Richfield, Wisconsin

Физические и химические свойства алюминия

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 прочитать в этой статье:  Кое-что, чего вы не знали об алюминиевой трубе

Физические свойства алюминия

Каковы физические свойства алюминия? Физические свойства обычно являются характеристиками, которые можно наблюдать с помощью органов чувств, таких как цвет, плотность, твердость, коррозионная стойкость, теплопроводность, электропроводность 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.

Химическая P свойства A алюминий

Химические свойства относятся к тому, что вещество вступает в реакцию с другими веществами или превращается из одного вещества в другое вещество. В общем, химические свойства можно наблюдать только во время химической реакции.Реакция вещества может быть вызвана изменениями, вызванными горением, ржавчиной, нагреванием, взрывом, обесцвечиванием и т.п. Ниже приведены химические свойства алюминия:

Свойства Описание
Окисление Как правило, алюминиевые металлы не реагируют на воздух, потому что их поверхность покрывается тонким слоем оксидов, которые помогают этому. 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 вступает в реакцию 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.

A алюминий A сплав

Благодаря физическим и химическим свойствам алюминия его можно смешивать с другими металлами в алюминиевые сплавы, которые используются во многих областях.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 применение:

.9 серии Элемент сплава 1xxx почти чистый алюминиевый Украшение, химическое оборудование, тепла отражатель 2xxx Coppery Грузовика, части самолета 3ххх Марганец посуда, шоссе знак, холодильник 4xxx кремния Корабль, мост 5ххх Магний Самолеты топливный бак 6ххх Magnesium + Silicon Оружие низкого давления, соединитель самолета 7xxx Zink Структура воздушных судов 8xxx Другие элементы — основные элементы сплава алюминиевая фольга, радиатор

алюминий не потеряет своего производительность 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 тому подобное. Легирование, холодная обработка и термическая обработка могут использоваться для настройки характеристик алюминия. Просмотр  Методы 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.

Алюминий

: определение, свойства и использование — видео и расшифровка урока

Свойства алюминия

Одним из самых известных свойств алюминия является тот факт, что это очень легкий металл, хотя он все еще сохраняет свою прочность в сочетании с другими металлами, создавая так называемый сплав .Он также податлив, что означает, что ему можно легко придать форму или сформировать его с помощью давления или силы. Это свойство является частью того, что дает алюминию множество применений, таких как способность превращаться в банки из-под газировки или фольгу. Другие свойства включают тот факт, что алюминий не токсичен, является отличным проводником и устойчив к нагреву и коррозии.

Возможно, одним из наиболее интересных и полезных свойств алюминия является его способность медленно реагировать с кислородом во влажной воздушной среде, что позволяет ему образовывать тонкий слой оксида алюминия, покрывающий алюминий.Это важное свойство, поскольку оно предотвращает дальнейшую коррозию или ржавление алюминия. Вот почему алюминий часто используется для облицовки домов или садовой мебели.

Использование алюминия

Алюминий используется во многих формах, от чистого металла до сплавов и соединений. Как металл он очень мягкий, но в сочетании с другими элементами или веществами может быть очень прочным. Алюминий, смешанный с медью, часто используется в автомобильных двигателях и самолетах, потому что он очень прочен и устойчив к ржавчине.Смешивание алюминия с магнием придает ему ковкие свойства, которые можно использовать для упаковки пищевых продуктов. Сплав алюминия и бора используется для электрических силовых кабелей, потому что он является хорошим проводником и может передавать энергию на большие расстояния, не будучи слишком тяжелым. Хотя медь и серебро являются лучшими проводниками, чем алюминий, они намного дороже. Из-за этого инженеры особенно заинтересованы в более частом использовании алюминия для электрооборудования, поскольку он намного дешевле.

Всего в транспортной отрасли используется около 28% алюминия.Производители легковых и грузовых автомобилей любят алюминий, потому что он одновременно прочный и легкий. Многие компании, такие как Ford и General Motors, планируют больше использовать алюминий в будущих автомобилях, а алюминий был жизненно важен для электромобилей, потому что меньший вес алюминия позволяет автомобилю экономить заряд батареи.

Упаковка составляет 23% использования алюминия. Это включает в себя алюминиевую фольгу, банки из-под газировки и пива, тюбики из-под краски и другие контейнеры для товаров для дома, такие как аэрозольные баллончики. Еще 14% использования алюминия приходится на строительную отрасль.Алюминий используется для изготовления сайдинга, оконных и дверных коробок и даже кровельных материалов. Остальные 35% алюминия используются для самых разных целей: от электрических проводов до кухонной утвари и тяжелой техники. В целом, алюминий обладает огромным спектром свойств и областей применения, которые делают его одним из самых полезных металлов в нашем обществе.

Краткий обзор урока

Подводя итог, можно сказать, что алюминий , 13-й элемент в периодической таблице, обладает множеством уникальных свойств и применений, которые делают его частью нашего повседневного мира.Это легкий, ковкий, нетоксичный металл, устойчивый к коррозии и являющийся отличным проводником электричества. Алюминий, будь то в своей элементарной форме или в виде сплава, имеет множество применений, включая алюминиевые банки, фольгу, кухонную утварь, электротехнические изделия и фюзеляжи самолетов.

Алюминий: свойства и преимущества

Что такое алюминий? Это химический элемент, который в природе встречается на Земле. Это самый распространенный металл на нашей планете, так как он составляет примерно 8% земной коры.Он очень универсален, что делает его вторым наиболее часто используемым металлом после стали в различных областях, таких как производство автомобилей и зданий. Спустя столетия после начала промышленного производства алюминия спрос на него во всем мире быстро вырос до примерно 29 миллионов тонн в год, из которых примерно 22 миллиона тонн приходится на первичный алюминий. Для сравнения, из металлолома повторно используется 7 млн ​​тонн алюминия. Стоит отметить, что алюминий относится к металлам, используемым в машиностроении, поскольку его соотношение прочности к весу больше, чем у стали.

Свойства и преимущества алюминия

Преимущества использования алюминия связаны с его замечательными свойствами:

• Стойкость к коррозии

Когда алюминий подвергается воздействию воздуха и влаги, образуется слой оксидной пленки для защиты алюминиевой поверхности от сильного окисления. Этот самозащитный оксидный слой придает алюминию устойчивость к износу, устойчивость к атмосферным воздействиям даже в промышленной атмосфере, которая способствует атмосферным воздействиям.Анодирование может дополнительно использоваться для повышения стойкости оксидного слоя на поверхностях.

• Тепло- и электропроводность

Алюминий отлично проводит тепло и электричество. Теплопроводность алюминия составляет от 50 до 60 процентов теплопроводности меди, что делает его очень применимым в крупномасштабном производстве кухонной утвари. Теплопроводность связана с переходом из одной среды в другую; таким образом, алюминиевые теплообменники используются в химической, пищевой и авиационной промышленности.Высокая проводимость алюминия (1350) составляет около 62 процентов от Международного стандарта на отожженную медь (IACS), что делает его эффективным для использования в качестве электрического проводника и имеет около трети удельного веса меди.

• Отражающая способность

Гладкий алюминий обладает высокой отражательной способностью в электромагнитном спектре от радиоволн до инфракрасного и теплового диапазона. Он отражает около 80% света и 90% тепла, попадающего на его поверхность. Эта высокая отражательная способность придает алюминию декоративный вид и делает его эффективным для использования против излучения света и тепла в таких областях, как кровля и автомобильные теплозащитные экраны.

• Нетоксичные свойства

Нетоксичность алюминия была открыта столетия назад при его первом промышленном использовании. Эта характеристика делает его пригодным для использования в кухонной утвари, не оказывая вредного воздействия на организм человека. Это также облегчает его использование в фольге для упаковки пищевых продуктов в перерабатывающей промышленности.

• Возможность вторичной переработки

Переработка алюминия не имеет себе равных. Примечательно, что существует значительная разница в свойствах между переработанным и первичным алюминием.Около 5% энергии, используемой при производстве первичного алюминия, необходимо для переработки алюминия. В настоящее время около 60% алюминия перерабатывается в конце своего жизненного цикла.

• Обрабатываемость

Для большинства применений алюминий не нуждается в защитном покрытии. Такие методы отделки, как пескоструйная обработка, полировка и чистка проволочной щеткой, удовлетворяют большинство потребностей в отделке, и в большинстве случаев используемая отделка поверхности достаточна и не требует дополнительной отделки.Там, где требуется чистый алюминий или дополнительная защита, применяется широкий спектр отделки поверхности, например, краска, химические и электрохимические методы.

• Прочность

Чистый алюминий для коммерческого использования имеет предел прочности на разрыв 90 МПа, что делает его очень полезным для конструкционных материалов. Работа над ним с помощью таких процессов, как холодная прокатка, делает его прочнее. Дальнейшее увеличение прочности достигается путем легирования его такими элементами, как медь, марганец и кремний в измеренных процентах.Сплавы намного прочнее и могут быть дополнительно упрочнены путем термической обработки.

• Высокое соотношение прочности и веса

Соотношение прочности и веса алюминия намного выше, чем у конструкционной стали. Эта функция делает его подходящим для проектирования и строительства прочных и легких конструкций, обладающих многими преимуществами для движущихся конструкций, таких как корабли, транспортные средства и самолеты.

• Простота изготовления

Простота изготовления алюминия является одной из его важнейших особенностей из-за меньшей степени обрабатываемости любыми методами литья.Алюминий можно изготовить нужной толщины из фольги, которая тоньше бумаги, до алюминиевой проволоки, подлежащей прокатке, алюминиевых листов, которые можно прокатывать, штамповать и вытягивать. По сути, скорость и простота обработки алюминия в значительной степени способствуют низкой стоимости производства алюминиевых деталей. Металлический алюминий можно точить, фрезеровать и растачивать на высокой скорости, на что способны машины в сочетании с его гибким характером.

• Пластичность

Алюминий

податлив, а это означает, что его можно втягивать в провода без разрушения.Однако его пластичность ниже, чем у меди. Алюминий также имеет низкую плотность и температуру плавления. В расплавленном виде алюминий можно отливать несколькими способами благодаря его гибкости для производства желаемых продуктов, таких как листы, фольга, трубы и стержни.

• Прочность при низких температурах

Алюминий и его сплавы доказали свою полезность при низких температурах. В отличие от других металлов, таких как сталь, которые становятся хрупкими при воздействии низких температур, алюминий и его сплавы становятся прочнее.При низких температурах увеличивается не только прочность, но и показатели прочности при растяжении, текучести и ударных нагрузках. Кроме того, в этих условиях повышается коррозионная стойкость алюминия, что делает его пригодным для использования в холодных и ледяных регионах без ускоренного разрушения из-за наличия влаги.

• Непроницаемый и без запаха

Алюминий

, даже свернутый в виде фольги, имеет толщину 0,007 мм, является достаточно непроницаемым и не издает ни запаха, ни вкуса. Кроме того, он нетоксичен и в сочетании с отсутствием запаха и непроницаемостью делает его идеальным для упаковки таких продуктов, как фармацевтические препараты и продукты питания.

• Немагнитный

Алюминий

не притягивает магниты и поэтому на языке неспециалистов называется парамагнетиком. Эта особенность делает его идеальным для экранирования антенн и компьютерных дисков.

• Звуко- и звукопоглощение

Алюминий

является хорошим звукопоглотителем, что делает его идеальным для изготовления потолков и амортизаторов в автомобилях. Вспененный алюминий, его пористость, состав материала, толщина и различные виды обработки делают его звуко- и ударопроницаемым.

 


Источники и дополнительная литература

Алюминиевый сплав — Общая информация — Введение в алюминий и его сплавы . Aalco.co.uk. Получено 27 мая 2020 г. с http://www.aalco.co.uk/datasheets/Aluminium-Alloy_Introduction-to-Aluminium-and-its-alloys_9.ashx.

Асминтернэшнл.орг. (2020). Ключевые характеристики алюминия . Асминтернэшнл.орг. Получено 27 мая 2020 г. с https://www.asminternational.org/documents/10192/3456792/06787G_Sample.pdf/c4151917-99fc-46e8-a310-d5578d0af160.

ДЖУКАНОВИЧ, Г. (2016). Алюминиевые сплавы в судостроении – быстрорастущее направление . Aluminiuminsider.com. Получено 27 мая 2020 г. с https://aluminiuminsider.com/aluminium-alloys-in-shipbuilding-a-fast-growing-trend/.

Какое свойство алюминия относится к химическим свойствам? – СидмартинБио

Какое свойство алюминия относится к химическим свойствам?

Химические свойства алюминия При контакте с кислородом алюминий образует оксидную пленку, называемую оксидом алюминия.Эта кожа помогает защитить алюминий от коррозии. Алюминий легко воспламеняется при воздействии пламени, когда он находится в порошкообразной форме. Он также реагирует как с кислотами, так и со щелочами.

Каковы свойства и использование алюминия?

Алюминий — легкий металл серебристо-белого цвета. Он мягкий и податливый. Алюминий используется в огромном разнообразии продуктов, включая банки, фольгу, кухонную утварь, оконные рамы, пивные кеги и детали самолетов.

Каковы свойства алюминия?

Характеристики алюминия

  • Не вызывает коррозии.
  • Легко обрабатывается и отливается.
  • Легкий, но прочный.
  • Немагнитный и искробезопасный.
  • Хороший проводник тепла и электричества.

Какой химический символ у алюминия?

Al
Алюминий/Символ

Каковы два химических свойства алюминия?

Алюминий
Физические свойства алюминия
Цвет и состояние Твердый, немагнитный, неблестящий, серебристо-белый с легким голубоватым оттенком.
Проводимость Хороший электрический и тепловой проводник.
Коррозия устойчив к коррозии благодаря самозащитному оксидному слою.

Каковы физические и химические свойства алюминия?

Физические свойства: Алюминий представляет собой блестящий металл серебристо-белого цвета, легкий и прочный. Плотность алюминия составляет 2,7 г/мл, что означает, что металл тонет в воде, но при этом остается относительно легким.

Каковы 4 примера химических свойств?

Химические свойства: свойства, которые изменяют химическую природу материи. Примерами физических свойств являются: цвет, запах, температура замерзания, температура кипения, температура плавления, инфракрасный спектр, притяжение (парамагнитное) или отталкивание (диамагнитное) к магнитам, непрозрачность, вязкость и плотность. Есть еще много примеров.

Какой алюминий самый прочный?

Алюминиевые сплавы серии 7ххх Самые прочные алюминиевые сплавы.Однако у них есть большой недостаток – они подвержены коррозии под напряжением. Алюминиевые сплавы серии 7ххх. Растворимость цинка в алюминии снижается с 31,6 % при 275 °С до 5,6 % при 125 ºС (рис. 2). Самые прочные сплавы серии 7ххх. Алюминиевый сплав 7075. Магний в алюминиевых сплавах 7ххх. Медно-алюминиевые сплавы 7ххх.

Каковы механические свойства алюминия?

Механические свойства алюминия. Он также может быть отлит с высоким допуском. Легирование, холодная обработка и термическая обработка могут использоваться для изменения свойств алюминия.Прочность на растяжение чистого алюминия составляет около 90 МПа, но для некоторых термообрабатываемых сплавов она может быть увеличена до более чем 690 МПа.

Свойства алюминия | Австралийский совет по алюминию

Алюминий

обладает уникальным сочетанием свойств, которые можно усилить и использовать путем легирования. Некоторые характеристики алюминия включают:

Сильный

При смешивании с небольшим количеством других металлов (в частности, магния) для создания сплавов алюминий становится таким же прочным, как сталь.

Гибкий

Благодаря сочетанию свойств алюминию и его сплавам можно легко придать форму любым из основных промышленных процессов металлообработки — прокаткой, экструзией, ковкой и литьем.

Непроницаемый
Алюминий

обладает отличной барьерной функцией, которая не пропускает воздух, свет и микроорганизмы.

Легкий
Алюминий

может весить только одну треть куска стали того же размера и формы.

Стойкий к коррозии

Алюминий образует на своей поверхности естественную пленку под воздействием кислорода.Эта пленка называется оксидом алюминия и защищает поверхность алюминия. Если эта пленка поцарапана или повреждена, она мгновенно восстановится. Только при определенных условиях и воздействии определенных элементов алюминий будет подвергаться коррозии.

Прочный
Уникальное сочетание прочности и коррозионной стойкости алюминия

делает его особенно долговечным материалом.

100 % перерабатываемый материал

Переработка алюминия не ставит под угрозу его уникальные свойства и использует только 5% энергии, используемой для создания исходного продукта.Алюминий можно использовать повторно бесконечно — примерно 75% всего когда-либо произведенного алюминия все еще используется.

Нетоксичный

Алюминий не подвергается неблагоприятному воздействию паровой стерилизации и очистки и не содержит бактерий или насекомых.

Немагнитный и искробезопасный

Алюминий немагнитен и искробезопасен. Эти свойства делают его подходящим материалом для применений, где присутствуют взрывоопасные смеси паров.

Электропроводность

Алюминий является одним из двух распространенных металлов с достаточно высокой электропроводностью, позволяющей использовать его в качестве электрического проводника, вторым является медь.В то время как проводимость алюминия составляет 62% от проводимости меди, его легкий вес является основным преимуществом алюминия — алюминиевый проводник с такой же пропускной способностью по току в два раза легче медного проводника.

Термический барьер и проводник

Алюминий в различных применениях может служить как хорошим барьером, так и проводником тепла.

Устойчивое развитие

Австралийская алюминиевая промышленность применяет подход на основе жизненного цикла для решения проблем, связанных с изменением климата, уделяя особое внимание не только энергии, необходимой для производства алюминиевых изделий, но и экономии энергии за счет их использования и повторного использования.Именно на этапе использования используется и/или сохраняется большая часть энергии (например, в течение срока службы автомобилей, зданий, самолетов).

Чтобы узнать больше об экологичности алюминия при использовании, нажмите на кнопки…

Алюминий | Свойства и применение

Что такое алюминий?

Алюминий — серебристо-белый, мягкий, пластичный и немагнитный металл. Это третий по распространенности элемент после кислорода и кремния и самый распространенный металл в земной коре.

Часто используется из-за чрезвычайно низкой плотности и способности противостоять коррозии.

Производство алюминия

До массового производства алюминия он считался таким же редким и ценным, как золото. В то время его крайне редко можно было найти в металлической форме. Известно, что у Наполеона III был набор алюминиевых столовых приборов, а богатые женщины носили украшения, изготовленные из этого металла. Патент позволил начать массовое производство в 1886 году. С тех пор производство алюминия не сильно изменилось, но технология, используемая для его обработки, улучшилась.Таким образом, качество производимого алюминия продолжает расти.

Процесс, необходимый для получения алюминия, начинается с боксита, который измельчается и смешивается с известью и каустической содой, а затем нагревается в резервуарах высокого давления. Оксид алюминия растворяют в едком натре, осаждают из раствора, промывают и нагревают для удаления воды. Полученный глинозем представляет собой белый порошок, напоминающий сахар. Переработка четырех фунтов боксита дает два фунта глинозема.

Глинозем дополнительно очищается плавлением.Это вытягивает атомы кислорода из глинозема, оставляя расплавленный алюминий на дне горшка. Затем рафинированный алюминий откачивают и помещают в печь для выдержки, из которой его можно отлить в слиток и отправить на формирование труб, проволоки, листов-дисков, пенопласта, фольги или сот.

Электролитический процесс, однако, по-прежнему намного дороже, чем переработка, требующая лишь доли энергии. Это одна из основных причин, по которой переработка алюминия так полезна и важна.

Производство алюминия

Алюминий — популярный материал благодаря уникальному сочетанию свойств. В три раза легче нержавеющей стали, это легкий металл с более высоким отношением прочности к весу. С этим металлом также легко работать из-за его относительной мягкости, коррозионной стойкости и возможности вторичной переработки. Он может проходить те же технологии изготовления, что и любые другие обычно используемые металлы, но некоторые методы работают лучше, чем другие.

Изготовление может включать:

Экструзия создает наименьшую нагрузку на алюминий, поскольку проталкивает алюминий через или вокруг штампа, придавая металлу его размер и форму.Экструзия может быть как горячей (когда металл нагревается), так и холодной (когда металл имеет комнатную температуру).

Чертеж протягивает металл через коническую форму, чтобы растянуть его, часто в проволоку и такие продукты, как банки, благодаря присущей ему пластичности.

Формование включает гибку, штамповку и прокатку, работая с гибкостью и мягкостью материала.

Отливки изготавливаются путем заливки жидкого металла в форму или форму.

Ковка возникает , когда металл бьют или сжимают в форму, обычно для применений, требующих долговечности (например, для деталей, несущих нагрузку).

Механическая обработка — это субтрактивный процесс резки, который лепит путем удаления металла.

Гидроабразивная резка использует распыление воды под высоким давлением с абразивами, но без нагревания. Таким образом, он избегает изменения свойств алюминия, как лазерная резка. Тем не менее, его также можно резать пильным диском, лазером или плазменной резкой.

Проводит ли алюминий электричество?

Может проводить электричество, но не так хорошо, как более дорогие альтернативы, такие как медь.Несмотря на то, что алюминиевый проводник имеет проводимость лишь на 61% меньше, чем медный проводник того же размера, он также в три раза легче по весу, что значительно упрощает обращение с ним. По этой причине он обычно применяется в кабелях большого размера, таких как линии передачи.

Два свойства алюминия, которые делают его полезным проводником электричества, заключаются в том, что он не искрит и не ржавеет. Поскольку при ударе он не образует искр, его можно безопасно использовать вблизи легковоспламеняющихся или взрывоопасных материалов.Его устойчивость к коррозии делает этот материал идеальным металлом для использования на открытом воздухе.

Применение алюминия

Благодаря своим свойствам алюминий идеально подходит для самых разных применений в промышленности, торговле и быту. В аэрокосмической отрасли конструкторы и инженеры используют соотношение веса и прочности и коррозионную стойкость для изготовления крыльев, фюзеляжей и других деталей. Его нетоксичность сделала его популярным выбором для упаковки пищевых продуктов, включая банки и фольгу, которые зависят от легкости обработки, мягкости и долговечности алюминия.

В автомобильной промышленности алюминий используется для поглощения силы удара, а также для облегчения кузова и компонентов автомобиля и, следовательно, для большей экономии топлива. В строительстве материал действует как декоративный и конструкционный материал благодаря своей энергоэффективности и устойчивым возможностям.

Как упоминалось выше, алюминий также используется в электронике и электрических устройствах, таких как электрические сети, а также в некоторых устройствах бытовой электроники, таких как холодильники и ноутбуки, которые используют преимущества его тепловых свойств, легкого веса и структурной прочности.

Алюминий, конечно же, не лишен дизайнерского применения. Действительно, фотоматериалы, хранящиеся в Институте истории алюминия, свидетельствуют об обилии и разнообразии различных работ по алюминию, представленных на Международной выставке 1937 г., где этот материал занял почетное место в специально отведенном для него павильоне. , встречающиеся на всей выставке в виде настенных покрытий, декоративных мотивов и предметов интерьера. Наносится краской или тонкими листьями в качестве украшения.С тех пор алюминий является предпочтительным материалом для художников и дизайнеров, выбранным за его отражающие свойства и легкость в обработке; простые четкие линии возникли в результате сгибания, складывания и изгиба стержней и листов. Несовершенная отделка из-за мягкости металла придавала предметам довольно грубый вид, типичный для этого первого периода декоративного использования алюминия. Его отражающие и негорючие свойства также нашли для него место в освещении.

Физические свойства алюминия

Одной из важных характеристик алюминия является то, что он сохраняет свои свойства после обработки, что означает, что изделия из алюминия могут быть переработаны в новые изделия.Это помогает сохранить колоссальное количество энергии, которое необходимо использовать для производства первичного алюминия.

Материал предлагает редкое сочетание ценных свойств. Это один из самых легких металлов в мире: он почти в три раза легче железа, но он также очень прочен, чрезвычайно гибок и устойчив к коррозии, поскольку его поверхность всегда покрыта чрезвычайно тонким, но очень прочным слоем оксидной пленки. Это делает его особенно полезным для защиты и сохранения.Он не намагничивается, является отличным проводником электричества и образует сплавы практически со всеми другими металлами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.