Алюминий металл какой: Что такое алюминий

Содержание

Потребление алюминия, основные потребители – Алюминиевая Ассоциация

Алюминий является достаточно молодым для широкого применения металлом — его использование началось лишь в середине XIX века. В период с 1854 по 1890 год было произведено всего лишь около 200 тонн алюминия – это соответствует весу ста пикапов F-150 с полностью алюминиевым кузовом, которые Ford сегодня производит каждые полтора часа.

После изобретения промышленного электрохимического способа производства выпуск и использование алюминия стали развиваться практически в геометрической прогрессии.

За следующие 10 лет, с 1890 по 1899 год, выпуск алюминия во всем мире составил уже 28 тыс. тонн в год, к 1930 году он вырос еще в 10 раз – до 270 тыс. тонн, что соответствует мощности одного среднего современного алюминиевого завода. В середине XX-го века производство алюминия в мире достигло 1 миллиона тонн в год, а в 1973 году – 10 млн тонн.

Такая динамика сохранилась и в последующие десятилетия, а в 2015 году объем производства превысил 58 млн тонн. По прогнозам, в 2016 году он достигнет 60 млн тонн.

Столь стремительный рост был обусловлен, с одной стороны, развитием технологий производства алюминия, а с другой – расширением сфер его применения. Индустриализация, урбанизация, технический прогресс – алюминий стал неотъемлемой составляющей этих процессов. Сегодня высокое потребление алюминия в оценке «килограмм на душу населения» признается экономистами одним из наглядных показателей сильной и развитой экономики.

Среднедушевое потребление алюминия в мире по итогам в 2015 года оценивается в 7,7 кг. Ожидается, что к 2020 году этот показатель вырастет почти до 9 кг.

Динамика среднедушевого потребления первичного алюминия 

Источник: Brook Hunt, WorldBank, ОК РУСАЛ

Наиболее высокий уровень потребления алюминия отмечается в настоящее время в странах с высокоразвитым автомобилестроением, таких как, например, Германия или Южная Корея, уровень среднедушевого потребления превышает 26 кг в год, в США, Швеции, Японии, ОАЭ, Китае – 15-16 кг в год.

На роли Китая на мировом алюминиевом рынке стоит остановиться особо. За последние десятилетия Китай продемонстрировал феноменальные темпы экономического роста, и в том числе стал крупнейшим в мире производителем и потребителем алюминия. За последние чуть более 20 лет объем производства первичного алюминия в Китае – что главное: и его потребления перерабатывающими предприятиями – вырос в 22 раза!

На КНР сегодня приходится более половины всего мирового объема производства и потребления алюминия, ни одна другая страна не может приблизиться к Китаю по этому показателю. При этом все свои потребности в первичном металле Китай закрывает исключительно собственным же производством, поэтому чаще всего он рассматривается отдельно от мирового. В то же время Китай активно наращивает экспорт алюминиевых полуфабрикатов, конкурируя на глобальном рынке с западными компаниями.

На втором и третьем местах по объемам потребления алюминия – рынки Европы и США, где спрос исторически очень велик по причине высокого уровня промышленного развития экономик этих стран. При этом несмотря уже достигнутый очень высокий уровень потребления алюминия в США этот рынок продолжает показывать одни из самых высоких темпов ежегодного роста за счет высоких темпов развития транспортостроения, расширения использования алюминия в строительстве и электротехнике. 

Еще один крупный рынок – Япония, не только страна с развитой экономикой, но и родина огромного количества технических новинок в сфере электроники и приборостроения. При этом Страна восходящего солнца импортирует весь необходимый ей первичный металл, а также огромный объем алюминиевого лома и вторичных алюминиевых сплавов, совершенно не имея собственного алюминиевого производства. Причина – в отсутствии на ее территории мощных и дешевых источников электроэнергии.

Также постоянный прирост потребления показывают активно развивающиеся страны Азии, в значительной степени за счет бурного развития автомобилестроения в странах Юго-Восточной Азии. Однако самые высокие темпы прироста в Азии показывают Индия и страны Ближнего Востока. Активное развитие алюминиевых производств делает страны Персидского залива одним из наиболее влиятельных игроков мирового алюминиевого рынка.

В целом в мире в настоящее время наибольший объем потребления приходится транспортостроение – более 26% всего мирового использования этого металла. При этом более высокий уровень потребления характерен для наиболее развитых мировых экономик. Например, в Южной Корее на транспорт приходится более 33% потребления алюминия, в странах Западной Европы – более 38%, в США – более 40%, в Японии – более 45%.

Структура мирового использования алюминия по отраслям, 2015 г.

Источник: CRU

Второе по значимости место занимает строительство, третье — электротехника. На сегодняшний момент эти отрасли как потребители алюминия важны для развивающихся стран. Так, в Китае более 1/3 всего алюминия потребляется в строительной отрасли, в бурно наращивающей потребление этого металла Африке доля алюминия, используемого для изготовления строительных материалов, и вовсе превышает 40%.

А для Индии характерен самый высокий вес использования алюминия в энергетике и электротехнике: более 36% всего используемого алюминия направляется в эти отрасли.

В России

Датой рождения алюминиевой промышленности России считается 14 мая 1932 года, когда на Волховском заводе в Ленинградской области была получена первая партия металла. Через год первую продукцию выпустил Днепровский алюминиевый завод на Украине. 

Несмотря на то, что в последующие годы эти предприятия постоянно наращивали объемы производства, полностью удовлетворить растущие потребности экономики страны они не могли. В СССР развернулось строительство новых предприятий. В 1938 году был введен в эксплуатацию Тихвинский (позже переименован в Бокситогорский) глиноземный завод мощностью 40 тыс. тонн продукции в год, а в 1939 году приступил к работе Уральский алюминиевый завод, способный производить 70 тыс. тонн глинозема и 25 тыс. тонн алюминия в год.

Великая Отечественная война дала толчок индустриальному развитию восточных регионов страны. Под угрозой оккупации значительной части территории была проведена беспрецедентная по масштабам эвакуация промышленных предприятий. Основное оборудование Волховского и Тихвинского заводов было демонтировано и вывезено на Урал и в Западную Сибирь, где его использовали для строительства Богословского и Новокузнецкого алюминиевых заводов. В 1943 году на НкАЗе был получен первый сибирский алюминий, а через два года Богословский алюминиевый завод выдал свой первый металл.

В послевоенные годы потребности советской экономики в стратегической металлопродукции продолжали расти, что способствовало интенсивному развитию алюминиевой промышленности. В 50-е годы были введены в эксплуатацию Кандалакшский (1951 г.), Надвоицкий (1954 г.) и Волгоградский (1959 г.) алюминиевые заводы, а также Белокалитвинское металлургическое производственное объединение (БКМПО, 1954 г.), специализирующееся на выпуске различной продукции из алюминиевых сплавов. В 1960 году состоялся запуск Самарского металлургического завода – крупнейшего в Европе производителя полуфабрикатов и готовых изделий из алюминия.

Одновременно с алюминиевыми и перерабатывающими заводами в СССР велось строительство глиноземных предприятий. В 1959 году был запущен Пикалевский завод – комплексное предприятие по переработке кольских нефелиновых концентратов. В 1964 году приступил к работе Павлодарский завод (Казахстан). В 1970 году выпустил первую партию продукции Ачинский глиноземный комбинат.

В 60-е годы в непосредственной близости от крупнейших ГЭС – источников дешевой энергии – были построены Иркутский, Красноярский и Братский алюминиевые заводы. В этот же период были введены в эксплуатацию Красноярский металлургический завод, Павлодарский алюминиевый завод и Дмитровский опытный завод алюминиевой консервной ленты.

В условиях ускоренного роста производства алюминия и неразвитости отечественной сырьевой базы российским металлургам пришлось закупать глинозем за рубежом: в Гвинее, Индии и других регионах. Первым предприятием отрасли, спроектированным для работы с высококачественным привозным сырьем, стал Николаевский глиноземный завод (Украина). Построенный в 1980 году, НГЗ изначально осуществлял переработку африканских бокситов.

В 1985 году вступил в строй технологичный и оснащенный современным оборудованием Саяногорский алюминиевый завод. Однако в начале 90-х годов экономический спад и политическая нестабильность нанесли серьезный удар по российской алюминиевой промышленности. После распада СССР также обострилась проблема обеспечения отрасли сырьем. Глиноземные заводы, расположенные на Украине, в Казахстане и Азербайджане, оказались в зарубежных государствах. Российские предприятия могли удовлетворить потребности алюминиевых заводов в сырье лишь на 40%.

Помимо этого, в результате изменений экономической структуры резко снизился спрос на алюминий со стороны военно-промышленного комплекса и тяжелого машиностроения, которые потребляли большую часть продукции отечественных производителей алюминия.

К 1994 году потребление алюминия в России снизилось до 2 кг на душу населения, тогда как, например, в 80-е гг.

этот показатель достигал 17 кг. В результате алюминиевая промышленность оказалась в кризисе, единственным выходом из которого могла стать переориентация отрасли на внешние рынки.

За последние 25 лет мировое потребление алюминия выросло более чем в 2,6 раз, в то время как потребление алюминия промышленными предприятиями в России и странах СНГ снизилось на треть.

При этом производство самого металла увеличилось более чем на 30% с 1991 года, однако порядка 80% всего производимого на территории бывшего СССР алюминия поставляется на экспорт из-за низкого спроса на крылатый металл со стороны перерабатывающих предприятий. В настоящее время по уровню среднедушевого потребления алюминия Россия отстает даже от среднемирового уровня, потребляя примерно 5,4 кг на человека при мировом уровне в 7,7 кг. При этом постольку потребление алюминия тесно связано с развитием высокотехнологичных производственных отраслей (автопром, авиация, аэрокосмические проекты, электроника и пр.

), косвенно низкое потребление алюминия и алюминиевых сплавов показывает усугубляющееся технологическое отставание российской экономики от экономик развитых стран.

Сложившееся положение связано с существующими проблемами отрасли, которые ведут к невозможности отечественных предприятий обеспечить необходимый объем выпуска продукции.

Во-первых, значительная часть существующих мощностей не обеспечена современным оборудованием или находится в аварийном состоянии, что не позволяет нарастить выпуск продукции соответствующего требованиям рынка качества.

Во-вторых, отсутствует стабильная система сбыта продукции как из-за кризисных явлений в экономике в целом и объективным снижением платежеспособного спроса, так и из-за слабого информационного обмена, в результате которого конечный потребитель и производитель просто не могут «встретиться».

И в-третьих, высокий уровень издержек и, как следствие, высокая себестоимость производства снижают конкурентоспособность российской продукции по сравнению, например, с поставками из Китая.

Результатом этой ситуации является то, что не осваиваются новые виды продукции, невозможно реализовать крупные межотраслевые проекты, в частности, в авиа- и судостроении.

Дополнительными сдерживающими факторами являются существующие ГОСТы и СНиПы, которые ограничивают использование алюминия, например, в мостовых конструкциях, а принятие новых нормативов требует больших финансовых затрат, которые непосильны для отдельных производителей.

Алюминиевая промышленность является одной из фундаментальных отраслей экономики. Иными словами потребление алюминия тесно связано с развитием экономики в целом и, прежде всего, промышленного производства. В то же время существующие прогнозы экономического роста не дают возможности заметно увеличить объем потребления алюминия в перспективе как минимум 5 ближайших лет.

Способствовать разрыву этого порочного круга может ориентация на опережающее развитие алюминиевой отрасли и фокусирование на развитие экспортного потенциала – но уже не первичного алюминия, а технологичной алюминиевой продукции высоких переделов.

Перспективы

Мировое потребление первичного алюминия в 2015 году по сравнению с 2014 годом увеличилось на 6% – до 58 млн тонн. Ожидается, что в таких же темпах (4-6% в год) сохранится прирост потребления алюминия как минимум в ближайшие 5-7 лет. 

Вместе с тем рост потребления алюминия происходит на фоне глобальной урбанизации и индустриализации. И если в странах с развитой экономикой уже достигнут высокий уровень экономического развития, то развивающиеся страны как раз весьма активно наверстывают упущенное.

Наибольшее количество алюминия идет на нужды транспортной и строительной отраслей экономики – в 2015 году на них пришлось 27 и 25% соответственно.

При этом ожидается, что именно транспортная отрасль в ближайшие годы будет является основным локомотивом роста спроса на алюминий в мире.

Флагманом здесь является автомобилестроение. Количество алюминия, которое используется в деталях автомобиля ежегодно растет. Если 10 лет назад на 1 автомобиль приходилось около 90-100 кг алюминия, в настоящее время этот показатель вырос до 160 кг, а к 2025 году ожидается, что на 1 автомобиль будет приходиться не менее 250 кг алюминия.

Рост потребности в алюминии со стороны мирового автопрома, в первую очередь, связан с необходимостью максимально облегчить конструкцию автомобиля с целью повышения эффективности его работы.

Еще одним перспективным направлением роста использования алюминия в транспорте является развитие скоростных железнодорожных магистралей.

Рост потребления алюминия в развивающихся странах будет связан с развитием потребления алюминия в электротехнике и строительстве.

Увеличению масштабов использования алюминия в строительстве, в частности, будет способствовать и распространение стандартов «зеленого строительства» и энергосберегающих технологий.

Распространение использования алюминия в электротехнике связано не только с необходимостью электрификации развивающихся территорий и новым строительством, но и с распространением проектов альтернативной энергетики, где алюминий как наиболее экологичный металл становится особенно востребован.

Российский рынок не остается в стороне от общемировых тенденций, однако в настоящее время очевидно отстает от них. Такая ситуация связана как с общей экономической ситуацией, сдерживающей в настоящее время развитие перерабатывающих производств, так и с существующими стандартами, сдерживающими применение алюминия, в частности, в строительстве и электротехнике.

В то же время алюминий, безусловно, является материалом будущего и одной из основных задач Алюминиевой Ассоциации является способствование расширению применения алюминия во всех промышленных отраслях и областях жизни. С этой целью совместно с Минпромторгом России и участниками алюминиевого рынка реализуется программа стимулирования потребления алюминия.

Алюминиевая библиотека

Список доступных книг:


Огнестойкость алюминия и алюминиевых сплавов


Д. Гилберт Кауфман

Д. Гилберт Кауфман проработал более 50 лет в области материаловедения алюминия, в т.ч. 26 лет возглавлял центральную исследовательскую лабораторию крупнейшей корпорации Alcoa. Основное внимание в его трудах уделено вопросам температурного поведения алюминия и его огнестойкости. Эти вопросы сегодня в России приобрели особую актуальность. Расширение применения алюминия отраслями, ранее в России его не использовавшими, выявило слабую их осведомленность в его свойствах.
Подробно

Термическая обработка деформируемых алюминиевых сплавов


Николай Колобнев, Леонид Бер, Семен Цукров.

В книге обобщены результаты мирового развития теории и практики термической обработки алюминия за последние пятьдесят лет. Изложены современные представления о связи состава, структуры сплавов с их прочностью, пластичностью и ресурсными свойствами. Издание книги станет очередным этапом в развитии технологий не только в металлургии, но и при применении алюминия в новых отраслях и конструкциях, послужит базой для создания новых режимов термической обработки.
Подробно



Технология применения алюминия


Фридрих Остерманн

Потребность в изучении алюминия — особенно в автомобильной и аэрокосмической промышленности — неуклонно растет. Новые сплавы и более сложные процессы обработки расширяют спектр применения металла. Соответствующая материалу конструкция и экономичная обработка требуют тщательного исследования, знаний специальных эксплуатационных характеристик. Цель книги — предоставить подробную информацию о выборе материала, обработке и характеристиках производительности для более эффективного использования потенциала применения алюминия инновационными способами.
Подробно


Буклет о технологиях компании Адвенира


Подробно


Красноярский алюминиевый завод: путь к экологичному производству


Прочитать



Каталог продукции РУСАЛа



Прочитать



Элемент № 13

Лаборатория Красного Яра. Научные ответы на фантастические вопросы. Элемент № 13 /сост., авторы текстов Е. Щелканова, Н. Еремина, В. Кузьминых. — Красноярск: ООО «Издательство Поликор», 2015. — 144 с., ил

Консультантами проекта стали специалисты исследовательских центров и промышленных предприятий алюминиевой отрасли, непосредственно связанные с производством и переработкой этого ценного металла. Прочитав книгу, можно узнать, есть ли правда в фантастике завтрашнего дня, связанной с разработкой невидимых, суперпрочных и легких материалов и сплавов на основе алюминия, и можно ли его искусственно синтезировать в лаборатории без сложного процесса добычи руды и ее последующей переработки.

Прочитать


Исследование Economist Intelligence Unit

Автор отчета – Пол Килстра (Paul Kielstra), редактор – Авива Фрейдман (Aviva Freudmann).

Агентство Economist Intelligence Unit изучило инвестиционный климат для компаний из России за рубежом, уделив особое внимание вопросу имиджа российского бизнеса в глазах потенциальных зарубежных деловых партнеров. Исследование, проведенное при поддержке ОК РУСАЛ, рассматривает преимущества и сложности, с которыми сталкиваются российские игроки на международных рынках, с точки зрения компаний, расположенных за пределами России.

Прочитать



Алюминиевая энциклопедия

Г. С. Макаров Интермет Инжиниринг, 2011 — 528 с.

Систематизированы основные сведения о современных технологиях и оборудовании для производства круглых слитков из сплавов системы Al-Mg-Si для изготовления прессованных полуфабрикатов. Рассмотрены закономерности процессов плавления, дегазации, фильтрования, модифицирования, литья, гомогенизации и последующей обработки слитков, позволяющие обоснованно выбирать оборудование и технологические режимы его работы. Обсуждены требования к характеристикам слитков и их влияние на свойства прессованных изделий. Описаны методы контроля качества металла и способы предупреждения дефектов слитков. Представлен анализ выбросов в производстве слитков и мер по сокращению вредного воздействия на окружающую среду.

Прочитать

Слитки из алюминиевых сплавов с магнием и кремнием для прессования. Основы производства

Г. С. Макаров Интермет Инжиниринг, 2011 — 528 с.

Систематизированы основные сведения о современных технологиях и оборудовании для производства круглых слитков из сплавов системы Al-Mg-Si для изготовления прессованных полуфабрикатов. Рассмотрены закономерности процессов плавления, дегазации, фильтрования, модифицирования, литья, гомогенизации и последующей обработки слитков, позволяющие обоснованно выбирать оборудование и технологические режимы его работы. Обсуждены требования к характеристикам слитков и их влияние на свойства прессованных изделий. Описаны методы контроля качества металла и способы предупреждения дефектов слитков. Представлен анализ выбросов в производстве слитков и мер по сокращению вредного воздействия на окружающую среду.

Правила классификации и постройки морских судов

Российский морской регистр судоходства. Электронный аналог печатного издания, утвержденного 30.09.16 г.

В правилах представлены алюминиевые сплавы разрешенные при строительстве кораблей. Документ предназначен для конструкторов и производителей речных и морских судов.

Содержание


Архитектурно-строительные системы на основе алюминиевых профилей

Титарев Д. А., Рачков Д. С. Под общей редакцией Д. А. Титарева — Санкт-Петербург, 2016 — 296 стр. 

В книге приведены практические рекомендации по проектированию и строительству архитектурных систем на основе алюминиевых профилей, светопрозрачных конструкций и навесных вентилируемых фасадов. Показаны эффективные конструктивные решения, обеспечивающие качество строительства, данные об отдельных элементах, примеры узлов, некоторые чертежи конструкций. 

Подробное оглавление | Купить книгу


Коррозия алюминия и алюминиевых славов

под редакцией Джозефа Р. Дейвиса/ Перевод с английского по лицензии издательства ASM International, М.: НП «АПРАЛ», 2016

В книге представлен всеобъемлющий обзор коррозионного поведения алюминия и алюминиевых сплавов, с акцентом на практическую информацию о том, как выбирать и обрабатывать эти материалы с целью предотвращения коррозии

Подробное оглавление | Купить книгу


Порошковые покрытия: дефекты и анализ

Автор Юдит Пичманн. Перевод с английского языка

Руководство по выявлению и устранению дефектов покрытий. Данная книга призвана помочь всем, кто работает с порошковыми покрытиями. Производители лакокрасочных материалов и оборудования, и те, кто наносит покрытия, найдут здесь подсказки и предложения в отношении того, как избежать появления дефектов при нанесении покрытия.

Подробное оглавление | Купить книгу


Технология прессования алюминия

автор ПК. Саха, перевод с английского языка

Книга предназначена для инженерно-технического персонала – начальников прессовых производств, руководителей цехов, менеджеров инструментальных и литейных отделов, руководителей исследовательских и проектно-конструкторских подразделений. 

Подробное оглавление | Купить книгу

Обработка поверхности и отделка алюминия

Справочник в двух томах авторов П. Г. Шизби и Р. Пиннер, перевод с английского языка

«Для переработки алюминия и свойств поверхности — это одна из ключевых книг! Каждый эксперт в этой области знает об этом, поэтому для меня эта книга очень полезна»  Dr. Bernhard Kernig, Hydro Aluminium Deutschland GmbH (Германия)

Подробное оглавление | Купить книгу

Прессование

Справочник. Авторы М. Баузер, Г. Зауер, К. Зигерт, перевод с немецкого языка

 “…Я рекомендую эту Книгу всем, имеющим отношение к отрасли прессования металлов. Книга уникальна в качестве справочного руководства, т.к. она подробно рассматривает все металлургические и инжиниринговые аспекты процесса прессования для всех металлов, прессуемых сегодня.”  
Dr. Alan Castle,   Service Extrusion Consultants  (Великобритания)

Подробное оглавление | Купить книгу

Рециклинг алюминия

Справочник. Автор К. Шмитц. Перевод с английского языка

Книга содержит систематизированное изложение основ современных технологий полного цикла переработки вторичного алюминиевого сырья и описание используемого при этом оборудования. Большое внимание уделено металлургическим процессам рециклинга алюминия. Приведён обширный фактический материал по закономерностям плавления алюминиевых сплавов, сравнению различных типов печей и их конструированию.  

Подробное оглавление | Купить книгу

Как распознать алюминий в металлоломе? — Металлопрокат и стройматериалы в ассортименте

Алюминиевый лом высоко ценится из-за особых свойств металла и возможности его безотходной переработки. Цена металлолома из алюминия в несколько раз превышает стоимость обычного чёрного железа и сплавов из него, поскольку он относится к категории цветных, что вызывает повышенный интерес у искателей заработка на металлах. Материал обладает устойчивостью к атмосферным явлениям и коррозии, лёгким кислотам и щелочам. Его свойство самообразовывать тончайшую оксидную плёнку обеспечивает инертность к различным влияниям.

Где искать алюминиевый лом?

В советское время алюминий был изрядно недооценен, поэтому из него производили огромный перечень изделий – кастрюли, ложки и вилки, оконную фурнитуру, детали для велосипедов, радиаторы, походные принадлежности. Алюминиевый лом – это также фольга, банки из-под напитков, некоторые виды кабеля. В пункты приёма металлолома несут все перечисленные предметы, где за них предлагают достойную цену.

Стоит отметить, что в промышленных условиях металл можно получить методом электролиза расплавов, но данный способ является энергозатратным и невыгодным. Вторичная переработка обходится в разы дешевле и обладает массой преимуществ:

  • позволяет экономить расход электроэнергии до 75%;
  • сокращает вредные выбросы в атмосферу до 90%;
  • металл подлежит переплавке без потери физических и химических свойств.

Разновидностей алюминиевого вторсырья существует более 20. Поступившие изделия в пункт приёма металлолома тщательно сортируют, разделяя на классы, сорта и группы.

Как отличить алюминий от других металлов и сплавов?

Существует множество способов распознавания алюминия в ломе. Наиболее точными являются:

  • физический – определяют плотность металла по объёму вытесненной воды в цилиндре и массе исследуемой детали; после расчётов показатель плотности должен быть приближен к 2,7 г/мл;
  • химический – делается проба с гидроксидом аммония и соляной кислотой, в результате которой алюминий должен выпасть в осадок.

Алюминиевые детали не притягиваются к магниту, но данный способ проверки нельзя считать единственно достаточным, поскольку парамагнитными свойствами обладают также другие цветные металлы.

Рассмотрим и другие отличия алюминия от разных видов лома:

  • От дюраля. Алюминий гнётся, издаёт более звонкий звук при ударе, чем дюраль, и блестит после шлифовки. Дюралевая стружка липнет к сверлу, а алюминиевая нет. При воздействии азотной кислотой алюминий образует белый осадок, а дюраль голубоватый.
  • От сплавов с содержанием меди и цинка. При нанесении на свежий срез нескольких капель перекиси водорода алюминий сохраняет серебристо-белый оттенок, а сплавы темнеют.
  • От нержавейки. Нержавеющие детали более тяжелые, блестящие и не поддаются механическому воздействию. На поверхности алюминиевых элементов остаётся след при нажатии острым предметом.

Если вы хотите выгодно сдать алюминиевый металлолом в Хабаровске, позвоните в нашу компанию «Металлоптторг» уже сейчас!

Легкие металлы: как хрущевки лишили советских архитекторов алюминия | Статьи

Первый Международный форум «Алюминий в архитектуре и строительстве 2019» прошел в Москве 3 апреля. Что на нем увидели гости Экспоцентра и почему эксперты считают, что алюминий — материал будущего, рассказывают «Известия».

Алюминий может выглядеть, как дерево, как камень и бетон. Весит в три раза меньше, чем сталь, производство его чище, а долговечность почти такая же. Такие выводы можно сделать, если пройтись между павильонами первого международного алюминиевого форума, который открылся на Международной специализированной выставке строительных, отделочных материалов и технологий RosBuild 2019.

Разнообразных эпитетов в адрес алюминия на открытии форума звучало столько, что замглавы Минпромторга Виктор Евтухов попросил коллег оставаться непредвзятыми, но затем сам стал рассказывать о мерах поддержки алюминиевой индустрии в стране.

«Проектов национальных много, в основном мы рассчитываем на проекты, связанные с реализацией жилья. Естественно, мы очень рассчитываем, что в рамках экспертных возможностей будем экспортировать готовую продукцию. От 150 до 200 кг алюмосиликата используется в автомобиле. Мы рассчитываем и на авиацию. В рамках 719 постановления правительства, устанавливающего правила локализации производства, мы можем смотреть требования по использованию алюминия», — заявил замминистра.

Под хрущевской плитой

Несмотря на такое количество положительных качеств, у алюминия непростая судьба. Причем не только в России. Так, по словам Умберто Дзанетти (Umberto Zanetti), главы архитектурного бюро Zanetti Design Architettura, в Италии алюминий «слишком много» использовали в 1960-е годы.

«Но использовали в архитектуре экономкласса, поэтому архитекторы не очень ценили этот материал», — отметил архитектор. Сейчас, уверяет Дзанетти, итальянские мастера возвращаются к повсеместному применению алюминия.

В нашей стране 90% используемого алюминия уходило на возведение метрополитена, рассказал президент Союза архитекторов России Николай Шумаков. Здесь в массовом жилом строительстве были совсем другие каноны, а архитекторы были бы и рады строить из алюминия. По-настоящему массово его использовать до сих пор не позволяет сложившаяся еще в середине ХХ века архитектурная политика. Самому Шумакову принадлежат проекты первых веток Омского и Челябинского метро. Он спроектировал 30 станций Московского. «Алюминий в метро я использую всю сознательную жизнь. Это и потолки, и стены, и колонны», — поделился он.

Николай Шумаков, президент Союза архитекторов России

Мы занимаемся крупным панелестроением. А панель или иллюзия панели не способствует применению такого прекрасного материала, как алюминий. Как менять архитектурную политику? Это тема очень болезненная. Что случилось в 1955 году от постановления о борьбе с архитектурными излишествами? По сей день не прописаны и в обществе не приняты основные постулаты для архитектурного сообщества. И вся архитектура лежит под панелью, которая появилась в 1955 году. Наша беспомощность, барахтанье под этой панелью ни к чему хорошему в последние годы не привели.

Архитектор добавил, что сейчас Союз вместе с Минстроем и Академией архитектуры разрабатывают закон об архитектурной деятельности. «Поменяем архитектурную политику страны, и это потянет использование таких прекрасных материалов, как алюминий», — заключил архитектор.

Красноярская долина

Пока архитекторы занимаются изменением архитектурной политики, популяризировать использование алюминия по своим каналам взялся бизнес. «Русал» вместе с Минпромторгом и Алюминиевой Ассоциацией (в нее входят 107 российских предприятий, на которые приходится более 67% всего объема производства алюминиевой продукции высоких переделов) продвигают создание алюминиевой долины в Красноярском крае. Новая экономическая зона развивается рядом с тремя месторождениями и вторым в мире по величине производителем алюминия — Красноярским алюминиевым заводом, входящим в структуру «Русала».

«Нужно, чтобы вокруг первичного алюминия развивались производство и переработка», — отметил директор департамента металлургии и материалов Минпромторга Павел Серватинский.

По его словам, компании, в том числе иностранные, которые решат стать резидентами красноярской долины, получат «самые дешевые деньги в РФ под создание производств». Взамен им, естественно, нужно будет создать рабочие места и обеспечить выход продукции в заявленном объеме.

Несколько якорных проектов, которые в долине «видят для себя преимущество», уже есть, рассказал директор по развитию потребления алюминия в России и странах СНГ РУСАЛ Юрий Шивилов.

Новый алюминий

Несмотря на специфическую сферу использования алюминия, индустрия много лет развивалась в разных направлениях, настаивает заместитель министра промышленности и торговли Виктор Евтухов: «Создаются новые сплавы. Это позволяет отвечать на все вызовы, которые есть перед алюминием».

Появление новых сплавов позволило сделать алюминий в том числе негорючим, «а для транспортных сооружений это важнейшая составляющая», подчеркнул президент Союза архитекторов.

Активно занимается разработкой новых сплавов и «Русал». Один из них, по словам Юрия Шивилова, предназначен для легкой экструзии, что чрезвычайно важно для производителей оконных, больших пролетных систем. В целом, по словам представителя алюминиевой компании, «крылатые» сплавы обладают уникальными свойствами, востребованными фактически в каждой отрасли промышленности, в том числе в строительстве. «В этом и преимущество этого металла — под конкретную потребность может быть создан сплав, который сможет значительно повысить качество жизни в наших городах, вывести на новый уровень строительство. Применение алюминиевых сплавов — это залог технологического прорыва, как в науке, так и в промышленности — модернизация и изменение облика городов, целой страны», — отметил Юрий Шивилов.

Николай Шумаков уверен, что современные технологии позволяют превращать алюминий в подобие других популярных материалов. «Сейчас можно из алюминия создавать иллюзию любого материала: камня, бетона, дерева. Декоративные качества материала позволяют его использовать всегда и везде», — подчеркнул автор десятков станций метро.

Декоративные возможности алюминия показала на выставке компания Sevalcon. Металлические панели она покрывает титановым сплавом, а сверху окрашивает под любой материал. Такими панелями покрывают не только станции метро, но и жилые, многоквартирные и частные, дома. Работала Sevalcon и над несколькими стадионами в России и странах СНГ.

По данным председателя Алюминиевой Ассоциации Валентина Трищенко, Россия — второй в мире производитель алюмосиликатов. При этом по потреблению страна сильно отстает от Германии, где приходится 26 кг алюминия на душу населения, или от Японии с 30 кг. В России используется лишь 6,8 кг из расчета на одну душу населения в год. Однако, по словам Трищенко, стремиться нужно не только к импортозамещению, но и к экспорту. Замглавы Минпромторга Евтухов с ним полностью согласен.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Разница между стальной и алюминиевой системой

   Сталь материал хорошо известный. Алюминий – материал современный, легкий, но в то же время прихотливый. При использовании фасадных подсистем из алюминиевого сплава, необходимо четко выполнять ряд требований, выдвигаемых алюминием. В условиях суровых российских реалий строительства, которые с кризисом стали еще более суровыми, когда монтажники подешевле, крепеж попроще, а строить надо побыстрее — выполнить эти требования сложно. Рассмотрим то, о чем умалчивают продавцы алюминиевых подсистем, но то, о чем описано в их каталогах технических решений.

 1.   Сталь имеет более низкий коэффициент термического расширения по сравнению с алюминием. При перепаде температур от –20 до +50 градусов нержавеющая 3х метровая направляющая удлиняется на 2мм, в то время как алюминиевая на 5-6мм. Поэтому в алюминиевых системах предусмотрен целый ряд подвижных соединений и термических швов. В стальных системах все соединения – фиксированные, более простые и надежные. Элементы системы работают в зоне упругих деформаций.

 2.   В стальной системе все кронштейны являются несущими. Поэтому вес облицовки равномерно распределяется по всем кронштейнам на направляющей (в двухконтурной системе – по массиву кронштейнов). Все точки крепления – жесткие, с помощью вытяжных заклепок или саморезов.
   Напомним, что в алюминиевых фасадных системах кронштейны обязательно разделяются на несущие и ветровые. Причем весь вес 3х метровой направляющей с облицовкой должен нести один несущий кронштейн.

 3.   Остальные – работают только на ветровые нагрузки. Для подвижного крепления направляющей к ветровому кронштейну в последнем предназначены продолговатые отверстия. Для создания подвижного соединения положено использовать вытяжные заклепки (не саморезы!). Кроме этого, точка крепления заклепки должна меняться в зависимости от температуры окружающего воздуха, при которой происходит монтаж.

   В условиях реальной стройки много ли монтажников изучают каталоги технических решений? А сколько выполняют предписания? (рисунки- ветровые-несущие кронштейны, точка крепления, температура). 

Алюминий — это металл или металлоид? | 5 фактов об алюминии

Да. Алюминий определенно металл. Фактически, это самый распространенный металл в земной коре. Более того, это второй по содержанию материал в земной коре после кремния. И, к счастью для вас, Tampa Steel and Supply предлагает огромный выбор качественного алюминия.

Однако, как и большинство металлов, алюминий никогда не встречается в природе в чистом виде. На самом деле это хорошие новости, потому что чистый алюминий настолько реактивен, что мы вряд ли сможем использовать его для чего-либо.Алюминий, с которым мы сталкиваемся в повседневной жизни, обычно представляет собой сплав металла, что означает, что он был объединен с другим элементом. Когда алюминий соединяется с кислородом, образуется оксид алюминия, который придает металлу коррозионные свойства. Вот еще несколько интересных фактов об этом универсальном и широко используемом металлическом элементе.

Алюминий повсюду

Около 8,2% земной коры состоит из алюминия, и если учесть, насколько велика наша планета, это довольно важно.Мы используем алюминий для производства всего, от банок из-под газировки до ракетных кораблей. Возможно, вы даже сейчас держите в руках алюминий, если читаете это со своего смартфона. Алюминий также является одним из наиболее часто используемых металлов в строительстве. Поскольку алюминий очень легкий, но при этом очень прочный, он идеально подходит для строительства небоскребов.

Алюминий легко перерабатывается

Алюминий — один из наиболее легко перерабатываемых материалов. По данным Алюминиевой ассоциации, может пройти всего 60 дней, чтобы алюминий, использованный в банке, вернулся на полки продуктовых магазинов в виде новой банки.Это означает, что ваша банка диетической колы, возможно, всего два месяца назад превратилась в горную росу!

По данным Агентства по охране окружающей среды, переработка алюминия требует всего около 5 процентов энергии, необходимой для извлечения новой алюминиевой руды из земной коры. Это много энергии, сэкономленной за счет вторичного использования!

5 интересных фактов об алюминии

Когда вы думали, что мир алюминия не может быть более интересным; Вот еще несколько интересных фактов о металле:

  1. Тонкий слой алюминия помещается на стекло, чтобы сделать зеркала.
  2. Алюминий используется для изготовления синтетических рубинов и сапфиров, используемых в лазерах.
  3. Ежегодно выплавляется около 41 миллиона тонн алюминия.
  4. Количество энергии, необходимое для производства одной единицы алюминия, уменьшилось на 70 процентов за последние 100 лет.
  5. Вершина памятника Вашингтону увенчана 8,9-дюймовой алюминиевой пирамидой.

Tampa Steel & Supply имеет необходимый вам качественный алюминий!

Итак, как вы только что узнали, алюминий — это не только металл, но и довольно изящный.Если вы считаете, что этот чрезвычайно универсальный, прочный и пригодный для вторичной переработки металл подходит для вашего следующего строительного проекта, Tampa Steel and Supply позаботится о вас. Чтобы получить качественные изделия из алюминия, а также множество других металлов и аксессуары, позвоните нам сегодня!

Сделайте запрос онлайн
или позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801

Алюминий Факты и образовательные ресурсы | The Aluminium Association

Quick Read

Алюминий — самый распространенный металл, обнаруживаемый в земной коре (8 процентов), но не встречается в качестве металла в его естественном состоянии.Алюминиевая руда (боксит) должна быть сначала добыта, а затем подвергнута химической очистке с помощью процесса Байера для получения промежуточного продукта — оксида алюминия (глинозема). Глинозем затем очищают с помощью процесса Холла-Эру до чистого металла с помощью электролитического процесса. Алюминий на 100% пригоден для вторичной переработки без потери своих свойств. Физические свойства алюминия делают металл легким, прочным, некоррозионным, неискрящим, немагнитным, нетоксичным и негорючим.

Интересные факты

  • Когда-то был дороже золота и серебра
    До открытия процессов Байера и Холла – Эру алюминий был дороже золота или серебра.Наполеон III подавал государственные обеды на алюминиевых тарелках.
  • Алюминий помог первопроходцу в полете.
    Братья Райт использовали алюминий для создания ключевых частей двигателя своего биплана, потому что ни один производитель не мог предоставить достаточно легкий двигатель с необходимой мощностью.
  • Срок службы алюминиевой банки
    Банка перерабатывается снова и снова в истинном замкнутом контуре. Невскрытые алюминиевые банки очень прочные, несмотря на свою тонкость. Четыре банки по шесть банок выдержат вес 2-тонного автомобиля!
  • Усилия по переработке могут быть улучшены
    Каждые три месяца американцы выбрасывают достаточно алюминиевого лома, чтобы восстановить весь U.С. Коммерческий авиапарк. Переработка этого металла позволит сэкономить 16 миллионов баррелей нефти в энергетическом эквиваленте.

Наука о металле 13

Алюминий: Элемент 13. Атомный вес: 26.9827

Алюминий имеет 13 электронов на орбите вокруг ядра. Этот металл принадлежит к группе бора и известен своей прочностью и легким весом. Металл немагнитен и устойчив к окислению (ржавчине). Алюминий трудно воспламеняется, но имеет высокую плотность энергии. Алюминиевый порошок использовался в качестве основного топлива для твердотопливных ракетных ускорителей космических кораблей.Алюминий отражает 92 процента видимого света, а также ультрафиолетового света. Поскольку алюминий обладает высокой проводимостью, но при этом легкий, он используется для производства большей части электропроводки в электрических передающих сетях страны.

Идеи для крутых научных проектов

Алюминий как теплоизолятор

Сравните, как долго алюминий сохраняет объект холодным по сравнению с другими материалами. Алюминиевые банки против стальных — хорошее место для начала.

Алюминий в качестве электрического проводника

Сравните электрическую проводимость алюминиевой проволоки и медной проволоки.

Гидродинамика (плавучесть / принцип Архимеда)

При каком среднем диаметре алюминиевый шар (шарик из фольги) тонет (или плавает)?

Электричество

Заставьте алюминиевую фольгу прыгать, как попкорн, используя статическое электричество от воздушного шара.

Свойства металлов

Сравните свойства / факты и протестируйте разные металлы. Сравнение скорости окисления (ржавления) алюминия, чугуна и стали является хорошей отправной точкой.

Электрофорно-индукционная зарядка с использованием Leyden Jar

Лейденская банка — это ранняя форма конденсатора, состоящая из стеклянной банки со слоями металлической фольги снаружи и внутри.

Школы и переработка

Алюминий можно непрерывно перерабатывать без потери своих качеств. Переработка позволяет экономить 95 процентов энергии, необходимой для производства металла в процессе плавки. Выбрасывание банки тратит столько же энергии, как питание портативного компьютера на 11 часов или телевизора на 4 часа. Алюминиевая промышленность платит более 800 миллионов долларов за переработанный материал, и каждую минуту перерабатывается в среднем 113 000 алюминиевых банок. Школьные программы по переработке отходов могут изменить окружающую среду и создать фонды для программ.Начни!

Карьера

Карьера в машиностроении и производстве

Алюминий используется в сотнях отраслей промышленности, особенно в областях транспорта, авиакосмической промышленности, упаковки, строительства и строительства. В отрасли непосредственно создается более 155 000 рабочих мест, и ежегодно их число увеличивается.

Международный бизнес

Производство алюминия — это глобальная отрасль. Бокситовая руда добывается в таких местах, как Австралия, Китай и Африка. Глиноземные заводы работают по всему миру, в том числе в России и Восточной Европе.Продукция из алюминия производится и поставляется по всему миру. Международная алюминиевая промышленность создает карьеры в области финансов, операционной деятельности, информационных технологий и управления по всему миру.

Наука и исследования

Алюминий — это новейшая технология. Карьера в области науки и исследований полна возможностей. В настоящее время ведутся исследования по созданию алюминиево-воздушной батареи, рассчитанной на пробег электромобиля на 1000 миль. Прогнозируется, что исследования наночастиц сделают прорыв в дизайне солнечных батарей и нано-схем.Новый космический корабль НАСА Orion будет использовать алюминиевый сплав для формирования своей основной структуры, а прозрачный алюминий улучшает защиту военной брони.

Алюминий может быть забавным материалом

Алюминиевый порошок обычно используется для изготовления фейерверков. В твердотопливных ракетных ускорителях, включая двигатели космических кораблей и ракет-носителей, в качестве основного топлива используется алюминий. На обратной стороне экрана Etch-A-Sketches используется алюминиевая пудра. Глиттер и жидкометаллическая краска изготовлены с использованием алюминиевых пигментов.

Сталь

, алюминий и листовой металл из латуни: в чем разница?

Состоящий из плоских листов металла — обычно горячего или холодного проката — листовой металл широко используется в обрабатывающей промышленности. Компании-производители разрезают и видоизменяют его для создания различных продуктов. Однако существует три основных типа листового металла, включая сталь, алюминий и латунь. Несмотря на то, что все они являются прочным основным материалом для производства продуктов, у них есть несколько заметных нюансов, касающихся их физических свойств.Итак, в чем разница между стальным, алюминиевым и латунным листом?

Свойства листовой стали

Стальной листовой металл прочен и защищен от коррозии. Большая часть стального листа состоит из нержавеющей стали, поэтому он содержит хром для защиты от коррозии. В то же время стальной лист является ковким, что означает, что его можно относительно легко деформировать и манипулировать им.

Неудивительно, что сталь является наиболее распространенным типом листового металла.Большая часть листового металла, производимого в мире, состоит из стали. Фактически, сталь стала синонимом листового металла из-за ее непревзойденной популярности.

Стальной листовой металл доступен следующих марок:

  • Нержавеющая сталь 304
  • Нержавеющая сталь 316
  • Нержавеющая сталь 410
  • Нержавеющая сталь 430

Свойства алюминиевого листового металла

Есть еще листовой алюминий. Алюминий, конечно, легче стали.Таким образом, алюминиевый лист также весит меньше, чем его стальной аналог. Помимо легкости, алюминиевый лист обеспечивает высокий уровень защиты от коррозии. Он часто используется там, где есть проблема с влажностью, например, при производстве лодок. Алюминиевый лист все еще может подвергаться коррозии, но он лучше защищен от коррозии, чем большинство других типов металла, включая сталь.

Алюминиевый листовой металл доступен в следующих сортах:

  • 1100-h24 Алюминий
  • 3003-h24 Алюминий
  • 5052-h42 Алюминий
  • 6061-T6 Алюминий

Свойства латунного листового металла

Хотя это не так распространено, как стальной или алюминиевый листовой металл, некоторые листы изготавливаются из латуни.Латунь — это, по сути, сплав, состоящий в основном из меди с небольшим количеством цинка. Он прочный, устойчивый к коррозии и обладает отличной проводимостью. Из-за своих проводящих свойств листовой латунный лист используется в электротехнике, где сталь и алюминий — плохой выбор.

Листовой металл из стали, алюминия и латуни является относительно прочным и обеспечивает высокий уровень защиты от коррозии. Сталь, однако, самая прочная, а алюминий — самый легкий.С другой стороны, латунь — самый проводящий из этих трех металлов. Надеюсь, это даст вам лучшее представление о трех различных типах листового металла и их различиях.

Нет тегов для этого сообщения.

Краткая история алюминия, от драгоценных металлов до пивной банки: короткая волна: NPR

В прошлом году алюминиевые слитки сложены штабелями на складе в порту Нового Орлеана. Блумберг через Getty Images скрыть подпись

переключить подпись Блумберг через Getty Images

Алюминиевые слитки сложены штабелями на складе в порту Нового Орлеана в прошлом году.

Блумберг через Getty Images

Алюминий используется везде, от газировки до космических капсул, но так было не всегда.

Short Wave празднует 150-летие периодической таблицы Менделеева с профилями некоторых из ее любимых элементов. Вот несколько вещей, которые вы могли не знать об алюминии.

Алюминий — самый распространенный металл на Земле и один из самых дешевых для покупки.Но раньше оно было дороже золота.

Алюминий — третий по распространенности элемент в земной коре, но он также легко связывается с другими элементами. Это означает, что он не встречается в природе в чистом виде.

В течение десятилетий после того, как он был впервые идентифицирован британским химиком сэром Хамфри Дэви в начале 1800-х годов, ученые и мастера пытались, и в основном безуспешно, найти хороший метод отделения алюминия от всего остального, что прилипало к нему.

Император Франции Наполеон III был одним из первых сторонников алюминия.Он надеялся, что из легкого металла можно будет производить оружие и доспехи, что даст его солдатам преимущество в бою. Император профинансировал работу Анри Сент-Клер Девиль, который нашел химический метод получения чистого алюминия, но это все еще был медленный процесс. Часто повторяется история о том, что Наполеон III, разочарованный прогрессом в производстве алюминия, расплавил большую часть французских запасов и превратил их в столовые приборы. Он и его почетные гости использовали алюминиевую посуду, а все остальные за императорским обеденным столом обходились золотом.

Алюминиевый наконечник помещен на памятник Вашингтону 6 декабря 1884 года, как показано на современной иллюстрации. Служба национальных парков скрыть подпись

переключить подпись Служба национальных парков

В 1884 году, когда памятник Вашингтону был завершен, он был покрыт большой алюминиевой отливкой.Согласно статье 1995 года, опубликованной в журнале Общества минералов, металлов и материалов, церемония закрытия и освящение памятника «получила широкую огласку в национальных газетах, а алюминиевая точка или вершина были достойно описаны». «Сотни тысяч, возможно, миллионы людей, которые никогда раньше даже не слышали об алюминии, теперь знают, что это такое».

В то время фунт алюминия стоил 16 долларов (419 долларов в сегодняшних долларах).

Два года спустя был открыт коммерчески жизнеспособный метод извлечения алюминия из руды, и к 1889 году цена упала до 2 долларов за фунт.За 10 лет промышленной переработки он упал до 50 центов за фунт.

Современный метод получения алюминия был открыт одновременно двумя молодыми учеными, независимо работающими на разных континентах.

В 1886 году двое мужчин, обоим по 22 года, один из которых работал в Огайо, а другой на северо-западе Франции, разработали современный метод производства металлического алюминия.

Американец Чарльз Мартин Холл приступил к работе после того, как его вдохновила лекция в Оберлинском колледже, в которой его профессор химии заявил, что изобретатель практического способа производства алюминия «благословит человечество и сделает состояние для себя».«

Молодой американский химик Чарльз Мартин Холл на фотографии, сделанной в феврале 1886 года, примерно в то же время, когда он сделал новаторское открытие эффективного и недорогого процесса производства алюминия. Беттманн Архив скрыть подпись

переключить подпись Беттманн Архив

Молодой американский химик Чарльз Мартин Холл на фотографии, сделанной в феврале 1886 года, примерно в то же время, когда он совершил революционное открытие эффективного и недорогого процесса производства алюминия.

Беттманн Архив

Француз Поль Эру работал над той же проблемой.

Примерно в то же время двое мужчин пришли к одному и тому же ответу: электричество и много электричества.

По-прежнему используется сегодня, вот как работает их метод: глинозем из боксита растворяется в другом минерале, криолите, при температуре 1832 градуса по Фаренгейту. Расплавленная смесь переливается в чан специальной конструкции, и через него проходит огромное количество электричества.В результате металлический алюминий конденсируется на дне чана.

Поль Эру, работающий во Франции, разработал тот же метод производства дешевого алюминия, что и Холл. Это фото было сделано в 1900 году. Keystone-France / Gamma-Keystone через Getty Images скрыть подпись

переключить подпись Keystone-France / Gamma-Keystone через Getty Images

Поль Эру, работающий во Франции, разработал тот же метод, что и Холл, для производства дешевого алюминия.Это фото было сделано в 1900 году.

Keystone-France / Gamma-Keystone через Getty Images

Двое мужчин боролись за право собственности на процесс, который они разработали для плавки алюминия из бокситовой руды. Эру подал заявку на патент за шесть недель до Холла, но американец смог доказать (возможно, благодаря записям его сестры Джулии Брейнерд Холл), что он действительно сделал открытие на несколько недель раньше своего соперника. В конце концов, двое мужчин уладили свой спор и стали друзьями.

В 1888 году Холл стал соучредителем компании Pittsburgh Reduction Co. по производству алюминия. Позже компания стала алюминиевым гигантом Alcoa. В следующем году Эру расширил этот процесс во Франции.

Двое мужчин умерли в один и тот же год, в 1914 году, обоим по 51 год.

Развитие процесса Холла-Эру, как его стали называть, стало важной вехой в промышленной революции. Но это также повлекло за собой экологические издержки: необходимое электричество производит большое количество парниковых газов.По оценкам, только на производство алюминия приходится около 1% мировых выбросов.

Доступность алюминия на рубеже 20-го века подтолкнула эру полетов и космическую эру.

Орвилл Райт, лежащий за штурвалом на нижнем крыле, пилотирует «Райт Флайер» в первом полете на самолете тяжелее воздуха 17 декабря 1903 года в Китти Хок, Северная Каролина. Джон Т. Дэниэлс / AP скрыть подпись

переключить подпись Джон Т. Дэниэлс / AP

Орвилл Райт, лежащий за штурвалом на нижнем крыле, пилотирует «Райт Флайер» во время первого полета с двигателем на самолете тяжелее воздуха 7 декабря.17 января 1903 года, Китти-Хок, Северная Каролина,

. Джон Т. Дэниэлс / AP

В 1903 году Уилбур и Орвилл Райт боролись с дизайном своего летчика Райта, который вошел в историю.

«Несомненно, они знали, что им нужно что-то легкое, иначе отношение тяги к массе не было бы достаточно высоким», — говорит Дональд Садовей, профессор химии материалов в Массачусетском технологическом институте.

Чарльз Тейлор, «механик» соратник Райтов, первым предложил использовать сплав алюминия и меди для блока их примитивного четырехцилиндрового бензинового двигателя. Это была новаторская идея уменьшить общий вес их самолета.

«Это был в лучшем случае очень скромный самолет», — говорит Роберт ван дер Линден, куратор Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики. «Так что ему потребовалась каждая унция силы и каждая унция сэкономленного веса, чтобы поднять эту штуку в воздух.»

180-фунтовый двигатель — на 20 фунтов легче, чем предполагалось, благодаря алюминию — превзошел ожидания и позволил Wright Flyer взлететь.

Хотя остальная часть самолета была сделана из дерева и ткани, к концу 1920-х гг. все более быстрые самолеты сделали алюминий очевидным выбором для фюзеляжа.

«До тех пор бипланы, обтянутые тканью, были просто прекрасны, — говорит ван дер Линден. — Но если вы разгонитесь быстрее, чем примерно 150 миль в час … вам нужен более прочный материал.

Опять же, алюминий был ключевым. Он стал доминирующим металлом в авиации.

Его переработка была дешевле и требовала меньше времени, чем переработка его из руды. Поэтому во время Второй мировой войны американцев поощряли сдавать свои алюминиевые кухонные горшки. и даже алюминиевую фольгу от оберток от жевательной резинки и пачек сигарет, чтобы помочь в военных действиях.

НАСА также обратилось к алюминиевым сплавам для Аполлона по той же причине, по которой они были так необходимы для самолетов — веса и прочности.

Капсула Orion следующего поколения поднимается и соединяется с испытательным стендом для проверки давления внутри Космического центра Кеннеди во Флориде. Ким Шифлетт / НАСА скрыть подпись

переключить подпись Ким Шифлетт / НАСА

Капсула Orion следующего поколения поднимается для соединения с испытательным стендом для проверки давления внутри Космического центра Кеннеди во Флориде.

Ким Шифлетт / НАСА

Космическая капсула «Орион» следующего поколения изготавливается в основном из алюминиево-литиевого сплава.

Когда дело доходит до космических полетов, «вес — это все», — говорит ван дер Линден. «Алюминиевые сплавы идеально подходят для этого».

Где были бы современная авиация и космические полеты без алюминия?

«Я не вижу этого, потому что на самом деле нет другого металла или любого другого материала, который мог бы сделать то, что сделали алюминиевые сплавы», — говорит он.

Алюминиевая банка для напитков была представлена ​​в 1959 году.

Пивовар Coors был первым, кто использовал алюминиевую банку для напитков.

До этого «упаковкой в ​​основном для всех напитков служили стальные банки и бутылки», — говорит Хейди Харрис, архивариус Coors.

«Стальные банки с пивом особенно не годились», — говорит она. По словам Харриса, сталь оставила забавный привкус.

Пивные банки перемещаются по производственной линии на консервном заводе пивоварни в Мариетте, штат Джорджия., прошлый год. Джонни Кларк / AP скрыть подпись

переключить подпись Джонни Кларк / AP

Пивные банки перемещаются по производственной линии на консервном заводе пивоварни в Мариетте, штат Джорджия, в прошлом году.

Джонни Кларк / AP

Но было еще одно соображение.Билл Коорс, в то время генеральный директор компании, был недоволен тем, что стальные банки «валяются повсюду», — говорит Харрис.

«Он хотел придумать банку, в которой потребители могли бы одну, переработать и две, чтобы пиво оставалось с хорошим вкусом в течение более длительных периодов времени», — говорит она.

Поначалу холодное пиво в алюминиевых банках было теплым. Однако к середине 1960-х годов новая банка действительно начала завоевывать популярность даже среди конкурентов Coors.

Компания Novelis из Атланты, которая на сегодняшний день является крупнейшим производителем листового алюминия для банок, сообщает, что более 60% производимого ею алюминия перерабатывается — и большая часть из них поступает из банок и возвращается в них.«На переработку алюминия уходит всего около 5% энергии, используемой для производства нового металла», — говорит Тодд Самм, главный директор по исследованиям и разработкам в Novelis.

Это означает, что углеродный след от банки из-под пива или содовой меньше, чем если бы алюминий пришел свежим с земли.

«Банка для напитков, сделанная из алюминия, является наиболее пригодной для вторичной переработки [и] наиболее экологичной упаковкой, и она постоянно подвергается вторичной переработке», — говорит Самме.

Это алюминий или алюминий?

Дэви, первооткрыватель элемента, несет большую долю вины за всю эту путаницу вокруг U.С. и британское написание и произношение слова.

Сначала он назвал свой новый элемент «алюминий», но, несмотря на ранее обнаруженные три других элемента, которым он дал суффикс «-ium» (калий, натрий и магний), он необъяснимым образом изменил его на «алюминий» в своем 1812 году. книга, Элементы химической философии .

Другие ученые того времени, казалось, предпочитали «алюминий», и это правописание и произношение, используемые сегодня британцами.

Америка пошла с «алюминием Дэви».»Оно было указано как предпочтительное написание в The Century Dictionary (опубликовано в Нью-Йорке) в 1889 году и как единственное написание в Webster Unabridged Dictionary за 1913 год.

Американское химическое общество изначально было на стороне научного сообщества и назвал его «алюминием». Но к 1925 году, когда в США все чаще использовался легкий металл, общество смягчилось и переключилось на «алюминий».

Алюминий — (Al) — Химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду

Название «алюминий» происходит от древнего названия квасцов (сульфат калия-алюминия), которое было alumen (латинское, что означает горькая соль). Алюминий — это оригинальное название, данное элементу Хамфри Дэви, но другие называли его алюминием, и это название стало общепринятым в Европе. Однако в США предпочтительным названием был алюминий, и когда Американское химическое общество обсуждало этот вопрос в 1925 году, оно решило остановиться на алюминии.
Алюминий — мягкий и легкий металл. Он имеет тускло-серебристый вид из-за тонкого слоя окисления, который быстро образуется при контакте с воздухом. Алюминий нетоксичен (как металл), немагнитен и искробезопасен.

Алюминий содержит только один изотоп природного происхождения, алюминий-27, который не является радиоактивным.

Применения

Серебристый и пластичный член группы бедных металлов, алюминий встречается в основном как рудный боксит и отличается своей устойчивостью к окислению (на самом деле алюминий почти всегда уже окислен, но его можно использовать в этом форма в отличие от большинства металлов), его прочность и легкий вес.Алюминий используется во многих отраслях для производства миллионов различных продуктов и очень важен для мировой экономики. Конструкционные элементы из алюминия жизненно важны для аэрокосмической промышленности и очень важны в других областях транспорта и строительства, где необходимы легкий вес, долговечность и прочность.
Использование алюминия превышает использование любого другого металла, кроме железа. Чистый алюминий легко образует сплавы со многими элементами, такими как медь, цинк, магний, марганец и кремний.
Практически все современные зеркала изготавливаются с использованием тонкого отражающего покрытия из алюминия на задней поверхности листа флоат-стекла. Зеркала телескопов также покрыты тонким слоем алюминия.
Другие области применения — линии электропередачи и упаковка (банки, фольга и т. Д.).
Из-за своей высокой проводимости и относительно низкой цены по сравнению с медью алюминий в значительной степени использовался для бытовой электропроводки в США в 1960-х годах. К сожалению, проблемы с функционированием были вызваны более высоким коэффициентом теплового расширения и склонностью к ползучести при постоянном постоянном давлении, что в конечном итоге привело к ослаблению соединения; гальваническая коррозия, увеличивающая электрическое сопротивление.
Самым последним достижением в технологии алюминия является производство алюминиевой пены путем добавления к расплавленному металлу соединения (металлического гибрида), которое выделяет газообразный водород. Перед этим расплавленный алюминий должен загустеть, и это достигается добавлением волокон оксида алюминия или карбида кремния. В результате получается твердая пена, которая используется в транспортных туннелях и в космических кораблях.

Алюминий в окружающей среде

Алюминий — элемент, который присутствует в большом количестве в земной коре: считается, что он содержится в процентах от 7.От 5% до 8,1%. В свободном виде алюминий встречается очень редко. Алюминий в значительной степени влияет на свойства почвы, где он присутствует в основном в виде нерастворимого гидроксида алюминия.
Алюминий — химически активный металл, и его трудно извлечь из руды, оксида алюминия (Al 2 O 3 ). Алюминий — один из самых сложных для очистки металлов на земле, причина в том, что алюминий очень быстро окисляется и его оксид является чрезвычайно стабильным соединением, которое, в отличие от ржавчины на железе, не отслаивается.Сама причина, по которой алюминий используется во многих областях, заключается в том, что его так сложно производить.
Несколько драгоценных камней сделаны из прозрачной кристаллической формы оксида алюминия, известной как корунд. Присутствие следов других металлов создает различные цвета: кобальт создает синие сапфиры, а хром — красные рубины. И то, и другое теперь легко и дешево производить искусственно. Топаз — силикат алюминия, окрашенный в желтый цвет со следами железа.
Восстановление этого металла из лома (путем вторичной переработки) стало важным компонентом алюминиевой промышленности.Промышленное производство нового металла во всем мире составляет около 20 миллионов тонн в год, и примерно столько же перерабатывается. Известные запасы руд составляют 6 миллиардов тонн.

Алюминий — один из наиболее широко используемых металлов, а также одно из наиболее часто встречающихся соединений в земной коре. Из-за этого алюминий широко известен как невинное соединение. Но все же, когда человек подвергается воздействию высоких концентраций, это может вызвать проблемы со здоровьем. Водорастворимая форма алюминия вызывает вредное воздействие, эти частицы называются ионами.Обычно они находятся в растворе алюминия в сочетании с другими ионами, например в виде хлора алюминия.

Поглощение алюминия может происходить через пищу, через дыхание и при контакте с кожей. Длительное поглощение алюминия в значительных концентрациях может привести к серьезным последствиям для здоровья, например:

— повреждение центральной нервной системы
— слабоумие
— потеря памяти
— вялость
— сильная дрожь

рабочие среды, такие как шахты, где он может быть найден в воде.Люди, которые работают на заводах, где алюминий применяется в производственных процессах, могут страдать от проблем с легкими, когда они вдыхают алюминиевую пыль. Алюминий может вызвать проблемы у пациентов с почками, когда он попадает в организм во время диализа почек.

Сообщается, что вдыхание мелкодисперсного алюминия и порошка оксида алюминия является причиной легочного фиброза и повреждения легких. Этот эффект, известный как болезнь Шейвера, осложняется присутствием во вдыхаемом воздухе кремнезема и оксидов железа.Также может быть причастен к болезни Альцгеймера.

Воздействие алюминия привлекло наше внимание, в основном из-за проблем с подкислением. Алюминий может накапливаться в растениях и вызывать проблемы со здоровьем у животных, потребляющих эти растения.

Наиболее высокие концентрации алюминия наблюдаются в подкисленных озерах. В этих озерах количество рыб и земноводных сокращается из-за реакции ионов алюминия с белками в жабрах рыб и эмбрионах лягушек.
Высокие концентрации алюминия оказывают воздействие не только на рыбу, но также на птиц и других животных, потребляющих зараженную рыбу и насекомых, а также на животных, которые вдыхают алюминий через воздух.Последствиями для птиц, потребляющих зараженную рыбу, являются истончение яичной скорлупы и появление цыплят с низкой массой тела при рождении. Последствиями для животных, которые вдыхают алюминий через воздух, могут быть проблемы с легкими, потеря веса и снижение активности.

Еще одно негативное воздействие алюминия на окружающую среду заключается в том, что его ионы могут вступать в реакцию с фосфатами, в результате чего фосфаты становятся менее доступными для водных организмов.

Высокие концентрации алюминия могут быть обнаружены не только в подкисленных озерах и воздухе, но и в грунтовых водах подкисленных почв.Есть веские основания полагать, что алюминий может повредить корни деревьев, когда он находится в грунтовых водах.

Мы расскажем вам больше о поведении алюминия в воде

Вернуться к периодической диаграмме

Металлический алюминий — обзор

10.2 Влияние плазмы на поверхностную оксидную пленку

Когда поверхность свежеобразованного металлического алюминия под воздействием атмосферы сразу покрывается тонкой пленкой оксида. Важной и полезной особенностью этой оксидной пленки является то, что ее молекулярный объем стехиометрически равен 1.В 5 раз больше металла, используемого при окислении (Wernick et al. , 1987). Это означает, что оксидная пленка находится под сжимающим напряжением и не только будет непрерывно покрывать металл, но и может выдерживать определенную деформацию подложки без разрыва. Быстрое образование такой оксидной пленки оксида алюминия на поверхности делает алюминий и его сплавы относительно стабильными в большинстве сред и подавляет объемную реакцию. Пленка естественного оксида, образующаяся на воздухе, очень плотно прилегает к поверхности алюминия, что обеспечивает высокую степень защиты металла.Оксид является основой той группы покрытий, которая включает в себя технику анодного окисления в различных формах. Эта защитная пленка устойчива в водных растворах с диапазоном pH от 4,5 до 8,5 и, вероятно, становится наиболее устойчивым к коррозии покрытием при соответствующем утолщении и упрочнении с помощью электрохимических средств.

С другой стороны, прочность этого тонкого слоя является серьезным неблагоприятным фактором при производстве других отделочных материалов и покрытий, поскольку его необходимо удалить, прежде чем можно будет успешно нанести альтернативное покрытие.Для удаления оксида с поверхности необходимо использовать сильные кислоты или щелочи, если для последующей обработки необходима чистая, не содержащая оксидов металлическая поверхность. даже после использования специальных методов для этого очень тонкая, но прочная оксидная пленка толщиной 2–3 нм (Wernick et al. , 1987) покрывает поверхность, как только металл подвергается воздействию атмосферы. По этой причине для получения хорошей адгезии покрытия к алюминиевым субстратам необходимо практиковать обработку на месте для удаления оксидной пленки перед началом осаждения.

Когда на алюминии образуется тлеющий разряд, ионная бомбардировка поверхности приводит к ряду эффектов, включая распыление, образование дефектов, изменение морфологии поверхности, повышение температуры, физическое перемешивание и диффузию, все из которых могут улучшить свойства нанесенное покрытие (Bland et al. , 1974). Отрицательное свечение часто называют плазмой, а настоящую плазму можно описать как частично ионизированный газ, содержащий ионы, электроны, а также заряженные и нейтральные атомы и молекулы, которые распределены равномерно (Manory, 1990).Плазма приводит к разбрызгиванию; процесс передачи импульса, в котором входящая частица создает каскад столкновений, который пересекает поверхность, вызывая выброс атома. Распыление поверхности приводит к удалению материала с поверхности, поэтому это называется очисткой распылением; характеристика плазменной обработки. Этот процесс in-situ эффективно удаляет тонкую оксидную пленку с поверхности алюминия, создавая атомарно чистую поверхность для нанесения покрытия.

Воздействие на оксидные поверхности разряда инертного газа давно используется для очистки поверхностей перед нанесением пленки.Механизм очистки плохо определен, поскольку поверхность бомбардируется ионами, электронами и нейтралами с высокой энергией, а также излучением плазмы (Bunshah, 1982). В серии испытаний, проведенных на алюминиевых сплавах, очистка распылением поддерживалась в течение 30 минут в аргоне высокой чистоты при давлении 3,3 Па и катодном напряжении 3 кВ. (Более высокие напряжения вызывали некоторую нестабильность разряда из-за образования небольших дуг.) В первых условиях разрядный ток становился стабильным через несколько минут, а затем уменьшался до постоянного значения.Постоянная плотность тока составляла около 0,1 мА · см — 2 , а в конце процедуры очистки распылением температура подложки была выше 100 ° C. Внешний вид поверхности подложки после длительной очистки распылением сравнивается с исходной поверхностью на рис. 10.4. Хотя показания профилометра могут не указывать на существенные изменения измеренной средней шероховатости, изменение текстуры поверхности довольно очевидно. Очищенная поверхность в некоторой степени выглядит узловатой с глубокими бороздками из-за преимущественного распыления некоторых частиц (Figueroa et al., 2003). Дальнейшее исследование этой очищенной распылением поверхности продемонстрирует влияние ионной бомбардировки на адгезию покрытия; не только удаляется оксидный барьер, чтобы обеспечить тесный контакт и взаимную диффузию, но также на поверхности образуется однородная шероховатость, которая вызывает механическое зацепление и улучшенную адгезию.

10.4. СЭМ микрофотографии поверхности алюминия; (а) после измельчения, (б) после распыления в аргоне.

Чтобы изучить эффективность процедуры очистки, алюминиевые поверхности были исследованы до и после очистки распылением с помощью электронной оже-спектроскопии.Типичные спектры AES показаны на рис. 10.5. Реформирования пленки естественного оксида на поверхности алюминия удалось избежать путем нанесения тонкой пленки никеля. Затем эта пленка была удалена в камере Оже посредством ионного травления перед анализом. И кислород, и алюминий в Al 2 O 3 демонстрируют пониженную интенсивность на очищенных распылением поверхностях. Линия Al-металл, напротив, растет и достигает стабильного уровня. Однако кислородная линия не исчезла полностью даже после длительного распыления.Такая ситуация может быть объяснена чистотой камеры Оже и чувствительностью алюминия к немедленному образованию оксидной пленки на поверхности. Отсюда следует, что первым этапом плазменной обработки является получение очень низкого базового давления для уменьшения остаточного кислорода в камере. Следующим шагом является удаление слоя оксида алюминия с поверхности подложки таким образом, чтобы избежать обратного рассеяния распыленного материала и предотвратить повторное окисление поверхности. Следовательно, для проведения эффективной процедуры очистки алюминия от распыления должен быть достигнут низкий начальный уровень загрязнения и должен поддерживаться выпуск низкого давления в чистой вакуумной системе, чтобы смыть распыленные загрязнения.

10.5. AES-спектры поверхности алюминия; (а) до очистки распылением, (б) после очистки распылением.

Очистка распылителя обычно проводится в чистом аргоне или в атмосфере смеси аргона и водорода. Для процесса плазменного азотирования также добавляется азот. Присутствие других газов, кроме аргона, может иметь сильное влияние на характеристики разряда. Азот, вероятно, является химически активным газом, имеющим самое широкое коммерческое использование, в первую очередь для производства нитридных покрытий.Потенциалы ионизации и сечения столкновения для ионизации азота и аргона электронным ударом сопоставимы, и поэтому ожидается, что энергетические характеристики бомбардировки и эффективность ионизации будут в целом аналогичными для этих газов.

Алюминий — экспертная письменная, удобная информация по элементам

Химический элемент алюминий классифицируется как другой металл. Он был открыт в 1750-х годах Андреасом Маргграфом.

Зона данных

Классификация: Алюминий — это «другой металл»
Цвет: серебристый
Атомный вес: 26.98154 г / моль
Состояние: цельный
Температура плавления: 660,32 o C, 933,57 K
Температура кипения: 2466,85 o C, 2740,00 K
Электронов: 13
Протоны: 13
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 14
Электронные оболочки: 2,8,3
Электронная конфигурация: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
Плотность при 20 o C: 2.702 г / см 3
Показать больше, в том числе: температуры, энергии, окисление,
реакции, соединения, радиусы, проводимости
Атомный объем: 9,98 см 3 / моль
Состав: fcc: гранецентрированная кубическая
Твердость: 2,8 МОС
Удельная теплоемкость 0,90 Дж г -1 K -1
Теплота плавления 10.790 кДж моль -1
Теплота распыления 326 кДж моль -1
Теплота испарения 293,40 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 577,6 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 1816,6 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 2744.7 кДж моль -1
Сродство к электрону 42,6 кДж моль -1
Минимальная степень окисления 0
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 3
Макс. общее окисление нет. 3
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,61
Объем поляризуемости 8.3 Å 3
Реакция с воздухом мягкая, с высотой ⇒ Al 2 O 3
Реакция с 15 M HNO 3 пассивированный
Реакция с 6 M HCl мягкий, ⇒ H 2 , AlCl 3
Реакция с 6 М NaOH мягкий, ⇒ H 2 , [Al (OH) 4 ]
Оксид (ов) Al 2 O 3
Гидрид (ы) AlH 3
Хлорид (ы) AlCl 3 и Al 2 Класс 6
Атомный радиус 125 вечера
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ионов)
Ионный радиус (3+ ионов) 53.17:00
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 237 Вт м -1 K -1
Электропроводность 37,6676 x 10 6 S м -1
Температура замерзания / плавления: 660.32 o C, 933,57 K

Луи де Морво считал, что в оксиде алюминия можно обнаружить новый металл. Он был прав, но не смог изолировать это. Де Морво изобрел первый систематический метод присвоения имен химическим веществам, и, как мы видим, он был пионером в области воздухоплавания.

Периодическая таблица алюминия
Окрестности

Открытие алюминия

Доктор Дуг Стюарт

Люди использовали квасцы с древних времен для окрашивания, дубления и остановки кровотечений.Квасцы — это сульфат алюминия калия.

В 1750-х годах немецкий химик Андреас Маргграф обнаружил, что может использовать раствор щелочи для осаждения нового вещества из квасцов. Маргграф был первым человеком, выделившим цинк в 1746 году.

Вещество Маргграф, полученное из квасцов, было названо глиноземом французским химиком Луи де Морво в 1760 году. Теперь мы знаем, что глинозем — это оксид алюминия — химическая формула Al 2 O 3 .

Де Морво полагал, что оксид алюминия содержит новый металлический элемент, но, как и Маргграф, он не смог извлечь этот металл из его оксида. (1), (2)

В 1807 или 1808 годах английский химик Хамфри Дэви разложил глинозем в электрической дуге, чтобы получить металл. Металл был не чистым алюминием, а сплавом алюминия и железа.

Дэви назвал новый металл алюминием, а затем переименовал его в алюминий. (3)

Алюминий был впервые выделен в 1825 году Гансом Кристианом Эрстедом (Эрстед) в Копенгагене, Дания, который сообщил, что «кусок металла, который по цвету и блеску несколько напоминает олово».

Орстед производил алюминий путем восстановления хлорида алюминия с помощью калийно-ртутной амальгамы.Ртуть удаляли нагреванием, чтобы остался алюминий.

Немецкий химик Фридрих Велер (Велер) повторил эксперимент Эрстеда, но обнаружил, что он дал только металлический калий. Двумя годами позже Велер разработал этот метод, введя в реакцию улетучившийся трихлорид алюминия с калием с образованием небольших количеств алюминия. (1)

В 1856 г. Берцелиус заявил, что в 1827 г. преуспел Вёлер. Поэтому открытие обычно приписывают Вёлеру.

Совсем недавно Фог повторил первоначальные эксперименты и показал, что метод Эрстеда может дать удовлетворительные результаты.

Это укрепило приоритет оригинальной работы Орстеда и его позицию первооткрывателя алюминия. (4)

В течение почти трех десятилетий алюминий оставался новинкой, дорогим в производстве и более ценным, чем золото, пока в 1854 году Анри Сен-Клер Девиль в Париже, Франция, не нашел способ заменить калий гораздо более дешевым натрием в реакции выделения алюминия. Затем алюминий стал более популярным, но, поскольку он все еще был довольно дорогим, использовался в декоративных, а не практических ситуациях.

Наконец, в 1886 году американский химик Чарльз Мартин Холл и французский химик Поль Эру независимо друг от друга изобрели процесс Холла-Эру, который с небольшими затратами позволяет изолировать металлический алюминий от его оксида электролитическим способом.

Алюминий и сегодня производится по технологии Холла-Эру.

Интересные факты об алюминии

  • Производство алюминия требует много энергии — 17,4 мегаватт-часов электроэнергии для производства одной метрической тонны алюминия; это в три раза больше энергии, чем требуется для производства метрической тонны стали. (5)
  • Алюминий — отличный металл для вторичной переработки. Переработка использует только 5% энергии, необходимой для производства алюминия из руды бокситов. (6)
  • Алюминий не прилипает к магнитам при нормальных условиях.
  • В земной коре алюминия больше, чем любого другого металла. Приблизительно 8 процентов алюминия является третьим по распространенности элементом в коре нашей планеты после кислорода и кремния.
  • Несмотря на большое распространение, в 1850-х годах алюминий был дороже золота.В 1852 году алюминий стоил 1200 долларов за кг, а золото — 664 доллара за кг.
  • Цены на алюминий иллюстрируют опасность финансовых спекуляций: в 1854 году Сен-Клер Девиль нашел способ заменить калий гораздо более дешевым натрием в реакции выделения алюминия. К 1859 году алюминий стоил 37 долларов за кг; его цена упала на 97% всего за пять лет.
  • Там, где предыдущий предмет подчеркивает опасность спекуляций, этот предмет подчеркивает один из триумфов химии: электролитический процесс Холла-Эру был открыт в 1886 году.К 1895 году цена на алюминий упала до 1,20 доллара за кг.
  • Рубин — это в основном оксид алюминия, в котором небольшое количество ионов алюминия заменено ионами хрома.
  • Алюминий образуется при ядерном пожаре тяжелых звезд, когда протон присоединяется к магнию. (Магний сам образуется в звездах в результате ядерного синтеза двух атомов углерода.) (7)

Алюминий — самый распространенный металл в коре нашей планеты: больше только кислорода и кремния.Изображение предоставлено USGS.

Алюминиевый коллектор от космического корабля Genesis. В алюминии накапливаются быстро движущиеся частицы благородного газа солнечного ветра; эти виды врезались в металл и застревали в нем. Космический корабль вернулся на Землю, и благородные газы были проанализированы, чтобы узнать о происхождении Солнечной системы. Изображение NASA / JSC.

Заливка расплавленного алюминия.

Внешний вид и характеристики

Вредные воздействия:

Нет подтвержденных проблем; проглатывание может вызвать болезнь Альцгеймера

Характеристики:

Алюминий — серебристо-белый металл.Он не прилипает к магнитам (он парамагнитен, поэтому его магнетизм в нормальных условиях очень и очень слабый). Это отличный электрический проводник. Он имеет низкую плотность и высокую пластичность. Он слишком реактивен, чтобы его можно было найти в качестве металла, хотя, очень редко, можно найти самородный металл. (8)

Внешний вид алюминия тусклый, а его реакционная способность пассивируется пленкой оксида алюминия, которая естественным образом образуется на поверхности металла при нормальных условиях.Оксидная пленка дает материал, устойчивый к коррозии. Пленку можно утолщать с помощью электролиза или окислителей, и алюминий в этой форме будет противостоять воздействию разбавленных кислот, разбавленных щелочей и концентрированной азотной кислоты.

Алюминий находится достаточно далеко в правой части периодической таблицы Менделеева, что показывает некоторые намеки на поведение неметаллов, реагируя с горячими щелочами с образованием алюминатных ионов [Al (OH) 4 ] , а также на более типичную реакцию металлов. с кислотами для выделения газообразного водорода и образования положительно заряженного иона металла Al 3+ .т.е. алюминий амфотерный.

Чистый алюминий довольно мягкий и недостаточно прочный. Алюминий, используемый в коммерческих целях, содержит небольшое количество кремния и железа (менее 1%), что приводит к значительному повышению прочности и твердости.

Применение алюминия

Благодаря низкой плотности, низкой стоимости и коррозионной стойкости алюминий широко используется во всем мире.

Он используется в широком спектре товаров, от банок для напитков до оконных рам, от лодок до самолетов.Боинг 747-400 содержит 147 000 фунтов (66 150 кг) высокопрочного алюминия.

В отличие от некоторых металлов, алюминий не имеет запаха, поэтому его широко используют в упаковке пищевых продуктов и в кастрюлях для приготовления пищи.

Алюминий не так хорош, как серебро или медь, но является отличным проводником электричества. Кроме того, он значительно дешевле и легче этих металлов, поэтому широко используется в воздушных линиях электропередачи.

Из всех металлов только железо используется более широко, чем алюминий.

Численность и изотопы

Обилие земной коры: 8.23% по массе, 6,32% по моль

Изобилие солнечной системы: 56 частей на миллион по весу, 2,7 частей на миллион по молям

Стоимость, чистая: 15,72 доллара за 100 г

Стоимость, оптом: 0,20 $ за 100 г

Источник: Алюминий — самый распространенный металл в земной коре и третий по содержанию элемент в земной коре после кислорода и кремния. Алюминий слишком реактивен, чтобы его можно было найти в чистом виде. Бокситы (в основном оксид алюминия) — самая важная руда.

Изотопов: 15, период полураспада которых известен, массовые числа от 22 до 35.Из них только два встречаются в природе: 27 Al, который является стабильным, и 26 Al, который является радиоактивным с периодом полураспада 7,17 x 10 5 лет. 26 Al образуется в результате бомбардировки аргона космическими лучами в атмосфере Земли.

Список литературы
  1. Ян Макнил, Энциклопедия истории технологий. (1996) стр.102. Рутледж
  2. Дэвид Р. Лид, Справочник CRC по химии и физике. (2007) 4-3. CRC
  3. Халвор Кванде, Двести лет алюминия… или это алюминий?, Журнал Общества минералов, металлов и материалов, (2008) том 60, номер 8: стр. 23-24.
  4. http://www.nature.com/nature/journal/v135/n3417/abs/135638b0.html
  5. Китайская алюминиевая фольга, Wall Street Journal
  6. Паоло Вентура, Роберта Карини, Франческа Д’Антона, Глубокое понимание нуклеосинтеза Mg-Al в массивных AGBs и звездах SAGB., Mon. Нет. R. Astron. Soc., 2002.
  7. .
  8. Берроуз и др., Chemistry 3 , (2009) Oxford University Press, p1201.
  9. Dekov et al., American Mineralogist. (2009) 94: p1283-1286.
Цитируйте эту страницу

Для интерактивной ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

 
		Разное	

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *