Несмотря на то что алюминий активный металл


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.

фактов об алюминии | Живая наука

Алюминий: его не просто можно найти в холодильнике, обернутым вокруг остатков недельной давности. Этот элемент является вторым по распространенности металлическим элементом в земной коре после кремния. Его используют в банках из-под газировки и другой упаковке, в самолетах и ​​автомобилях, и даже в шикарном iPhone 6.

Огромный объем алюминия - около 8 процентов земной коры по весу, по данным Университета Висконсина - позволяет легко принимать его. этот металл как должное.Но алюминий легкий (по данным Геологической службы США в три раза меньше стали или меди), его легко формовать, складывать и утилизировать. Он устойчив к коррозии и выдерживает многократное использование.

Самое забавное в алюминии то, что он вообще не должен быть таким полезным. Металл на самом деле окисляется или легко теряет электроны - тот же тип реакции, который вызывает ржавчину железа. Однако, в отличие от хлопьевидного оксида железа, продукт этой реакции, оксид алюминия, прилипает к исходному металлу, защищая его от дальнейшего разложения, согласно данным Университета Висконсина.

Just the Facts

  • Атомный номер (количество протонов в ядре): 13
  • Символ атома (в Периодической таблице элементов): Al
  • Атомный вес (средняя масса атома): 26,9815386
  • Плотность : 2,70 грамма на кубический сантиметр
  • Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
  • Точка плавления: 1220,58 градуса по Фаренгейту (660,32 градуса Цельсия)
  • Точка кипения: 4566 градусов F (2519 градусов C)
  • Количество изотопов (одинаковых атомов элемент с разным числом нейтронов): 22, один стабильный
  • Наиболее распространенные изотопы: Al-27 (стабильный) и Al-26 (радиоактивный; период полураспада 730 000 лет)

Алюминий образуется в звездах в результате реакции синтеза в который магний улавливает лишний протон, согласно Chemicool, химическому сайту, созданному Дэвидом Д.Сю из Массачусетского технологического института. Однако в природе он не встречается в чистом виде; В земной коре алюминий чаще всего встречается в виде соединения, называемого квасцами (сульфат калия и алюминия).

Согласно данным Национального ускорительного центра Томаса Джефферсона, датскому химику Гансу Кристиану Эрстеду впервые удалось извлечь алюминий из квасцов в 1825 году. Позже ученые усовершенствовали процесс получения квасцов из алюминия, но не смогли снизить цену до практического уровня.На протяжении десятилетий алюминий ценился больше, чем золото: Наполеон III, первый президент Второй французской республики с 1848 года, с гордостью обслуживал своих самых почетных гостей, используя алюминиевые тарелки и столовые приборы, потому что это был такой редкий металл, согласно The Aluminium Ассоциация. Согласно статье 1911 года в журнале Good Housekeeping Magazine, Наполеон III также сделал для своего сына алюминиевую погремушку.

Наконец, в 1886 году французский инженер Поль Эру и выпускник химии из Оберлина Чарльз Холл независимо друг от друга изобрели процесс, в котором оксид алюминия плавится в криолите (фторид натрия-алюминия) и подвергается воздействию электрического тока, согласно American Chemical Общество.По данным ACS, процесс Холла-Эру до сих пор используется для производства алюминия, наряду с процессом Байера, при котором алюминий извлекается из бокситовой руды.

Единственная стабильная форма алюминия - это Al-27, а период полураспада большинства изотопов составляет всего миллисекунды, то есть они исчезают менее чем за мгновение ока. Но у Al-26, радиоактивного изотопа алюминия с самым долгим сроком существования, период полураспада составляет около 730 000 лет. Этот изотоп обнаружен в областях звездообразования в галактике, согласно исследованию, опубликованному в январе 2006 года в журнале Nature.В этом исследовании исследователи НАСА использовали обнаруживаемые вспышки Al-26, чтобы определить сверхновые звезды или взрывы звезд. Используя эти отпечатки пальцев Al-26, ученые подсчитали, что сверхновая в галактике Млечный Путь происходит в среднем каждые 50 лет и что каждый год рождается семь новых звезд.

Кто знал?

  • Алюминий в изобилии: в 2012 году, по данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), только для контейнеров и упаковки было произведено 1,9 миллиона тонн алюминия.Еще 1,7 млн ​​тонн пошло на бытовую технику, запчасти для автомобилей и другие товары длительного пользования.
  • По данным Chemicool, один Боинг-747 содержит 147 000 фунтов (более 66 000 кг) алюминия.
  • Не пытайтесь делать это дома (если у вас нет вытяжного шкафа). Алюминиевый порошок плюс йод плюс несколько капель воды создают настоящую картину: облака токсичного пурпурного пара йода, а затем внезапное пламя. Реакция является демонстрацией того, насколько химически активным может быть алюминий.
  • Переработка! По данным EPA, переработка алюминия требует всего 5 процентов энергии, необходимой для извлечения нового алюминия из руды.По состоянию на 2012 год около 55 процентов алюминиевых банок для напитков отправлялось в мусорную корзину.
  • Вершина памятника Вашингтону увенчана алюминиевой пирамидой диаметром 8,9 дюйма (22,6 сантиметра). Алюминиевый колпачок изначально служил вершиной громоотвода монумента, хотя его пришлось дополнить медными стержнями, когда стало ясно, что колпачок сам по себе не может предотвратить повреждение, согласно статье 1995 года в Journal of the Minerals, Metals and Материалы Общества.
  • Этой банки кока-колы могло не хватить надолго.По данным Алюминиевой ассоциации, возврат алюминиевой банки после переработки занимает всего 60 дней, как и новой.
  • Trippy: По данным Алюминиевой ассоциации, около 75 процентов всего когда-либо производимого алюминия все еще используется благодаря переработке.

Текущие исследования

Возможно, самое известное появление алюминия в недавних исследованиях произошло в 2011 году, когда он сыграл роль в присуждении Нобелевской премии по химии. Лауреат премии, материаловед Дэн Шехтман из Техниона-Израильского технологического института открыл квазикристаллы, молекулярные структуры неповторяющихся структур.Материал, в котором Шехтман открыл эти квазикристаллы, представлял собой смесь марганца и алюминия.

По словам Юньтян Чжу, профессора материаловедения и инженерных наук в Университете штата Северная Каролина, на рынке представлены сотни алюминиевых сплавов или смесей с другими металлами. Сам по себе алюминий легкий, но слабый, поэтому для придания ему большей мускулатуры добавляют другие металлы.

Чжу и его коллеги довели эту концепцию до крайности, создав алюминий, прочный, как сталь, сообщили они в статье, опубликованной в журнале Nature Communications в 2010 году.Подвергнув алюминий, смешанный с небольшим количеством магния и цинка, экстремальному давлению, исследователи обнаружили, что они могут измельчать зерна алюминия до наноразмеров. Эти более мелкие зерна позволяют сплаву двигаться, поэтому он не становится хрупким и не ломается, как керамика, под давлением. Но движение достаточно сдержанное, чтобы материал оставался очень прочным.

«Наноструктура очень затрудняет перемещение дислокации, но в то же время, когда вы прикладываете достаточно высокую силу, она позволяет ей двигаться», - сказал Чжу Live Science.

В настоящее время исследователи могут производить только небольшие количества этого сверхпрочного алюминиевого сплава за раз, а это означает, что коммерческое применение пока невозможно.

Тем временем в Орегоне исследователи используют передовые технологии для изучения алюминия на водной основе или соединений алюминия, образующихся в воде, особенно оксидов алюминия. Оксиды алюминия - это соединения, в состав которых входят как алюминий, так и кислород.

«Оксид алюминия, особенно в виде пленки, используется во многих различных отраслях промышленности», - сказал Дуглас Кеслер, директор Центра устойчивой химии материалов при Университете штата Орегон.Эти пленки создают хорошие устойчивые к царапинам и коррозии барьеры; Оксиды алюминия также используются при очистке воды для осаждения крошечных частиц, сказал Кеслер Live Science.

Кеслер и его команда работают над анализом чернильных растворов, которые можно нагревать и сушить до пленок оксида алюминия.

«У нас нет химических методов, которые позволяют нам одновременно с такими растворами определять как состав, так и структуру, молекулярную структуру того, что находится в растворе», - сказал Кеслер.«Итак, мы взяли несколько совершенно новых лазерных методов и объединили их с мощными вычислениями, чтобы иметь возможность одновременно определять состав и структуру».

Как только они поймут решения, сказал Кеслер, исследователи смогут лучше контролировать процесс производства пленок и научиться делать их энергоэффективными способами. Прямо сейчас команда очень заинтересована в использовании пленок для туннелирования электронов. По словам Кеслера, поместив пленку из очень чистого оксида алюминия между двумя электродами, ученые очень близки к тому, чтобы заставить электроны прыгать с одного электрода на другой, даже не взаимодействуя с пленкой: «По сути, мгновенный перенос с одного электрода на другой, "Сказал Кеслер.

Это устройство туннелирования электронов можно использовать в качестве дешевого и простого переключателя, сказал Кеслер.

Дополнительные ресурсы

Следите за Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

.

Свойства алюминия

Физические свойства алюминия

основной Физические свойства алюминия и алюминиевого сплава, которые пригодны для использования:

Эти свойства алюминия представлены в таблицах ниже [1]. Их можно рассматривать только как основу для сравнения сплавов и их состояний и не следует использовать для инженерных расчетов. Это не гарантированные значения, поскольку в большинстве случаев это средние значения для продуктов разных размеров, форм и способов изготовления.Следовательно, они могут не точно соответствовать товарам всех размеров и форм.

Номинальные значения популярных плотностей алюминиевых сплавов представлены в отожженном состоянии (О). Разница в плотности из-за того, что сплавы, которые имеют различные легирующие элементы в разном количестве: кремний и магний легче алюминия (2,33 и 1,74 г / см 3 ), а железо, марганец, медь и цинк - тверже (7,87; 7,40; 8,96 и 7,13 г / см 3 ).

Влияние глинозема и физических свойств, в частности его плотности, на структурные характеристики алюминиевых сплавов см.Вот.

Алюминий как химический элемент

  • Алюминий Это третий по распространенности (после кислорода и кремния) среди примерно 90 химических элементов, которые содержатся в земной коре.
  • Среди металлических элементов - он первый.
  • Этот металл обладает множеством полезных свойств, физических, механических, технологических, благодаря которым он широко используется во всех сферах жизнедеятельности человека.
  • Алюминий - ковкий металл, имеющий серебристо-белый цвет, легко обрабатывается большинством методов обработки металлов давлением: прокаткой, волочением, экструзией (прессованием), ковкой.
  • Его плотность - удельный вес - составляет около 2,70 граммов на кубический сантиметр.
  • Чистый алюминий плавится при температуре 660 градусов по Цельсию.
  • Алюминий имеет относительно высокую теплопроводность и электропроводность.
  • В присутствии кислорода всегда покрывается тонкой невидимой оксидной пленкой. Эта пленка по существу непроницаема и обладает относительно высокими защитными свойствами. Поэтому алюминий обычно показывает стабильность и долгий срок службы в нормальных атмосферных условиях.

Сочетание свойств алюминия и его сплавов

Алюминий и его сплавы обладают уникальным сочетанием физических и других свойств. Он изготовлен из алюминия с использованием одного из самых универсальных, экономичных и привлекательных строительных и потребительских материалов. Алюминий используется в очень широком диапазоне - от мягкой, очень пластиковой упаковочной пленки до самых сложных космических проектов. Алюминий считается вторым после стали среди множества конструкционных материалов.

низкая плотность

Алюминий - одно из самых легких промышленных сооружений. Плотность алюминия примерно в три раза ниже, чем у стали или меди. Это физическое свойство обеспечивает высокую удельную прочность - прочность на единицу веса.

Рисунок 1.1 - Удельный вес алюминия по сравнению с другими металлами [3]

Рисунок 1.2 - Влияние легирующих элементов
на прочностные свойства, твердость, хрупкость и пластичность
[3]

Рисунок 1 - Прочность алюминия на единицу плотности в сравнении с различными металлами и сплавами [3]

Рисунок 2 - Кривые растяжения алюминия в сравнении с различными металлами и сплавами [3]

Таким образом, алюминиевые сплавы широко используются в транспортном машиностроении для увеличения грузоподъемности автомобилей и экономии топлива.

  • паром-катамарана,
  • нефтяных танкеров и
  • самолетов -

Вот лучшие примеры использования алюминия на транспорте.


Рисунок 3 - плотность алюминия в зависимости от чистоты и температуры [2]

коррозионная стойкость

Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью за счет тонкого слоя оксида алюминия на его поверхности. Эта оксидная пленка образуется мгновенно, как только свежая поверхность алюминия входит в контакт с воздухом (рисунок 4).Во многих случаях это свойство позволяет использовать алюминий без специальной обработки поверхности. Если необходимо дополнительное защитное или декоративное покрытие, применяется анодирование или окраска поверхности.


Рисунок 4
а - естественное оксидное покрытие на сверхчистом алюминии;
б - алюминий чистоты коррозии 99,5% с естественным оксидным покрытием
коорозионно в агрессивных средах [2]

Рисунок 5.1 - Влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость и усталостную прочность [3]

Рисунок 5.2 - точечная коррозия (точечная коррозия) алюминиевых листов
из сплава 3103 в различных агрессивных средах [3]

Прочность

Механические свойства чистого алюминия довольно низкие (рисунок 6). Однако эти механические свойства могут сильно вырасти, если в легирующие элементы добавить алюминий и, кроме того, он подвергнется термическому (рисунок 6) или деформационному (рисунок 7) упрочнению.

Типичные легирующие элементы включают:

  • марганец,
  • Кремний
  • ,
  • медь,
  • магний,
  • и цинк.


Рисунок 6 - Влияние чистоты алюминия на его прочность и твердость [2]


Рисунок 7 - Механические свойства деформируемых высокочистых
алюминиево-медных сплавов в различных состояниях [2]
(О - отожженные, W - сразу после отпуска, Т4 - естественно состаренные, Т6 - искусственно состаренные)

Рисунок 8 - Механические свойства алюминия 99,50%
в зависимости от степени холодной деформации [2]

Рисунок 2 - Влияние легирующих элементов на плотность и модуль Юнга [3]

Стойкость при низких температурах

Известно, что сталь становится хрупкой при низких температурах.Кроме того, алюминий при низких температурах увеличивает свою прочность и сохраняет высокую вязкость. Именно это физическое свойство позволило использовать его в космических аппаратах, в условиях работы в холодном пространстве.

Рисунок 9 - Изменение механических свойств алюминиевого сплава 6061
при понижении температуры

Теплопроводность

Алюминий проводит тепло в три раза быстрее, чем сталь. Это физическое свойство очень важно в теплообменниках для нагрева или охлаждения рабочей среды.здесь - широкое применение алюминия и его сплавов в посуде, кондиционерах, примышленных и автомобильных теплообменниках.

Рисунок 10 - Теплопроводность алюминия по сравнению с другими металлами [3]

отражательная способность

Алюминий - отличный отражатель лучистой энергии во всем диапазоне длин волн. Это физическое свойство позволяет использовать его в устройствах, которые работают против ультрафиолетового спектра через видимый спектр, инфракрасного спектра и тепловых волн, а также таких электромагнитных волн, как радиоволны и радиолокационные волны [1].

Алюминий обладает способностью отражать более 80% световых волн, что обеспечивает широкое применение в осветительных приборах (рисунок 11). Благодаря своим физическим свойствам используется в теплоизоляционных материалах. например, алюминиевая кровля отражает большую часть солнечного излучения, что обеспечивает прохладу в помещении летом и в то же время сохраняет тепло в помещении зимой.


Рисунок 11 - Отражающие свойства алюминия [2]


Рисунок 12 - Эмиссионные и отражающие свойства алюминия с различной обработкой поверхности [3]


Рисунок 13 - Сравнение отражающих свойств различных металлов [3]

электрические свойства

  • Алюминий - один из двух доступных металлов, которые обладают достаточно высокой электропроводностью, чтобы применять их в качестве электрических проводников.
  • Электропроводность «электрического» алюминия марки 1350 составляет около 62% от международного стандарта IACS - электропроводность отожженной меди.
  • Однако удельный вес алюминия составляет лишь треть от удельного веса меди. Это означает, что он тратит вдвое больше электроэнергии, чем медь того же веса. Это физическое свойство обеспечивает алюминий, широко используемый в высоковольтных линиях электропередачи (ЛЭП), трансформаторах, электрических автобусах и электрических лампочках.


Рисунок 14 - Электрические свойства алюминия [3]

Магнитные свойства

Алюминий не намагничивается в электромагнитных полях. Это делает его полезным для защиты оборудования от воздействия электромагнитных полей. Еще одно применение этой функции - компьютерные диски и параболическая антенна.


Рисунок 15 - Намагниченный алюминиевый сплав AlCu [3]

токсичные свойства

Это свойство алюминия - отсутствие токсичности - было обнаружено в начале его промышленного освоения.Именно это свойство алюминия позволило использовать его для изготовления кухонной утвари и техники, не оказывая вредного воздействия на человеческий организм. Алюминий с его гладкой поверхностью легко чистится, при готовке важно обеспечить высокую гигиену. Алюминиевая фольга и контейнеры широко и безопасно используются при упаковке прямого контакта с пищевыми продуктами.

звукоизоляционные свойства

Это свойство позволяет использовать алюминий при выполнении акустических потолков.

Способность поглощать энергию удара

Алюминий имеет модуль упругости в три раза меньше, чем сталь.Это физическое свойство делает его большим преимуществом для изготовления автомобильных бамперов и других средств защиты автомобилей.

Рисунок 16 - Автомобильные алюминиевые профили
для поглощения энергии удара при аварии

огнезащитные свойства

Алюминиевые детали не образуют искр при ударах друг о друга, а также о других цветных металлах. Это физическое свойство используется при повышенных мерах пожарной безопасности конструкции, например, на морских нефтяных вышках.

В то же время при повышении температуры выше 100 градусов Цельсия прочность алюминиевых сплавов значительно снижается (рисунок 17).

Рисунок 17 - Предел прочности алюминиевого сплава 2014-T6
при различных температурах испытаний [3]

Технологические свойства

Легкость, с которой алюминию можно придать любую форму - технологичность, это одно из важнейших его преимуществ. Очень часто он может успешно конкурировать с более дешевыми материалами, с которыми намного сложнее обращаться:

  • Этот металл можно отливать любым способом, известным металлургу, литейному производству.
  • Его можно свернуть до толщины фольги или более тонких листов бумаги.
  • Алюминиевые пластины можно штамповать, растягивать, устанавливать и формовать всеми известными методами обработки металлов давлением.
  • Алюминий поддается любой ковке
  • Алюминиевый провод
  • , вытянутый из круглого стержня. Из него можно вплетать электрические кабели любого типа и размера.
  • Нет никаких ограничений по форме профилей, в которых он изготовлен из данного металла методом экструзии (прессования).

Рисунок 18.1 - литье алюминия в песчаные формы

Рисунок 18.2 - Непрерывная разливка-прокатка алюминиевой полосы [5]

Рисунок 18.3 - Десантная операция при изготовлении алюминиевых банок [4]

Рисунок 18.4 - операция ковки алюминия

Рисунок 18.5 - Алюминий холодного волочения


Рисунок 18.6 - Прессование (экструзия) алюминия

Источники:

  1. Алюминий и алюминиевые сплавы.- ASM International, 1993.
  2. А. Свердлин Свойства чистого алюминия // Справочник по алюминию, Vol. 1 / под ред. G.E. Тоттен, Д.С. Маккензи, 2003 г.,
  3. ТАЛАТ 1501
  4. ТАЛАТ 3710

.

Несмотря на то, что ... - Лондонская школа английского языка

Очень полезная фраза для беглости и артикуляции - факт, что . Это можно использовать для добавления предложения в предложение, где грамматика вынуждает вас использовать существительное, например, после связывания таких слов, как , несмотря на , или , несмотря на , за которыми следует существительное.

Несмотря на / несмотря на + существительное + противоположное предложение

Например:

  • Несмотря на солнечных лучей, снег еще не растаял.
  • Несмотря на солнечных лучей, снег еще не растаял.

D Несмотря на то, что и , несмотря на то, что имеют одинаковое значение.

Однако вы можете добавить предложение к , несмотря на , или , несмотря на , добавив , факт, что , а затем предложение.

Несмотря на / несмотря на + тот факт, что + пункт + противоположный пункт.

Например:

  • Несмотря на то, что солнце светило весь день, снег еще не растаял.

Это позволяет вам быть более гибкими в предложениях, но также делает ваш английский более четким и плавным.

Вот еще примеры:

Шел дождь, но футбольная команда продолжила тренировку.

  • Несмотря на то, что шел дождь, футбольная команда продолжила тренировку.
  • Футбольная команда продолжила тренировку несмотря на то, что шел дождь.

Экономика вошла в рецессию, но наша компания выживает.

  • Несмотря на то, что экономика ушла в рецессию, наша компания выживает.
  • Наша компания выживает , несмотря на то, что экономика вошла в рецессию.

Предлагаемые курсы:

Добавлено: 16 августа 2017

Категории: Коммуникативные навыки

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Некоторые химические элементы называются металлами . Это большинство элементов периодической таблицы. Эти элементы обычно обладают следующими свойствами:

  1. Они могут проводить электричество и тепло.
  2. Их легко сформировать.
  3. У них блестящий вид.
  4. Они имеют высокую температуру плавления.

Большинство металлов являются твердыми при комнатной температуре, но это не обязательно.Ртуть жидкая. Сплавы - это смеси, в которых хотя бы одна часть смеси представляет собой металл. Примеры металлов: алюминий, медь, железо, олово, золото, свинец, серебро, титан, уран и цинк. Хорошо известные сплавы включают бронзу и сталь.

Изучение металлов называется металлургией.

Признаки сходства металлов (свойства металлов) [изменить | изменить источник]

Большинство металлов твердые, блестящие, они кажутся тяжелыми и плавятся только при очень высоких температурах.Куски металла будут издавать звон колокольчика при ударе чего-то тяжелого (они звучные). Тепло и электричество могут легко проходить через металл (он проводящий). Кусок металла можно разбить на тонкий лист (он ковкий) или растянуть на тонкую проволоку (он пластичный). Металл трудно разорвать (у него высокая прочность на разрыв) или разбить (у него высокая прочность на сжатие). Если надавить на длинный тонкий кусок металла, он согнется, а не сломается (он эластичный). За исключением цезия, меди и золота, металлы имеют нейтральный серебристый цвет.

Не все металлы обладают этими свойствами. Ртуть, например, жидкая при комнатной температуре, свинец очень мягкий, а тепло и электричество не проходят через железо так, как через медь.

Мост в России металлический, вероятно, железный или стальной.

Металлы очень полезны людям. Их используют для изготовления инструментов, потому что они могут быть прочными и легко поддающимися обработке. Из железа и стали строили мосты, здания или корабли.

Некоторые металлы используются для изготовления таких предметов, как монеты, потому что они твердые и не изнашиваются быстро.Например, медь (блестящая и красного цвета), алюминий (блестящая и белая), золото (желтая и блестящая), а также серебро и никель (также белые и блестящие).

Некоторые металлы, например сталь, можно сделать острыми и оставаться острыми, поэтому их можно использовать для изготовления ножей, топоров или бритв.

Редкие металлы высокой стоимости, такие как золото, серебро и платина, часто используются для изготовления ювелирных изделий. Металлы также используются для изготовления крепежа и шурупов. Кастрюли, используемые для приготовления пищи, могут быть сделаны из меди, алюминия, стали или железа.Свинец очень тяжелый и плотный, и его можно использовать в качестве балласта на лодках, чтобы не допустить их опрокидывания или защитить людей от ионизирующего излучения.

Многие изделия, сделанные из металлов, на самом деле могут быть сделаны из смесей по крайней мере одного металла с другими металлами или с неметаллами. Эти смеси называются сплавами. Некоторые распространенные сплавы:

Люди впервые начали делать вещи из металла более 9000 лет назад, когда они обнаружили, как получать медь из [] руды. Затем они научились делать более твердый сплав - бронзу, добавляя к ней олово.Около 3000 лет назад они открыли железо. Добавляя небольшое количество углерода в железо, они обнаружили, что из них можно получить особенно полезный сплав - сталь.

В химии металл - это слово, обозначающее группу химических элементов, обладающих определенными свойствами. Атомы металла легко теряют электрон и становятся положительными ионами или катионами. Таким образом, металлы не похожи на два других вида элементов - неметаллы и металлоиды. Большинство элементов периодической таблицы - металлы.

В периодической таблице мы можем провести зигзагообразную линию от элемента бора (символ B) до элемента полония (символ Po). Элементы, через которые проходит эта линия, - это металлоиды. Элементы, расположенные выше и справа от этой линии, являются неметаллами. Остальные элементы - это металлы.

Большинство свойств металлов обусловлено тем, что атомы в металле не очень крепко удерживают свои электроны. Каждый атом отделен от других тонким слоем валентных электронов.

Однако некоторые металлы отличаются. Примером может служить металлический натрий. Он мягкий, плавится при низкой температуре и настолько легкий, что плавает на воде. Однако людям не следует пробовать это, потому что еще одно свойство натрия состоит в том, что он взрывается при соприкосновении с водой.

Большинство металлов химически стабильны и не вступают в реакцию легко, но некоторые реагируют. Реактивными являются щелочные металлы, такие как натрий (символ Na) и щелочноземельные металлы, такие как кальций (символ Ca). Когда металлы действительно вступают в реакцию, они часто реагируют с кислородом.Оксиды металлов являются основными. Оксиды неметаллов кислые.

Соединения, в которых атомы металлов соединены с другими атомами, образуя молекулы, вероятно, являются наиболее распространенными веществами на Земле. Например, поваренная соль - это соединение натрия.

Кусок чистой меди, найденной как самородная медь

Считается, что использование металлов отличает людей от животных. До того, как стали использовать металлы, люди делали инструменты из камня, дерева и костей животных. Сейчас это называется каменным веком.

Никто не знает, когда был найден и использован первый металл. Вероятно, это была так называемая самородная медь, которую иногда находят большими кусками на земле. Люди научились делать из него медные инструменты и другие вещи, хотя для металла он довольно мягкий. Они научились плавке, чтобы получать медь из обычных руд. Когда медь плавили на огне, люди научились делать сплав под названием бронза, который намного тверже и прочнее меди. Из бронзы делали ножи и оружие.Это время в истории человечества примерно после 3300 г. до н.э. часто называют бронзовым веком, то есть временем бронзовых орудий и оружия.

Примерно в 1200 году до нашей эры некоторые люди научились делать железные орудия труда и оружие. Они были даже тверже и прочнее бронзы, и это было преимуществом на войне. Время железных инструментов и оружия теперь называется железным веком. . Металлы были очень важны в истории человечества и цивилизации. Железо и сталь сыграли важную роль в создании машин. Золото и серебро использовались как деньги, чтобы люди могли торговать, то есть обмениваться товарами и услугами на большие расстояния.

В астрономии металл - это любой элемент, кроме водорода или гелия. Это потому, что эти два элемента (а иногда и литий) - единственные, которые образуются вне звезд. В небе спектрометр может видеть признаки металлов и показывать астроному металлы в звезде.

В организме человека некоторые металлы являются важными питательными веществами, такими как железо, кобальт и цинк. Некоторые металлы могут быть безвредными, например рутений, серебро и индий. Некоторые металлы могут быть токсичными в больших количествах. Другие металлы, такие как кадмий, ртуть и свинец, очень ядовиты.Источники отравления металлами включают горнодобывающую промышленность, хвостохранилища, промышленные отходы, сельскохозяйственные стоки, профессиональные воздействия, краски и обработанную древесину.

.

Смотрите также