Alüminiumdan istifadə nümunələri. Alüminium və onun ərintilərinin istifadəsi

ev / Mübahisə

Hazırda alüminium və onun ərintiləri müasir texnologiyanın demək olar ki, bütün sahələrində istifadə olunur. Alüminium və onun ərintilərinin ən mühüm istehlakçıları aviasiya və avtomobil sənayesi, dəmir yolu və su nəqliyyatı, maşınqayırma, elektrotexnika və cihazqayırma, sənaye və mülki tikinti, kimya sənayesi və istehlak mallarının istehsalıdır.

Alüminium ərintilərinin əksəriyyəti təbii atmosferdə, dəniz suyunda, bir çox duzların və kimyəvi maddələrin məhlullarında və əksər qidalarda yüksək korroziyaya davamlıdır. Dəniz suyunda alüminium ərintisi konstruksiyaları tez-tez istifadə olunur. 1930-cu ildən alüminium ərintilərindən dəniz şamandıraları, xilasedici qayıqlar, gəmilər, barjalar tikilir.Hazırda alüminium ərintilərindən hazırlanmış gəmi gövdələrinin uzunluğu 61 m-ə çatır.Alüminium yeraltı boru kəmərlərində təcrübə var, alüminium ərintiləri torpaq korroziyasına yüksək davamlıdır. 1951-ci ildə Alyaskada 2,9 km uzunluğunda boru xətti çəkilmişdir. 30 illik istismardan sonra bir dənə də olsun sızma və ya korroziya səbəbindən ciddi zədə aşkar edilməyib.

Alüminium tikintidə üzlük panelləri, qapılar, pəncərə çərçivələri və elektrik kabelləri şəklində böyük miqdarda istifadə olunur. Alüminium ərintiləri, xüsusilə konstruksiyalar tez-tez nəm olmadıqda, beton, harç və ya gips ilə təmasda olduqda uzun müddət ərzində ciddi korroziyaya məruz qalmır. Tez-tez rütubətlə, alüminium məhsullarının səthi əlavə müalicə edilməmişsə, havada oksidləşdirici maddələrin yüksək olduğu sənaye şəhərlərində qaralana, hətta qaralana bilər. Bunun qarşısını almaq üçün, parlaq anodizasiya ilə parlaq səthlər əldə etmək üçün xüsusi ərintilər istehsal olunur - metal səthinə bir oksid filmi tətbiq olunur. Bu vəziyyətdə səthə bir çox rəng və kölgə verilə bilər. Məsələn, alüminium və silikon ərintiləri bozdan qara rəngə qədər müxtəlif çalarları əldə etməyə imkan verir. Alüminium və xrom ərintiləri qızılı rəngə malikdir.

Alüminium tozları sənayedə də istifadə olunur. Onlar metallurgiya sənayesində istifadə olunur: alüminotermiyada, alaşımlı əlavələr kimi, presləmə və sinterləmə yolu ilə yarımfabrikatların istehsalı üçün. Bu üsulla çox davamlı hissələr (dişli çarxlar, kollar və s.) hazırlanır. Tozlar kimyada alüminium birləşmələri istehsal etmək üçün və katalizator kimi də istifadə olunur (məsələn, etilen və aseton istehsalında). Alüminiumun xüsusilə toz şəklində yüksək reaktivliyini nəzərə alaraq, tez alışma qabiliyyətindən istifadə edərək, partlayıcı maddələrdə və raketlər üçün bərk yanacaqda istifadə olunur.

Alüminiumun oksidləşməyə yüksək müqavimətini nəzərə alaraq, toz rəngləmə avadanlığı, dam örtüyü, çap kağızı, avtomobil panellərinin parlaq səthləri üçün örtüklərdə piqment kimi istifadə olunur. Polad və çuqun məhsulları da korroziyanın qarşısını almaq üçün alüminium təbəqəsi ilə örtülmüşdür.

Tətbiq miqyasına görə alüminium və onun ərintiləri dəmir (Fe) və onun ərintilərindən sonra ikinci yeri tutur. Texnologiyanın və məişətin müxtəlif sahələrində alüminiumun geniş yayılması onun fiziki, mexaniki və kimyəvi xüsusiyyətlərinin birləşməsi ilə əlaqələndirilir: aşağı sıxlıq, atmosfer havasında korroziyaya davamlılıq, yüksək istilik və elektrik keçiriciliyi, çeviklik və nisbətən yüksək möhkəmlik. Alüminium müxtəlif üsullarla asanlıqla işlənir - döymə, ştamplama, yayma və s. Təmiz alüminium məftil hazırlamaq üçün istifadə olunur (alüminiumun elektrik keçiriciliyi misin elektrik keçiriciliyinin 65,5% -ni təşkil edir, lakin alüminium misdən üç dəfədən çox yüngüldür, belə ki, alüminium tez-tez elektrik mühəndisliyində misi əvəz edir) və qablaşdırma materialı kimi istifadə olunan folqa. Əridilmiş alüminiumun əsas hissəsi müxtəlif ərintilərin istehsalına sərf olunur. Qoruyucu və dekorativ örtüklər alüminium ərintilərinin səthlərinə asanlıqla tətbiq olunur.

Alüminium ərintilərinin müxtəlif xüsusiyyətləri alüminiuma bərk məhlullar və ya intermetal birləşmələr əmələ gətirən müxtəlif əlavələrin daxil edilməsi ilə əlaqədardır. Alüminiumun əsas hissəsi yüngül ərintilərin istehsalı üçün istifadə olunur - duralumin (94% alüminium, 4% mis (Cu), hər birində 0,5% maqnezium (Mg), manqan (Mn), dəmir (Fe) və silisium (Si)), silumin ( 85-90% - alüminium, 10-14% silisium (Si), 0,1% natrium (Na)) və s.. Metallurgiyada alüminium yalnız ərintilər üçün əsas kimi deyil, həm də geniş yayılmış ərinti əlavələrindən biri kimi istifadə olunur. mis (Cu), maqnezium (Mg), dəmir (Fe), >nikel (Ni) əsasında ərintilərdə və s.

Alüminium ərintiləri gündəlik həyatda, tikinti və memarlıqda, avtomobil sənayesində, gəmiqayırmada, aviasiya və kosmik texnologiyada geniş istifadə olunur. Xüsusilə, ilk süni Yer peyki alüminium ərintisindən hazırlanmışdır. Alüminium və sirkoniumun ərintisi (Zr) - nüvə reaktorunun tikintisində geniş istifadə olunur. Alüminium partlayıcı maddələrin istehsalında istifadə olunur. Gündəlik həyatda alüminiumla işləyərkən, yalnız neytral (turşuluq) mayelərin qızdırıla və alüminium qablarda (məsələn, qaynadılmış su) saxlanıla biləcəyini nəzərə almaq lazımdır. Məsələn, alüminium qabda turş kələm şorbası bişirirsinizsə, alüminium yeməyə keçir və xoşagəlməz "metal" dad alır. Oksid filmi gündəlik həyatda çox asanlıqla zədələndiyi üçün alüminium qabların istifadəsi hələ də arzuolunmazdır.

Alüminium və onun ərintilərinin bütün nəqliyyat növlərində və ilk növbədə hava nəqliyyatında istifadəsi nəqliyyat vasitələrinin ölü çəkisini azaltmaq və onlardan istifadənin səmərəliliyini kəskin şəkildə artırmaq problemini həll etməyə imkan verdi. Təyyarənin konstruksiyaları, mühərrikləri, blokları, silindr başlıqları, karterlər və sürət qutuları alüminium və onun ərintilərindən hazırlanır. Alüminium və onun ərintiləri dəmir yolu vaqonlarının işlənməsi, gəmilərin gövdə və bacalarının, xilasedici qayıqların, radar dirəklərinin və keçid keçidlərinin hazırlanmasında istifadə olunur. Alüminium və onun ərintiləri elektrik sənayesində kabellərin, şinlərin, kondansatörlərin və AC rektifikatorlarının istehsalı üçün geniş istifadə olunur. Alətqayırmada alüminium və onun ərintilərindən kino və fotoqrafiya avadanlıqlarının, radiotelefon avadanlıqlarının, müxtəlif nəzarət-ölçü alətlərinin istehsalında istifadə olunur. Yüksək korroziyaya davamlılığına və qeyri-toksikliyinə görə alüminium güclü azot turşusu, hidrogen peroksid, üzvi maddələr və qida məhsullarının istehsalı və saxlanması üçün avadanlıqların istehsalında geniş istifadə olunur. Qalaydan daha möhkəm və ucuz olan alüminium folqa onu qida məhsulları üçün qablaşdırma materialı kimi tamamilə əvəz etmişdir. Alüminium kənd təsərrüfatı məhsullarının konservləşdirilməsi və saxlanması üçün qabların istehsalında, taxıl anbarlarının və digər prefabrik strukturların tikintisi üçün getdikcə daha çox istifadə olunur. Ən mühüm strateji metallardan biri olan alüminium ərintiləri kimi təyyarələrin, tankların, artilleriya qurğularının, raketlərin, yandırıcıların, eləcə də hərbi texnikanın digər məqsədləri üçün geniş istifadə olunur.

Yüksək təmizlikli alüminium texnologiyanın yeni sahələrində - nüvə enerjisində, yarımkeçirici elektronikada, radarda, həmçinin metal səthləri müxtəlif kimyəvi maddələrdən və atmosfer korroziyasından qorumaq üçün geniş istifadə olunur. Belə alüminiumun yüksək əks etdiriciliyi onun əks etdirən səthlərindən isitmə və işıqlandırma reflektorları və güzgülər hazırlamaq üçün istifadə olunur. Metallurgiya sənayesində alüminium bir sıra metalların (məsələn, xrom, kalsium, manqan) alüminium-termik üsullarla istehsalında, poladın deoksidləşdirilməsində və polad hissələrinin qaynaqında azaldıcı vasitə kimi istifadə olunur.

Alüminium və onun ərintiləri sənaye və mülki tikintidə tikinti çərçivələrinin, fermaların, pəncərə çərçivələrinin, pilləkənlərin və s. istehsalı üçün geniş istifadə olunur. Məsələn, Kanadada bu məqsədlər üçün alüminium istehlakı ümumi istehlakın təxminən 30% -ni, ABŞ-da - 20%-dən çox. İstehsal miqyasına və iqtisadiyyatda əhəmiyyətinə görə alüminium digər əlvan metallar arasında möhkəm birinci yeri tutmuşdur.

Alüminium dövri cədvəlin üçüncü qrupunun kimyəvi elementidir.

biz D.İ.Mendeleyevin elementləriyik. Onun seriya nömrəsi 13, atom kütləsidir

26.98. Alüminiumun sabit izotopları yoxdur.

Kimyəvi xassələri

Qeyri-metallarla qarşılıqlı əlaqə

Oksigenlə yüksək temperaturda yalnız incə bölünmüş vəziyyətdə qarşılıqlı təsir göstərir:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3,

reaksiya böyük istilik yayılması ilə müşayiət olunur.

200°C-dən yuxarı temperaturda alüminium sulfid əmələ gətirmək üçün kükürdlə reaksiya verir:

2Al + 3S = Al 2 S 3.

500°C-də – fosforla, alüminium fosfidi əmələ gətirir:

800°C-də azotla, 2000°C-də isə karbonla reaksiyaya girərək nitrid və karbid əmələ gətirir:

2Al + N 2 = 2AlN,

4Al + 3C = Al 4 C 3.

Normal şəraitdə xlor və bromla, qızdırıldıqda isə yodla katalizator kimi suyun iştirakı ilə reaksiya verir:

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

Hidrogenlə birbaşa qarşılıqlı təsir göstərmir.

Metallarla o, intermetal birləşmələri olan ərintilər əmələ gətirir - alüminidlər, məsələn, CuAl 2, CrAl 7, FeAl 3 və s.

Su ilə qarşılıqlı əlaqə

Oksid filmindən təmizlənmiş alüminium su ilə güclü qarşılıqlı təsir göstərir:

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2

Reaksiya nəticəsində az həll olunan alüminium hidroksid əmələ gəlir və hidrogen ayrılır.

Turşularla qarşılıqlı əlaqə

Seyreltilmiş turşularla asanlıqla reaksiya verir, duzlar əmələ gətirir:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2;

2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2;

8Al + 30HNO 3 = 8Al(NO 3) 3 + 3N 2 O + 15H 2 O (azot və ammonium nitrat da azot turşusunun reduksiyasının məhsulu ola bilər).

Otaq temperaturunda konsentratlaşdırılmış azot və sulfat turşuları ilə reaksiya vermir, qızdırıldıqda, duz və turşu reduksiya məhsulu əmələ gətirmək üçün reaksiya verir:

2Al + 6H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;

Al + 6HNO 3 = Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Qələvilərlə qarşılıqlı əlaqə

Alüminium amfoter metaldır, qələvilərlə asanlıqla reaksiya verir:

məhlulda natrium tetrahidroksodiaquaalüminat əmələ gətirir:

2Al + 2NaOH + 10H 2 O = 2Na + 3H 2

alüminatlar əmələ gətirmək üçün əridildikdə:

2Al + 6KOH = 2KAlO 2 + 2K 2 O + 3H 2.

Metalların oksidlərdən və duzlardan bərpası

Alüminium aktiv metaldır, metalları oksidlərindən sıxışdırmağa qadirdir. Alüminiumun bu xüsusiyyəti metallurgiyada praktik tətbiq tapdı:

2Al + Cr 2 O 3 = 2Cr + Al 2 O 3.

İstifadə sahələri

Alüminium onu digər metallardan fərqləndirən bir sıra xüsusiyyətlərə malikdir. Bu alüminiumun aşağı sıxlığı, yaxşı çeviklik və kifayət qədər mexaniki güc, yüksək istilik və elektrik keçiriciliyidir. Alüminium toksik deyil, maqnitsizdir və bir sıra kimyəvi maddələrə qarşı korroziyaya davamlıdır. Bütün bu xassələri, eləcə də digər əlvan metallarla müqayisədə nisbətən aşağı qiyməti sayəsində müasir texnologiyanın müxtəlif sahələrində olduqca geniş tətbiq tapmışdır.

Alüminiumun əhəmiyyətli bir hissəsi silisium, mis, maqnezium, sink, manqan və digər metallarla ərintilər şəklində istifadə olunur. Sənaye alüminium ərintiləri adətən ən azı iki və ya üç alaşımlı elementdən ibarətdir, bunlar əsasən mexaniki gücü artırmaq üçün alüminiuma daxil edilir.

Bütün alüminium ərintilərinin ən qiymətli xüsusiyyətləri aşağı sıxlıqdır

(2,65÷2,8), yüksək xüsusi möhkəmlik (dartılmanın sıxlığa nisbəti) və atmosfer korroziyasına qənaətbəxş müqavimət.

Alüminium ərintiləri işlənmiş və tökmə ərintilərə bölünür. Dövülmüş ərintilər isti və soyuq işləməyə məruz qalır, buna görə də yüksək çevikliyə malik olmalıdırlar. Dövülmüş ərintilərdən duraluminlər, mis, maqnezium və manqan ilə alüminium ərintiləri geniş istifadə olunur. Aşağı sıxlığa malik duralumin yumşaq polad markalarına yaxın mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir. Deformasiyadan

alüminium ərintiləri, eləcə də təmiz alüminiumdan təzyiqlə müalicə (yama, ştamplama) nəticəsində təbəqələr, zolaqlar, folqa, məftil, müxtəlif profilli çubuqlar və borular alınır. Bu yarımfabrikatların istehsalı üçün alüminium istehlakı onun qlobal istehsalının təxminən 70%-ni təşkil edir.

Alüminiumun qalan hissəsi tökmə ərintilərinin, tozların, deoksidləşdiricilərin istehsalı və digər məqsədlər üçün istifadə olunur.

Döküm ərintilərindən müxtəlif konfiqurasiyalı formalı tökmələr hazırlanır. Alüminium əsaslı geniş yayılmış tökmə ərintiləri siluminlərdir, əsas ərinti əlavəsi silikondur (13% -ə qədər).

Alüminium və onun ərintilərinin bütün nəqliyyat növlərində və ilk növbədə hava nəqliyyatında istifadəsi nəqliyyat vasitələrinin ölü çəkisini azaltmaq və onların səmərəliliyini kəskin şəkildə artırmaq problemini həll etməyə imkan verdi.

tətbiqlər. Təyyarənin konstruksiyaları, mühərrikləri, blokları, silindr başlıqları, karterlər, sürət qutuları, nasoslar və digər hissələr alüminium və onun ərintilərindən hazırlanır.

Alüminium və onun ərintiləri dəmir yolu vaqonlarının işlənməsi, gəmilərin gövdə və bacalarının, xilasedici qayıqların, radar dirəklərinin və keçid keçidlərinin hazırlanmasında istifadə olunur.

Alüminium və onun ərintiləri elektrik sənayesində kabellərin, şinlərin, kondansatörlərin və AC rektifikatorlarının istehsalı üçün geniş istifadə olunur. Alətqayırmada alüminium və onun ərintilərindən kino və fotoqrafiya avadanlıqlarının, radiotelefon avadanlıqlarının, müxtəlif nəzarət-ölçü alətlərinin istehsalında istifadə olunur.

Yüksək korroziyaya davamlılığına və qeyri-toksikliyinə görə alüminium güclü azot turşusu, hidrogen peroksid, üzvi maddələr və qida məhsullarının istehsalı və saxlanması üçün avadanlıqların istehsalında geniş istifadə olunur. Qalaydan daha möhkəm və ucuz olan alüminium folqa onu qida məhsulları üçün qablaşdırma materialı kimi tamamilə əvəz etmişdir. Alüminium kənd təsərrüfatı məhsullarının konservləşdirilməsi və saxlanması üçün qabların istehsalında, taxıl anbarlarının və digər prefabrik strukturların tikintisi üçün getdikcə daha çox istifadə olunur. Ən mühüm strateji metallardan biri olan alüminium ərintiləri kimi təyyarələrin, tankların, artilleriya qurğularının, raketlərin, yandırıcıların, eləcə də hərbi texnikanın digər məqsədləri üçün geniş istifadə olunur.

Metallurgiya sənayesində alüminium bir sıra metalların (məsələn, xrom, kalsium, manqan) alüminotermik üsullarla istehsalında, poladın oksidləşməsində və polad hissələrinin qaynaqında azaldıcı maddə kimi istifadə olunur.

Alüminium və onun ərintiləri sənaye və mülki tikintidə tikinti çərçivələrinin, fermaların, pəncərə çərçivələrinin, pilləkənlərin və s. istehsalı üçün geniş istifadə olunur. İstehsal miqyasına və xalq təsərrüfatında əhəmiyyətinə görə alüminium digər qeyri-müəyyən elementlər arasında möhkəm birinci yeri tutur. qara metallar.

Biz onu havaya göndərib kosmosa çıxarırıq, plitənin üstünə qoyuruq, ondan binalar tikirik, təkər düzəldirik, dəriyə sürtüb xoraları müalicə edirik... Hələ başa düşmürsən? Söhbət alüminiumdan gedir.

Alüminiumun bütün istifadələrini sadalamağa çalışın və mütləq yanılacaqsınız. Çox güman ki, onların bir çoxunun varlığından belə xəbəriniz yoxdur. Hər kəs alüminiumun təyyarə istehsalçılarının istifadə etdiyi material olduğunu bilir. Bəs avtomobil sənayesi və ya deyək. dərman? Alüminiumun qidalara gümüşü rəng vermək üçün rəngləndirici kimi istifadə edilən E-137 qida əlavəsi olduğunu bilirdinizmi?

Alüminium istənilən metal, oksigen, hidrogen, xlor və bir çox başqa maddələrlə asanlıqla sabit birləşmələr əmələ gətirən elementdir. Belə kimyəvi və fiziki təsirlər nəticəsində xassələrinə görə diametrik olaraq fərqli olan ərintilər və birləşmələr alınır.

Alüminium oksidləri və hidroksidlərin istifadəsi

Alüminiumun tətbiq dairəsi o qədər genişdir ki, istehsalçıları, konstruktorları və mühəndisləri istəmədən səhvlərdən qorumaq üçün ölkəmizdə alüminium ərintilərinin markalanmasının istifadəsi məcburi hala gəldi. Hər bir ərinti və ya birləşməyə öz alfasayısal təyinatı verilir, bu da sonradan onları tez çeşidləməyə və sonrakı emal üçün göndərməyə imkan verir.

Alüminiumun ən çox yayılmış təbii birləşmələri onun oksidi və hidroksididir. təbiətdə onlar yalnız minerallar şəklində - korund, boksit, nefelin və s. - və alüminium oksidi şəklində mövcuddur. Alüminium və onun birləşmələrinin istifadəsi zərgərlik, kosmetologiya, tibb sahələri, kimya sənayesi və tikinti ilə əlaqələndirilir.

Rəngli, "təmiz" (buludlu olmayan) korundlar hamımızın bildiyimiz daş-qaşdır - yaqut və sapfir. Bununla belə, onlar ən çox yayılmış alüminium oksiddən başqa bir şey deyillər. Zərgərlik sənayesinə əlavə olaraq, alüminium oksidinin istifadəsi kimya sənayesinə qədər uzanır, burada adətən adsorbent kimi çıxış edir, həmçinin keramika qablarının istehsalına da aiddir. Keramika qazanlar, qazanlar və fincanlar, tərkibindəki alüminium sayəsində diqqətəlayiq istiliyədavamlı xüsusiyyətlərə malikdir. Alüminium oksidi katalizatorların istehsalı üçün material kimi də istifadəsini tapmışdır. Alüminium oksidləri tez-tez daha yaxşı bərkidilmək üçün betona əlavə edilir və alüminiumun əlavə edildiyi şüşə istiliyə davamlı olur.

Alüminium hidroksid üçün tətbiqlərin siyahısı daha da təsir edici görünür. Alüminium hidroksid turşunu udmaq qabiliyyətinə və insan immunitetinə katalitik təsir göstərdiyinə görə “A” və “B” tipli hepatitlərə və tetanoz infeksiyasına qarşı dərman və peyvəndlərin istehsalında istifadə olunur. Bədəndə çox miqdarda fosfat olması səbəbindən yaranan böyrək çatışmazlığını da müalicə edirlər. Bədənə daxil olduqdan sonra alüminium hidroksid fosfatlarla reaksiya verir və onlarla ayrılmaz bağlar əmələ gətirir və sonra təbii olaraq bədəndən xaric olur.

Hidroksid əla həll olunma qabiliyyətinə və toksik olmadığına görə tez-tez diş pastalarına, şampuna, sabuna, günəşdən qoruyucu kremlərə, üz və bədən üçün qidalandırıcı və nəmləndirici kremlərə, tər əleyhinə, toniklərə, təmizləyici losyonlara, köpüklərə və s. ilə qarışdırılır. Lazım gələrsə parçanı bərabər və qalıcı şəkildə boyayın, sonra boyaya bir az alüminium hidroksid əlavə edin və rəng sözün həqiqi mənasında materialın səthinə "heçlənir".

Alüminium xloridlərin və sulfatların tətbiqi

Xloridlər və sulfatlar da son dərəcə vacib alüminium birləşmələridir. Alüminium xlorid təbii olaraq yaranmır, lakin boksit və kaolindən sənaye üsulu ilə əldə etmək olduqca asandır. Alüminium xloridin katalizator kimi istifadəsi kifayət qədər birtərəflidir, lakin neft emalı sənayesi üçün praktiki olaraq əvəzolunmazdır.

Alüminium sulfatlar təbii olaraq vulkanik süxurlarda minerallar kimi mövcuddur və havadan suyu udmaq qabiliyyəti ilə tanınır. Alüminium sulfatın istifadəsi kosmetika və toxuculuq sənayesini əhatə edir. Birincidə, antiperspirantlarda, ikincisində - boya şəklində bir əlavə kimi çıxış edir. Həşərat kovucularında alüminium sulfatın istifadəsi maraqlıdır. Sulfatlar təkcə ağcaqanadları, milçəkləri və midgeləri dəf etmir, həm də dişləmə yerini anesteziya edir. Bununla birlikdə, maddi faydalara baxmayaraq, alüminium sulfatlar insan sağlamlığına birmənalı təsir göstərmir. Alüminium sulfatın tənəffüs edilməsi və ya udulması ciddi zəhərlənməyə səbəb ola bilər.

Alüminium ərintiləri - əsas tətbiqlər

Alüminiumun metallarla (ərintilər) süni şəkildə istehsal olunan birləşmələri, təbii birləşmələrdən fərqli olaraq, istehsalçının özünün istədiyi xüsusiyyətlərə malik ola bilər - ərinti elementlərinin tərkibini və miqdarını dəyişdirmək kifayətdir. Bu gün alüminium ərintilərinin istehsalı və onların tətbiqi üçün demək olar ki, sonsuz imkanlar mövcuddur.

Alüminium ərintilərindən istifadə üçün ən məşhur sənaye təyyarə istehsalıdır. Təyyarələr demək olar ki, tamamilə alüminium ərintilərindən hazırlanır. Sink, maqnezium və alüminium ərintiləri təyyarənin dərilərində və konstruksiya hissələrində istifadə edilən görünməmiş güc təmin edir.

Alüminium ərintiləri eyni şəkildə gəmilərin, sualtı qayıqların və kiçik çay nəqliyyatının tikintisində istifadə olunur. Burada alüminiumdan üst quruluş konstruksiyaları hazırlamaq daha sərfəlidir, onlar gəminin çəkisini yarıdan çox azaldır, etibarlılığını itirmir.

Təyyarələr və gəmilər kimi avtomobillər də hər il daha çox “alüminium” olur. Alüminium yalnız bədən hissələrində deyil, həm də çərçivələrdə, şüalarda, sütunlarda və kabin panellərində istifadə olunur. Alüminium ərintilərinin kimyəvi təsirsizliyi, korroziyaya həssaslığı və istilik izolyasiya xüsusiyyətlərinə görə maye məhsulların daşınması üçün çənlər alüminium ərintilərindən hazırlanır.

Alüminiumun sənayedə istifadəsi geniş yayılmışdır. Alüminium ərintilərindən hazırlanmış korroziyaya son dərəcə davamlı, kimyəvi cəhətdən təsirsiz boru kəmərləri olmasaydı, neft və qaz hasilatı indiki kimi olmazdı. Alüminiumdan hazırlanmış matkapların çəkisi bir neçə dəfə azdır, yəni onları daşımaq və quraşdırmaq asandır. Və burada hər cür çənlər, qazanlar və digər konteynerlər haqqında danışmaq olmaz...

Alüminium və onun ərintilərindən qazanlar, tavalar, çörək qabları, çömçələr və digər məişət əşyaları hazırlanır. Alüminium qablar istiliyi yaxşı keçirir, çox tez qızır, təmizləmək asandır, sağlamlığa və qidaya zərər vermir. Əti sobada bişiririk və alüminium folqa üzərində piroq bişiririk, yağlar və marqarinlər, pendirlər, şokolad və konfetlər alüminium qablaşdırılır.

Son dərəcə vacib və perspektivli sahə alüminiumun tibbdə istifadəsidir. Daha əvvəl qeyd olunan istifadələrə (peyvəndlər, böyrək dərmanları, adsorbentlər) əlavə olaraq, xora və ürək yanması dərmanlarında alüminiumdan istifadə də qeyd edilməlidir.

Yuxarıda göstərilənlərin hamısından bir nəticə çıxarmaq olar - alüminium sinifləri və tətbiqləri onlara kiçik bir məqalə həsr etmək üçün çox müxtəlifdir. Alüminium haqqında kitablar yazmaq daha yaxşıdır, çünki onu "gələcəyin metalı" adlandırmaq boş yerə deyil.

Ən yüngül və çevik metal olaraq geniş istifadə sahəsinə malikdir. Korroziyaya davamlıdır, yüksək elektrik keçiriciliyinə malikdir və ani temperatur dalğalanmalarına asanlıqla dözür. Digər bir xüsusiyyət ondan ibarətdir ki, hava ilə təmasda olduqda, onun səthində metalı qoruyan xüsusi bir film meydana gəlir.

Bütün bunlar, eləcə də digər xüsusiyyətlər onun aktiv istifadəsinə kömək etdi. Beləliklə, alüminiumun istifadəsinin nə olduğunu daha ətraflı öyrənək.

Bu struktur metal geniş istifadə olunur. Xüsusilə, onun istifadəsi ilə təyyarə istehsalı, raket elmi, qida sənayesi və qab-qacaq istehsalı öz fəaliyyətinə başladı. Xüsusiyyətləri sayəsində alüminium daha az çəkisi sayəsində gəmilərin manevr qabiliyyətini yaxşılaşdırmağa imkan verir.

Alüminium konstruksiyalar oxşar polad məmulatlardan orta hesabla 50% daha yüngüldür.

Ayrı-ayrılıqda metalın cərəyan keçirmə qabiliyyətini qeyd etmək lazımdır. Bu xüsusiyyət ona əsas rəqib olmağa imkan verdi. Mikrosxemlərin istehsalında və ümumiyyətlə mikroelektronika sahəsində fəal şəkildə istifadə olunur.

Ən populyar istifadə sahələrinə aşağıdakılar daxildir:

Təyyarə istehsalı: nasoslar, mühərriklər, korpuslar və digər elementlər;
Raket elmi: raket yanacağı üçün yanan komponent kimi;
Gəmi tikintisi: gövdələr və göyərtənin üst tikililəri;
Elektronika: naqillər, kabellər, rektifikatorlar;
Müdafiə istehsalı: pulemyotlar, tanklar, təyyarələr, müxtəlif qurğular;
Tikinti: pilləkənlər, çərçivələr, bitirmə;
Dəmir yolu sahəsi: neft məhsulları üçün çənlər, hissələri, avtomobillər üçün çərçivələr;
Avtomobil sənayesi: bamperlər, radiatorlar;
Məişət: folqa, qablar, güzgülər, kiçik məişət texnikası;

Geniş paylanması metalın üstünlükləri ilə izah olunur, lakin onun da əhəmiyyətli bir çatışmazlığı var - aşağı güc. Onu minimuma endirmək üçün metala maqnezium da əlavə edilir.

Artıq başa düşdüyünüz kimi, alüminium və onun birləşmələri əsasən elektrik mühəndisliyində (və sadəcə texnologiyada), gündəlik həyatda, sənayedə, maşınqayırmada və aviasiyada istifadə olunur. İndi alüminium metalın tikintidə istifadəsi haqqında danışacağıq.

Bu video sizə alüminium və onun ərintilərinin istifadəsi haqqında məlumat verəcəkdir:

Tikintidə istifadə edin

Alüminiumun insanlar tərəfindən tikinti sahəsində istifadəsi onun korroziyaya davamlılığı ilə müəyyən edilir. Bu, ondan həm aqressiv mühitlərdə, həm də açıq havada istifadəsi planlaşdırılan konstruksiyalar hazırlamağa imkan verir.

Dam örtükləri

Alüminium aktiv şəkildə istifadə olunur. Bu təbəqə materialı, yaxşı dekorativ, yükdaşıyıcı və qapalı xüsusiyyətləri ilə yanaşı, digər dam örtüyü materialları ilə müqayisədə münasib qiymətə də malikdir. Üstəlik, belə bir dam profilaktik yoxlama və ya təmir tələb etmir və onun xidmət müddəti bir çox mövcud materialdan artıqdır.

Təmiz alüminiuma başqa metallar əlavə edərək, tamamilə hər hansı bir dekorativ xüsusiyyətləri əldə edə bilərsiniz. Bu dam örtüyü ümumi üsluba mükəmməl uyğunlaşan geniş rəng çeşidinə sahib olmağa imkan verir.

Pəncərə qanadları

Fənərlər və pəncərə çərçivələri arasında alüminium tapa bilərsiniz. Bənzər bir məqsəd üçün istifadə edilərsə, etibarsız və qısa ömürlü bir material olacaq.

Polad tez bir zamanda korroziya ilə örtüləcək, böyük bir bağlayıcı çəkiyə sahib olacaq və açmaq üçün əlverişsiz olacaq. Öz növbəsində, alüminium konstruksiyalarda belə çatışmazlıqlar yoxdur.

Aşağıdakı video sizə alüminiumun xüsusiyyətləri və istifadəsi haqqında məlumat verəcəkdir:

Divar panelləri

Alüminium panellər bu metalın ərintilərindən hazırlanır və evlərin xarici dekorasiyası üçün istifadə olunur. Onlar adi möhürlənmiş təbəqələr və ya təbəqələrdən, izolyasiyadan və örtüklərdən ibarət hazır bağlama panelləri şəklində ola bilər. Hər halda, onlar evin içərisində istiliyi maksimum dərəcədə saxlayırlar və çəkisi yüngül olduqları üçün bünövrədəki yükü daşımırlar.

Alüminium məhsulların və onun əsasında ərintilərin istehsalı üçün istifadə olunur.

Alaşımlama, əsas materialın mexaniki, fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıran əlavə elementlərin əriməyə daxil edilməsi prosesidir. Alaşımlama, metallurgiya məhsullarının keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması məqsədi ilə metal materialın alınmasının müxtəlif mərhələlərində həyata keçirilən bir sıra texnoloji prosedurların ümumi anlayışıdır.

Müxtəlif giriş ərinti elementləri alüminiumda xassələrini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir və bəzən ona yeni spesifik xüsusiyyətlər verir.

Təmiz alüminiumun gücü müasir sənaye ehtiyaclarını ödəmir, buna görə də sənaye üçün nəzərdə tutulmuş hər hansı bir məhsulun istehsalı üçün təmiz alüminium deyil, ərintiləri istifadə olunur.

Fərqli dopinqlərlə onlar artır möhkəmlik, sərtlik, istilik müqaviməti əldə edilir və digər xassələri. Eyni zamanda arzuolunmaz dəyişikliklər baş verir: istər-istəməz azalır elektrik keçiriciliyi, bir çox hallarda pisləşir korroziyaya davamlılıq, demək olar ki, həmişə artır nisbi sıxlıq. İstisna, nəinki korroziyaya davamlılığı azaltmır, hətta onu bir qədər də artıran manqan və maqnezium ilə ərintidir, bu da korroziyaya davamlılığı artırır (əgər 3% -dən çox deyilsə) və daha yüngül olduğundan nisbi sıxlığı azaldır. alüminiumdan daha çox.

Alüminium ərintiləri

Alüminium ərintiləri onlardan məhsulların istehsal üsuluna görə iki qrupa bölünür:
1) deformasiyaya uğrayan (qızdırdıqda yüksək plastikliyə malikdir),
2) tökmə zavodu (yaxşı axıcılığa malikdir).

Bu bölmə ərintilərin əsas texnoloji xüsusiyyətlərini əks etdirir. Bu xüsusiyyətləri əldə etmək üçün alüminiuma müxtəlif materiallar daxil edilir. ərinti elementləri və qeyri-bərabər miqdarda.

Hər iki növ ərintilərin istehsalı üçün xammal təkcə texniki cəhətdən təmiz alüminium deyil, həm də tərkibində 10-13% Si olan və dəmir, kalsium çirklərinin miqdarına görə bir-birindən bir qədər fərqlənən silikonlu alüminiumun ikiqat ərintiləridir. , titan və manqan. Onların tərkibindəki çirklərin ümumi miqdarı 0,5-1,7% təşkil edir. Bu ərintilərə siluminlər deyilir. İşlənmiş ərintiləri əldə etmək üçün, əsasən, həll olunan ərinti elementləri yüksək temperaturda həll olma həddini aşmayan miqdarda alüminiuma daxil edilir. Təzyiq altında qızdırıldıqda, deformasiya olunan ərintilər ən böyük süniliyi və ən aşağı gücü təmin edən homojen bərk məhlul quruluşuna malik olmalıdır. Bu, onların təzyiq altında yaxşı işləmə qabiliyyətini müəyyən edir.

Müxtəlif işlənmiş ərintilərdə əsas ərinti elementləri bunlardır mis, maqnezium, manqan və sink; əlavə olaraq, silikon, dəmir, nikel və bəzi digər elementlər də nisbətən az miqdarda verilir.

Duralumin - alüminium və mis ərintiləri

Tipik sərtləşən ərintilər duralumindir - alüminium-mis ərintiləri, tərkibində silikon və dəmirin daimi çirkləri var və maqnezium və manqan ilə əridilə bilər. Onların tərkibində misin miqdarı 2,2-7% intervalındadır.

Mis alüminiumda otaq temperaturunda 0,5% və 548 C evtektik temperaturda 5,7% miqdarında həll olur.

Duraluminin istilik müalicəsi iki mərhələdən ibarətdir. Əvvəlcə məhdudlaşdırıcı həllolma xəttindən yuxarı qızdırılır (adətən təxminən 500 C-ə qədər). Bu temperaturda onun strukturu alüminiumda misin homojen bərk məhluludur. Sərtləşmə yolu ilə, yəni. suda sürətli soyutma, bu quruluş otaq temperaturunda sabitlənir. Bu vəziyyətdə həll həddindən artıq doymuş olur. Bu vəziyyətdə, yəni. bərkimiş vəziyyətdə duralumin çox yumşaq və çevikdir.

Sərtləşmiş duraluminin quruluşu az sabitliyə malikdir və hətta otaq temperaturunda dəyişikliklər kortəbii olaraq baş verir. Bu dəyişikliklər ondan ibarətdir ki, artıq mis atomları məhlulda qruplaşdırılıb, CuAl kimyəvi birləşməsinin kristallarının xarakteristikasına yaxın ardıcıllıqla düzülür. Kimyəvi birləşmə hələ də əmələ gəlməmişdir, bərk məhluldan daha az ayrılmışdır, lakin bərk məhlulun kristal qəfəsindəki atomların qeyri-bərabər paylanması səbəbindən onda təhriflər baş verir ki, bu da sərtlik və gücün əhəmiyyətli dərəcədə artmasına səbəb olur. ərintinin çevikliyinin eyni vaxtda azalması. Otaq temperaturunda bərkimiş ərintinin strukturunun dəyişdirilməsi prosesi deyilir təbii yaşlanma.

Təbii yaşlanma xüsusilə ilk bir neçə saat ərzində intensiv şəkildə baş verir, lakin 4-6 gündən sonra ərintinin maksimum gücünü verərək tamamilə tamamlanır. Əgər ərinti 100-150 C-ə qədər qızdırılırsa, o zaman süni qocalma. Bu vəziyyətdə proses tez baş verir, lakin daha az sərtləşmə baş verir. Bu onunla izah olunur ki, daha yüksək temperaturda mis atomlarının diffuziya hərəkətləri daha asan baş verir, beləliklə CuAl fazası tamamilə əmələ gəlir və bərk məhluldan ayrılır. Yaranan fazanın gücləndirici təsiri təbii qocalma zamanı baş verən bərk məhlul şəbəkəsinin təhrifinin təsirindən daha az olduğu ortaya çıxır.

Müxtəlif temperaturlarda duraluminin qocalmasının nəticələrinin müqayisəsi göstərir ki, dörd gün ərzində təbii yaşlanma ilə maksimum möhkəmlənmə əldə edilir.

Manqan və maqnezium ilə alüminium ərintiləri

Sərtləşməyən alüminium ərintiləri arasında Al-Mn və Al-Mg əsaslı ərintilər ən böyük əhəmiyyət kəsb etmişdir.

Manqan və maqnezium, mis kimi, alüminiumda məhdud həll olur, temperaturun azalması ilə azalır. Bununla belə, onların istilik müalicəsi zamanı sərtləşmə təsiri azdır. Bu aşağıdakı kimi izah olunur. Tərkibində 1,9%-ə qədər Mn olan ərintilərin istehsalında kristallaşma prosesi zamanı bərk məhluldan ayrılan artıq manqan alüminiumla tərkibində həll olan, alüminiumda həll olmayan Al (MnFe) kimyəvi birləşməsini əmələ gətirməli olacaq. Nəticə etibarilə, məhdudlaşdırıcı həll xəttinin üstündəki sonrakı qızdırma homojen bərk məhlulun əmələ gəlməsini təmin etmir; ərinti bərk məhluldan və Al (MnFe) hissəciklərindən ibarət heterojen qalır və bu, söndürmə və sonrakı yaşlanmanın mümkünsüzlüyünə səbəb olur.

Al-Mg sistemi vəziyyətində, istilik müalicəsi zamanı sərtləşmənin olmamasının səbəbi fərqlidir. Maqneziumun 1,4% -ə qədər olması ilə sərtləşmə baş verə bilməz, çünki bu məhdudiyyətlər daxilində otaq temperaturunda alüminiumda həll olunur və artıq fazaların çökməsi baş vermir. Daha yüksək maqnezium tərkibi ilə, kimyəvi qocalmanın ardından sərtləşmə, artıq fazanın - MgAl kimyəvi birləşməsinin sərbəst buraxılmasına səbəb olur.

Bununla belə, bu birləşmənin xüsusiyyətləri elədir ki, onun izolyasiyasından əvvəlki proseslər, sonra isə yaranan daxilolmalar nəzərəçarpacaq gücləndirici təsirə səbəb olmur. Buna baxmayaraq, alüminiuma həm manqan, həm də maqnezium daxil etmək faydalıdır. Onun gücünü və korroziyaya davamlılığını artırırlar (maqnezium tərkibi 3% -dən çox deyil). Bundan əlavə, maqnezium ərintiləri təmiz alüminiumdan daha yüngüldür.

Digər ərinti elementləri

Həmçinin, alüminiumun bəzi xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün alaşım elementləri kimi aşağıdakılar istifadə olunur:

Yüksək temperaturda oksidləşməni azaltmaq üçün berilyum əlavə edilir. Daxili yanma mühərrik hissələrinin (porşenlər və silindr başlıqları) istehsalında axıcılığı yaxşılaşdırmaq üçün alüminium tökmə ərintilərində kiçik berilyum əlavələri (0,01-0,05%) istifadə olunur.

Bor elektrik keçiriciliyini artırmaq üçün və təmizləyici əlavə kimi təqdim edilir. Bor nüvə enerjisində istifadə olunan alüminium ərintilərinə (reaktor hissələri istisna olmaqla) daxil edilir, çünki radiasiyanın yayılmasının qarşısını alaraq neytronları udur. Bor orta hesabla 0,095-0,1% həcmində daxil edilir.

vismut. Bizmut, qurğuşun, qalay, kadmium kimi aşağı ərimə nöqtələrinə malik metallar emal qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq üçün alüminium ərintilərinə daxil edilir. Bu elementlər çiplərin kövrəkliyinə və kəsicinin yağlanmasına kömək edən yumşaq, əriyən fazalar əmələ gətirir.

Qallium ərintilərə 0,01 - 0,1% miqdarında əlavə edilir, ondan sonra istehlak olunan anodlar hazırlanır.

Dəmir. Gücü artırmaq və sürünmə xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün məftillərin istehsalında kiçik miqdarda (>0,04%) tətbiq olunur. Dəmir soyuq qəlibə tökərkən qəliblərin divarlarına yapışmanı da azaldır.

İndium. 0,05 - 0,2% əlavə, yaşlanma zamanı alüminium ərintilərini gücləndirir, xüsusən də mis tərkibi azdır. İndium əlavələri alüminium-kadmium daşıyan ərintilərdə istifadə olunur.

kadmium. Ərintilərin gücünü artırmaq və korroziya xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün təxminən 0,3% kadmium tətbiq olunur.

Kalsium plastiklik verir. Tərkibində 5% kalsium olan ərinti superplastiklik təsirinə malikdir.

Silikon tökmə ərintilərində ən çox istifadə edilən əlavədir. 0,5-4% miqdarında krekinq meylini azaldır. Silikon və maqneziumun birləşməsi ərintiləri qızdırmağa imkan verir.

Qalay kəsmə performansını yaxşılaşdırır.

Titan. Titanın ərintilərdəki əsas vəzifəsi tökmə və külçələrdə taxılları təmizləməkdir ki, bu da bütün həcmdə xüsusiyyətlərin gücünü və vahidliyini xeyli artırır.

Alüminium ərintilərinin tətbiqi

Alüminium ərintilərinin əksəriyyəti təbii atmosferdə, dəniz suyunda, bir çox duzların və kimyəvi maddələrin məhlullarında və əksər qidalarda yüksək korroziyaya davamlıdır. Sonuncu xüsusiyyət, alüminiumun vitaminləri məhv etməməsi ilə birləşərək onun geniş istifadəsinə imkan verir qab-qacaq istehsalında. Dəniz suyunda alüminium ərintisi konstruksiyaları tez-tez istifadə olunur. Alüminium tikintidə üzlük panelləri, qapılar, pəncərə çərçivələri və elektrik kabelləri şəklində böyük miqdarda istifadə olunur. Alüminium ərintiləri, xüsusilə konstruksiyalar tez-tez nəm olmadıqda, beton, harç və ya gips ilə təmasda olduqda uzun müddət ərzində ciddi korroziyaya məruz qalmır. Alüminium da geniş istifadə olunur maşınqayırma üzrə, çünki yaxşı fiziki keyfiyyətlərə malikdir.

Ancaq hazırda alüminiumdan istifadə etmədən sadəcə olaraq ağlasığmaz olan əsas sənaye, əlbəttə ki, aviasiyadır. Alüminiumun bütün vacib xüsusiyyətlərindən ən tam şəkildə istifadə edildiyi aviasiyada idi