Ալյումինի օգտագործման օրինակներ. Ալյումինի և դրա համաձուլվածքների կիրառում

Ներկայումս ալյումինը և դրա համաձուլվածքները օգտագործվում են ժամանակակից տեխնոլոգիաների գրեթե բոլոր ոլորտներում: Ալյումինի և դրա համաձուլվածքների ամենակարևոր սպառողներն են ավիացիոն և ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը, երկաթուղային և ջրային տրանսպորտը, մեքենաշինությունը, էլեկտրատեխնիկան և գործիքաշինությունը, արդյունաբերական և քաղաքացիական շինարարությունը, քիմիական արդյունաբերությունը և սպառողական ապրանքների արտադրությունը:

Ալյումինի համաձուլվածքների մեծ մասն ունի բարձր կոռոզիոն դիմադրություն բնական մթնոլորտում, ծովի ջրում, բազմաթիվ աղերի և քիմիական նյութերի լուծույթներում և սննդամթերքի մեծ մասում: Ալյումինե խառնուրդի կառուցվածքները հաճախ օգտագործվում են ծովի ջրի մեջ: Ալյումինի համաձուլվածքներից կառուցվել են ծովային բոյներ, փրկարար նավակներ, նավեր, նավակներ: Ներկայումս ալյումինե համաձուլվածքներից պատրաստված նավի կորպուսի երկարությունը հասնում է 61 մ-ի: Կա ալյումինե ստորգետնյա խողովակաշարերի փորձ, ալյումինի համաձուլվածքները բարձր դիմացկուն են հողի կոռոզիայից: 1951 թվականին Ալյասկայում կառուցվել է 2,9 կմ խողովակաշար։ 30 տարվա շահագործումից հետո ոչ մի արտահոսք կամ կոռոզիայի հետևանքով լուրջ վնաս չի հայտնաբերվել:

Ալյումինը մեծ քանակությամբ օգտագործվում է շինարարության մեջ՝ երեսպատման վահանակների, դռների, պատուհանների շրջանակների և էլեկտրական մալուխների տեսքով: Ալյումինե համաձուլվածքները չեն ենթարկվում ուժեղ կոռոզիայի երկար ժամանակ, երբ շփվում են բետոնի, շաղախի կամ սվաղի հետ, հատկապես, եթե կառուցվածքները հաճախակի չեն թրջվում: Հաճախակի խոնավության դեպքում, եթե ալյումինե արտադրանքի մակերեսը լրացուցիչ չի մշակվել, այն կարող է մթնել, նույնիսկ սևանալ արդյունաբերական քաղաքներում, օդում օքսիդացնող նյութերի բարձր պարունակությամբ: Դրանից խուսափելու համար արտադրվում են հատուկ համաձուլվածքներ՝ փայլուն անոդացման միջոցով փայլուն մակերեսներ ստանալու համար՝ մետաղի մակերեսին օքսիդ թաղանթ կիրառելով: Այս դեպքում մակերեսին կարելի է տալ բազմաթիվ գույներ և երանգներ։ Օրինակ՝ ալյումինի և սիլիցիումի համաձուլվածքները հնարավորություն են տալիս ստանալ մի շարք երանգներ՝ մոխրագույնից մինչև սև։ Ալյումինի և քրոմի համաձուլվածքներն ունեն ոսկեգույն գույն։

Ալյումինի փոշիները նույնպես օգտագործվում են արդյունաբերության մեջ։ Օգտագործվում են մետալուրգիական արդյունաբերության մեջ՝ ալյումինոթերմային, որպես լեգիրող հավելումներ, մամլման և ցրման միջոցով կիսաֆաբրիկատների արտադրության համար։ Այս մեթոդով արտադրվում են շատ դիմացկուն մասեր (փոխանցումներ, թփեր և այլն): Փոշիները օգտագործվում են նաև քիմիայում՝ ալյումինի միացությունների արտադրության համար և որպես կատալիզատոր (օրինակ՝ էթիլենի և ացետոնի արտադրության մեջ)։ Հաշվի առնելով ալյումինի բարձր ռեակտիվությունը, հատկապես փոշու տեսքով, այն օգտագործվում է պայթուցիկ նյութերի և հրթիռների համար պինդ շարժիչի մեջ՝ օգտվելով արագ բռնկվելու կարողությունից:

Հաշվի առնելով ալյումինի օքսիդացման բարձր դիմադրությունը, փոշին օգտագործվում է որպես գունանյութ ներկերի սարքավորումների, տանիքների, տպագրական թղթի և մեքենայի պանելների փայլուն մակերեսների համար: Պողպատից և չուգունից պատրաստված իրերը նույնպես պատված են ալյումինի շերտով՝ կոռոզիայից կանխելու համար:

Կիրառման մասշտաբով ալյումինը և նրա համաձուլվածքները զբաղեցնում են երկրորդ տեղը երկաթից (Fe) և դրա համաձուլվածքներից հետո։ Ալյումինի լայն կիրառումը տեխնոլոգիայի և առօրյա կյանքի տարբեր ոլորտներում կապված է նրա ֆիզիկական, մեխանիկական և քիմիական հատկությունների համակցության հետ՝ ցածր խտություն, մթնոլորտային օդում կոռոզիոն դիմադրություն, բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն, ճկունություն և համեմատաբար բարձր ամրություն: Ալյումինը հեշտությամբ մշակվում է տարբեր ձևերով՝ դարբնոց, դրոշմում, գլանվածք և այլն։ Մաքուր ալյումինից օգտագործվում են մետաղալարեր պատրաստելու համար (ալյումինի էլեկտրական հաղորդունակությունը կազմում է պղնձի էլեկտրական հաղորդունակության 65,5%-ը, իսկ ալյումինը երեք անգամ ավելի թեթև է, քան պղնձը։ այնպես որ ալյումինը հաճախ փոխարինում է պղնձին էլեկտրատեխնիկայում) և փայլաթիթեղը, որն օգտագործվում է որպես փաթեթավորման նյութ: Ձուլված ալյումինի հիմնական մասը ծախսվում է տարբեր համաձուլվածքների արտադրության վրա։ Պաշտպանիչ և դեկորատիվ ծածկույթները հեշտությամբ կիրառվում են ալյումինե համաձուլվածքների մակերեսների վրա:

Ալյումինի համաձուլվածքների հատկությունների բազմազանությունը պայմանավորված է ալյումինի մեջ տարբեր հավելումների ներմուծմամբ, որոնք նրա հետ կազմում են պինդ լուծույթներ կամ միջմետաղական միացություններ։ Ալյումինի հիմնական մասը օգտագործվում է թեթև համաձուլվածքներ արտադրելու համար՝ դուրալումին (94% ալյումին, 4% պղինձ (Cu), յուրաքանչյուրը 0,5% մագնեզիում (Mg), մանգան (Mn), երկաթ (Fe) և սիլիցիում (Si)), սիլումին (Si) 85-90% - ալյումին, 10-14% սիլիցիում (Si), 0,1% նատրիում (Na)) և այլն: Մետաղագործության մեջ ալյումինը օգտագործվում է ոչ միայն որպես համաձուլվածքների հիմք, այլ նաև որպես լայնորեն օգտագործվող համաձուլվածքային հավելումներից մեկը: պղնձի (Cu), մագնեզիումի (Mg), երկաթի (Fe), >նիկելի (Ni) վրա հիմնված համաձուլվածքներում:

Ալյումինի համաձուլվածքները լայնորեն օգտագործվում են առօրյա կյանքում, շինարարության և ճարտարապետության մեջ, ավտոմոբիլային արդյունաբերության, նավաշինության, ավիացիայի և տիեզերական տեխնոլոգիաների մեջ: Մասնավորապես, առաջին արհեստական ​​Երկիր արբանյակը պատրաստվել է ալյումինի համաձուլվածքից։ Ալյումինի և ցիրկոնիումի համաձուլվածք (Zr) - լայնորեն օգտագործվում է միջուկային ռեակտորի շինարարության մեջ: Ալյումինն օգտագործվում է պայթուցիկ նյութերի արտադրության մեջ։ Առօրյա կյանքում ալյումինի հետ աշխատելիս պետք է նկատի ունենալ, որ միայն չեզոք (թթվայնությամբ) հեղուկները կարելի է տաքացնել և պահել ալյումինե տարաներում (օրինակ՝ եռացնել ջուր): Եթե, օրինակ, թթու կաղամբով ապուր եք եփում ալյումինե թավայի մեջ, ապա ալյումինը անցնում է սննդի մեջ և այն ստանում է տհաճ «մետաղական» համ։ Քանի որ օքսիդ թաղանթը շատ հեշտությամբ վնասվում է առօրյա կյանքում, ալյումինե ճաշատեսակների օգտագործումը դեռ անցանկալի է:

Ալյումինի և դրա համաձուլվածքների օգտագործումը տրանսպորտի բոլոր տեսակներում, և առաջին հերթին օդային տրանսպորտում, հնարավորություն է տվել լուծել տրանսպորտային միջոցների մեռած քաշը նվազեցնելու և դրանց օգտագործման արդյունավետությունը կտրուկ բարձրացնելու խնդիրը: Օդանավերի կոնստրուկցիաները, շարժիչները, բլոկները, բալոնների գլուխները, բեռնախցիկները և փոխանցման տուփերը պատրաստված են ալյումինից և դրա համաձուլվածքներից: Ալյումինն ու դրա համաձուլվածքները օգտագործվում են երկաթուղային վագոնները զարդարելու, նավերի կեղևներն ու ծխնելույզները, փրկարար նավակները, ռադարների կայմերը և ճանապարհները պատրաստելու համար: Ալյումինը և դրա համաձուլվածքները լայնորեն օգտագործվում են էլեկտրական արդյունաբերության մեջ մալուխների, մալուխների, կոնդենսատորների և AC ուղղիչ սարքերի արտադրության համար: Գործիքների պատրաստման մեջ ալյումինը և դրա համաձուլվածքները օգտագործվում են ֆիլմերի և լուսանկարչական սարքավորումների, ռադիոհեռախոսային սարքավորումների և տարբեր հսկիչ և չափիչ գործիքների արտադրության մեջ։ Իր բարձր կոռոզիոն դիմադրության և ոչ թունավորության պատճառով ալյումինը լայնորեն օգտագործվում է ուժեղ ազոտական ​​թթվի, ջրածնի պերօքսիդի, օրգանական նյութերի և սննդամթերքի արտադրության և պահպանման սարքավորումների արտադրության մեջ: Ալյումինե փայլաթիթեղը, լինելով ավելի ամուր և էժան, քան թիթեղը, ամբողջությամբ փոխարինել է այն որպես սննդամթերքի փաթեթավորման նյութ։ Ալյումինն ավելի ու ավելի է օգտագործվում գյուղատնտեսական մթերքների պահածոյացման և պահպանման համար նախատեսված տարաների արտադրության մեջ, ամբարների և այլ հավաքովի կառույցների կառուցման համար: Լինելով ռազմավարական կարևորագույն մետաղներից մեկը՝ ալյումինը, ինչպես և իր համաձուլվածքները, լայնորեն օգտագործվում է ինքնաթիռների, տանկերի, հրետանու, հրթիռների, հրկիզիչների, ինչպես նաև ռազմական տեխնիկայի այլ նպատակների կառուցման մեջ։

Բարձր մաքրության ալյումինը լայնորեն օգտագործվում է տեխնոլոգիայի նոր ոլորտներում՝ միջուկային էներգիա, կիսահաղորդչային էլեկտրոնիկա, ռադար, ինչպես նաև մետաղական մակերեսները տարբեր քիմիական նյութերից և մթնոլորտային կոռոզիայից պաշտպանելու համար: Այդպիսի ալյումինի բարձր անդրադարձունակությունը օգտագործվում է իր արտացոլող մակերեսներից ջեռուցման և լուսավորման ռեֆլեկտորներ և հայելիներ պատրաստելու համար: Մետաղագործական արդյունաբերության մեջ ալյումինը օգտագործվում է որպես վերականգնող նյութ մի շարք մետաղների (օրինակ՝ քրոմ, կալցիում, մանգան) ալյումինա-ջերմային մեթոդներով արտադրության մեջ, պողպատի դեօքսիդացման և պողպատե մասերի եռակցման համար։

Ալյումինը և նրա համաձուլվածքները լայնորեն օգտագործվում են արդյունաբերական և քաղաքացիական շինարարության մեջ շենքերի շրջանակների, ֆերմայի, պատուհանների շրջանակների, աստիճանների և այլնի արտադրության համար: Օրինակ, Կանադայում ալյումինի սպառումը այս նպատակների համար կազմում է ընդհանուր սպառման մոտ 30%-ը, ԱՄՆ-ում: - ավելի քան 20%: Արտադրության մասշտաբով և տնտեսության մեջ կարևորությամբ ալյումինը ամուր գրավել է առաջին տեղը այլ գունավոր մետաղների շարքում։

Ալյումինը պարբերական համակարգի երրորդ խմբի քիմիական տարր է։

մենք Դ.Ի.Մենդելեևի տարրերն ենք։ Դրա սերիան 13 է, ատոմային զանգված

26.98. Ալյումինը չունի կայուն իզոտոպներ։

Քիմիական հատկություններ

Փոխազդեցություն ոչ մետաղների հետ

Այն փոխազդում է թթվածնի հետ միայն նուրբ բաժանված վիճակում բարձր ջերմաստիճաններում.

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

ռեակցիան ուղեկցվում է ջերմության մեծ արտազատմամբ։

200°C-ից բարձր այն փոխազդում է ծծմբի հետ՝ առաջացնելով ալյումինի սուլֆիդ.

2Al + 3S = Al 2 S 3.

500°C-ում – ֆոսֆորով, առաջացնելով ալյումինի ֆոսֆիդ.

800°C-ում այն ​​փոխազդում է ազոտի, իսկ 2000°C-ում՝ ածխածնի հետ՝ առաջացնելով նիտրիդ և կարբիդ.

2Al + N 2 = 2AlN,

4Al + 3C = Al 4 C 3.

Այն նորմալ պայմաններում փոխազդում է քլորի և բրոմի հետ, իսկ տաքացնելիս՝ յոդի հետ՝ որպես կատալիզատոր ջրի առկայության դեպքում.

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

Անմիջապես չի փոխազդում ջրածնի հետ:

Մետաղների հետ առաջացնում է համաձուլվածքներ, որոնք պարունակում են միջմետաղական միացություններ՝ ալյումինիդներ, օրինակ՝ CuAl 2, CrAl 7, FeAl 3 և այլն։

Փոխազդեցություն ջրի հետ

Օքսիդային թաղանթից մաքրված ալյումինը ակտիվորեն փոխազդում է ջրի հետ.

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

Ռեակցիայի արդյունքում առաջանում է մի փոքր լուծվող ալյումինի հիդրօքսիդ, և ջրածինը ազատվում է։

Փոխազդեցություն թթուների հետ

Հեշտությամբ փոխազդում է նոսր թթուների հետ՝ առաջացնելով աղեր.

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 (ազոտը և ամոնիումի նիտրատը կարող են լինել նաև ազոտական ​​թթվի վերականգնման արդյունք):

Այն չի փոխազդում խտացված ազոտային և ծծմբական թթուների հետ սենյակային ջերմաստիճանում, երբ տաքացվում է, այն արձագանքում է աղ և թթվային վերականգնող արտադրանք.

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:

Փոխազդեցություն ալկալիների հետ

Ալյումինը ամֆոտերային մետաղ է, այն հեշտությամբ փոխազդում է ալկալիների հետ.

լուծույթում՝ նատրիումի տետրահիդրոքսոդիակուալյումինատ ձևավորելու համար.

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

երբ միաձուլվում է ալյումիններ առաջացնելու համար.

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

Մետաղների վերականգնում օքսիդներից և աղերից

Ալյումինը ակտիվ մետաղ է, որն ունակ է մետաղները հեռացնել դրանց օքսիդներից: Ալյումինի այս հատկությունը գործնական կիրառություն է գտել մետաղագործության մեջ.

2Al + Cr 2 O 3 = 2Cr + Al 2 O 3:

Օգտագործման ոլորտները

Ալյումինն ունի մի շարք հատկություններ, որոնք այն տարբերում են այլ մետաղներից։ Սա ալյումինի ցածր խտություն է, լավ ճկունություն և բավարար մեխանիկական ուժ, բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն: Ալյումինը ոչ թունավոր է, ոչ մագնիսական և կոռոզիոն դիմացկուն է մի շարք քիմիական նյութերի նկատմամբ: Այս բոլոր հատկությունների, ինչպես նաև այլ գունավոր մետաղների համեմատ համեմատաբար ցածր գնի շնորհիվ այն չափազանց լայն կիրառություն է գտել ժամանակակից տեխնոլոգիայի ճյուղերի լայն տեսականիում:

Ալյումինի զգալի մասն օգտագործվում է սիլիցիումի, պղնձի, մագնեզիումի, ցինկի, մանգանի և այլ մետաղների հետ համաձուլվածքների տեսքով։ Արդյունաբերական ալյումինե համաձուլվածքները սովորաբար պարունակում են առնվազն երկու կամ երեք համաձուլվածքային տարրեր, որոնք ներմուծվում են ալյումինի մեջ հիմնականում մեխանիկական ուժը բարձրացնելու համար:

Բոլոր ալյումինե համաձուլվածքների ամենաարժեքավոր հատկությունները ցածր խտությունն են

(2.65÷2.8), բարձր տեսակարար ուժ (առաձգական դիմադրություն խտության հարաբերակցություն) և բավարար դիմադրություն մթնոլորտային կոռոզիային։

Ալյումինի համաձուլվածքները բաժանվում են դարբնոցային և ձուլածո համաձուլվածքների: Դարբնոցային համաձուլվածքները ենթարկվում են տաք և սառը աշխատանքի, ուստի դրանք պետք է ունենան բարձր ճկունություն: Դարբնոցային համաձուլվածքներից լայնորեն կիրառվում են դուրալումինները՝ պղնձի, մագնեզիումի և մանգանի հետ ալյումինի համաձուլվածքները։ Ունենալով ցածր խտություն՝ duralumin-ն ունի մեխանիկական հատկություններ, որոնք մոտ են փափուկ պողպատի դասերին: Դեֆորմացվողից

ալյումինի համաձուլվածքներ, ինչպես նաև մաքուր ալյումինից ճնշման մշակման (գլորում, դրոշմման) արդյունքում ստացվում են թիթեղներ, ժապավեններ, փայլաթիթեղներ, մետաղալարեր, տարբեր պրոֆիլների ձողեր, խողովակներ։ Այս կիսաֆաբրիկատների արտադրության համար ալյումինի սպառումը կազմում է դրա համաշխարհային արտադրության մոտ 70%-ը:

Մնացած ալյումինն օգտագործվում է ձուլման համաձուլվածքների, փոշիների, դեօքսիդացնող նյութերի արտադրության համար և այլ նպատակներով։

Ձուլման համաձուլվածքներից արտադրվում են տարբեր կոնֆիգուրացիաների ձևավորված ձուլվածքներ: Ալյումինի վրա հիմնված ձուլման համաձուլվածքները լայնորեն հայտնի են սիլումինները, որոնցում համաձուլման հիմնական հավելումը սիլիցիումն է (մինչև 13%)։

Ներկայումս ալյումինը և դրա համաձուլվածքները օգտագործվում են ժամանակակից տեխնոլոգիաների գրեթե բոլոր ոլորտներում: Ալյումինի և դրա համաձուլվածքների ամենակարևոր սպառողներն են ավիացիոն և ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը, երկաթուղային և ջրային տրանսպորտը, մեքենաշինությունը, էլեկտրատեխնիկան և գործիքաշինությունը, արդյունաբերական և քաղաքացիական շինարարությունը, քիմիական արդյունաբերությունը և սպառողական ապրանքների արտադրությունը:

Ալյումինի և դրա համաձուլվածքների օգտագործումը բոլոր տեսակի տրանսպորտում, և առաջին հերթին օդային տրանսպորտում, հնարավորություն է տվել լուծել տրանսպորտային միջոցների մեռած քաշը նվազեցնելու և դրանց արդյունավետությունը կտրուկ բարձրացնելու խնդիրը:

հավելվածներ։ Օդանավերի կոնստրուկցիաները, շարժիչները, բլոկները, բալոնների գլուխները, բեռնախցիկները, փոխանցման տուփերը, պոմպերը և այլ մասերը պատրաստված են ալյումինից և դրա համաձուլվածքներից:

Ալյումինն ու դրա համաձուլվածքներն օգտագործվում են երկաթուղային վագոնները զարդարելու, նավերի, փրկարար նավակների, ռադարների կայմերի և ուղևորների կեղևներն ու ծխնելույզները պատրաստելու համար:

Ալյումինը և դրա համաձուլվածքները լայնորեն օգտագործվում են էլեկտրական արդյունաբերության մեջ մալուխների, մալուխների, կոնդենսատորների և AC ուղղիչ սարքերի արտադրության համար: Գործիքների պատրաստման մեջ ալյումինը և դրա համաձուլվածքները օգտագործվում են ֆիլմերի և լուսանկարչական սարքավորումների, ռադիոհեռախոսային սարքավորումների և տարբեր հսկիչ և չափիչ գործիքների արտադրության մեջ։

Իր բարձր կոռոզիոն դիմադրության և ոչ թունավորության պատճառով ալյումինը լայնորեն օգտագործվում է ուժեղ ազոտական ​​թթվի, ջրածնի պերօքսիդի, օրգանական նյութերի և սննդամթերքի արտադրության և պահպանման սարքավորումների արտադրության մեջ: Ալյումինե փայլաթիթեղը, լինելով ավելի ամուր և էժան, քան թիթեղը, ամբողջությամբ փոխարինել է այն որպես սննդամթերքի փաթեթավորման նյութ։ Ալյումինն ավելի ու ավելի է օգտագործվում գյուղատնտեսական մթերքների պահածոյացման և պահպանման համար նախատեսված տարաների արտադրության մեջ, ամբարների և այլ հավաքովի կառույցների կառուցման համար: Լինելով ռազմավարական կարևորագույն մետաղներից մեկը՝ ալյումինը, ինչպես և իր համաձուլվածքները, լայնորեն օգտագործվում է ինքնաթիռների, տանկերի, հրետանու, հրթիռների, հրկիզիչների, ինչպես նաև ռազմական տեխնիկայի այլ նպատակների կառուցման մեջ։

Բարձր մաքրության ալյումինը լայնորեն օգտագործվում է տեխնոլոգիայի նոր ոլորտներում՝ միջուկային էներգիա, կիսահաղորդչային էլեկտրոնիկա, ռադար, ինչպես նաև մետաղական մակերեսները տարբեր քիմիական նյութերից և մթնոլորտային կոռոզիայից պաշտպանելու համար: Նման ալյումինի բարձր անդրադարձողականությունը օգտագործվում է դրանից ջեռուցման և լուսավորության ռեֆլեկտորների և հայելիների ռեֆլեկտիվ մակերեսներ պատրաստելու համար:

Մետաղագործական արդյունաբերության մեջ ալյումինը օգտագործվում է որպես վերականգնող նյութ մի շարք մետաղների (օրինակ՝ քրոմ, կալցիում, մանգան) ալյումաջերմային մեթոդներով արտադրության մեջ, պողպատի դեօքսիդացման և պողպատե մասերի եռակցման համար։

Ալյումինը և նրա համաձուլվածքները լայնորեն օգտագործվում են արդյունաբերական և քաղաքացիական շինարարության մեջ շենքերի շրջանակների, ֆերմայի, պատուհանների շրջանակների, աստիճանների և այլնի արտադրության համար: Արտադրության մասշտաբով և ազգային տնտեսության մեջ կարևորությամբ ալյումինը հաստատուն տեղ է գրավել ոչ այլ տեսակների շարքում: սեւ մետաղներ.

Օդ ենք ուղարկում ու արձակում տիեզերք, դնում սալիկի վրա, դրանից շենքեր կառուցում, անվադողեր սարքում, քսում մաշկին ու դրանով խոցեր բուժում... Դեռ չե՞ս հասկանում։ Խոսքը ալյումինի մասին է։

Փորձեք թվարկել ալյումինի բոլոր կիրառությունները և հաստատ կսխալվեք։ Ամենայն հավանականությամբ, դուք նույնիսկ չգիտեք դրանցից շատերի գոյության մասին: Բոլորը գիտեն, որ ալյումինը նյութ է, որն օգտագործվում է ինքնաթիռներ արտադրողների կողմից: Բայց ինչ վերաբերում է ավտոմոբիլային արդյունաբերությանը կամ ասենք. դեղ? Գիտեի՞ք, որ ալյումինը E-137 սննդային հավելում է, որը սովորաբար օգտագործվում է որպես գունանյութ՝ սննդին արծաթափայլ երանգ հաղորդելու համար:

Ալյումինը տարր է, որը հեշտությամբ կայուն միացություններ է ստեղծում ցանկացած մետաղների, թթվածնի, ջրածնի, քլորի և շատ այլ նյութերի հետ: Նման քիմիական և ֆիզիկական ազդեցությունների արդյունքում ստացվում են իրենց հատկություններով տրամագծորեն տարբեր համաձուլվածքներ և միացություններ։

Ալյումինի օքսիդների և հիդրօքսիդների օգտագործումը

Ալյումինի կիրառման շրջանակն այնքան ընդարձակ է, որ արտադրողներին, դիզայներներին և ինժեներներին չմտածված սխալներից պաշտպանելու համար մեր երկրում ալյումինի համաձուլվածքների մակնշման օգտագործումը դարձել է պարտադիր: Յուրաքանչյուր համաձուլվածքի կամ միացության հատկացվում է իր այբբենական անվանումը, որը հետագայում թույլ է տալիս դրանք արագ տեսակավորել և ուղարկել հետագա մշակման:

Ալյումինի ամենատարածված բնական միացություններն են նրա օքսիդը և հիդրօքսիդը: բնության մեջ դրանք գոյություն ունեն բացառապես միներալների տեսքով՝ կորունդ, բոքսիտ, նեֆելին և այլն, և որպես կավահող։ Ալյումինի և դրա միացությունների օգտագործումը կապված է ոսկերչության, կոսմետոլոգիայի, բժշկական ոլորտների, քիմիական արդյունաբերության և շինարարության հետ:

Գունավոր, «մաքուր» (ոչ ամպամած) կորունդները այն զարդերն են, որոնք մենք բոլորս գիտենք՝ սուտակները և շափյուղաները: Այնուամենայնիվ, իրենց հիմքում դրանք ոչ այլ ինչ են, քան ամենատարածված ալյումինի օքսիդը: Բացի ոսկերչական արդյունաբերությունից, ալյումինի օքսիդի օգտագործումը տարածվում է քիմիական արդյունաբերության վրա, որտեղ այն սովորաբար գործում է որպես ներծծող, ինչպես նաև կերամիկական սպասքի արտադրության մեջ: Կերամիկական կաթսաները, կաթսաները և գավաթները ունեն ուշագրավ ջերմակայուն հատկություններ հենց իրենց պարունակած ալյումինի շնորհիվ: Ալյումինի օքսիդը նաև գտել է իր օգտագործումը որպես կատալիզատորների արտադրության նյութ։ Ալյումինի օքսիդները հաճախ ավելացնում են բետոնի մեջ ավելի լավ կարծրանալու համար, իսկ ապակին, որին ալյումին են ավելացրել, դառնում է ջերմակայուն:

Ալյումինի հիդրօքսիդի կիրառությունների ցանկն էլ ավելի տպավորիչ է թվում: Թթուն կլանելու և մարդու իմունիտետի վրա կատալիտիկ ազդեցություն ունենալու ունակության շնորհիվ ալյումինի հիդրօքսիդն օգտագործվում է «A» և «B» տեսակի հեպատիտների և տետանուսային վարակի դեմ դեղամիջոցների և պատվաստանյութերի արտադրության մեջ: Նրանք նաև բուժում են երիկամների անբավարարությունը, որն առաջանում է մարմնում մեծ քանակությամբ ֆոսֆատների առկայությունից: Օրգանիզմում հայտնվելով՝ ալյումինի հիդրօքսիդը փոխազդում է ֆոսֆատների հետ և դրանց հետ անքակտելի կապեր ձևավորելով, այնուհետև բնականաբար արտազատվում է մարմնից։

Հիդրօքսիդը, իր գերազանց լուծելիության և ոչ թունավորության պատճառով, հաճախ ավելացնում են ատամի մածուկին, շամպունին, օճառին, խառնելով արևապաշտպան քսուքների, դեմքի և մարմնի համար սնուցող և խոնավեցնող քսուքների, հակաքրտինքային միջոցների, տոնիկների, մաքրող լոսյոնների, փրփուրների և այլնի հետ։ Անհրաժեշտության դեպքում՝ ներկեք գործվածքը հավասարապես և մշտապես, այնուհետև ներկին ավելացվում է մի քիչ ալյումինի հիդրօքսիդ և գույնը բառացիորեն «փորագրվում» է նյութի մակերեսին:

Ալյումինի քլորիդների և սուլֆատների կիրառում

Քլորիդները և սուլֆատները նույնպես չափազանց կարևոր ալյումինի միացություններ են: Ալյումինի քլորիդը բնական ճանապարհով չի առաջանում, բայց այն բավականին հեշտ է արդյունաբերական ճանապարհով ստանալ բոքսիտից և կաոլինից: Ալյումինի քլորիդի օգտագործումը որպես կատալիզատոր բավականին միակողմանի է, բայց գործնականում անգնահատելի նավթավերամշակման արդյունաբերության համար:

Ալյումինի սուլֆատները բնականորեն գոյություն ունեն որպես հրաբխային ապարների հանքանյութեր և հայտնի են օդից ջուրը կլանելու ունակությամբ: Ալյումինի սուլֆատի օգտագործումը տարածվում է կոսմետիկայի և տեքստիլ արդյունաբերության վրա: Առաջինում այն ​​գործում է որպես հավելանյութ հակաքրտինքային միջոցների մեջ, երկրորդում՝ ներկանյութի տեսքով։ Հետաքրքիր է ալյումինի սուլֆատի օգտագործումը միջատներին վանող միջոցներում։ Սուլֆատները ոչ միայն վանում են մոծակներին, ճանճերին և միջատներին, այլև անզգայացնում են խայթոցի տեղը: Այնուամենայնիվ, չնայած շոշափելի առավելություններին, ալյումինի սուլֆատները ոչ միանշանակ ազդեցություն ունեն մարդու առողջության վրա: Ալյումինի սուլֆատը ներշնչելը կամ կուլ տալը կարող է լուրջ թունավորումներ առաջացնել:

Ալյումինե համաձուլվածքներ - հիմնական կիրառություններ

Արհեստականորեն արտադրված ալյումինի միացությունները մետաղների (համաձուլվածքների) հետ, ի տարբերություն բնական կազմավորումների, կարող են ունենալ այն հատկությունները, որոնք ցանկանում է արտադրողն ինքը. բավական է փոխել համաձուլվածքի տարրերի կազմը և քանակը: Այսօր գրեթե անսահման հնարավորություններ կան ալյումինե համաձուլվածքների արտադրության և դրանց կիրառման համար։

Ալյումինի համաձուլվածքների օգտագործման ամենահայտնի արդյունաբերությունը ինքնաթիռաշինությունն է: Ինքնաթիռները գրեթե ամբողջությամբ պատրաստված են ալյումինի համաձուլվածքներից։ Ցինկի, մագնեզիումի և ալյումինի համաձուլվածքները ապահովում են աննախադեպ ամրություն, որն օգտագործվում է ինքնաթիռների կաշվից և կառուցվածքային մասերում:

Ալյումինի համաձուլվածքները նույնպես օգտագործվում են նավերի, սուզանավերի և փոքր գետային տրանսպորտի շինարարության մեջ: Այստեղ առավել ձեռնտու է վերնաշենքի կոնստրուկցիաներ պատրաստել ալյումինից, դրանք նվազեցնում են նավի քաշը ավելի քան կեսով` չվնասելով դրանց հուսալիությունը:

Ինչպես ինքնաթիռներն ու նավերը, այնպես էլ մեքենաները տարեցտարի ավելի ու ավելի «ալյումին» են դառնում։ Ալյումինն օգտագործվում է ոչ միայն մարմնի մասերում, այլև այժմ նաև շրջանակների, ճառագայթների, հենասյուների և խցիկի պանելներում: Ալյումինի համաձուլվածքների քիմիական իներտության, կոռոզիայից ցածր զգայունության և ջերմամեկուսիչ հատկությունների պատճառով հեղուկ արտադրանքի փոխադրման տանկերը պատրաստվում են ալյումինի համաձուլվածքներից:

Արդյունաբերության մեջ ալյումինի օգտագործումը լայնորեն հայտնի է։ Նավթի և գազի արդյունահանումը չէր լինի այն, ինչ կա այսօր, եթե չլինեին ալյումինի համաձուլվածքներից պատրաստված չափազանց կոռոզիակայուն, քիմիապես իներտ խողովակաշարերը: Ալյումինից պատրաստված գայլիկոնները կշռում են մի քանի անգամ ավելի քիչ, ինչը նշանակում է, որ դրանք հեշտ են տեղափոխվում և տեղադրվում: Եվ սա էլ չասած բոլոր տեսակի տանկերի, կաթսաների և այլ տարաների մասին...

Կաթսաները, թավաները, թխման թերթիկները, շերեփները և կենցաղային այլ պարագաներ պատրաստվում են ալյումինից և դրա համաձուլվածքներից։ Ալյումինե սպասքը լավ է փոխանցում ջերմությունը, շատ արագ տաքանում է, հեշտ է մաքրվում և չի վնասում առողջությանը և սննդին: Միսը թխում ենք ջեռոցում և կարկանդակներ թխում ալյումինե փայլաթիթեղի վրա, յուղերն ու մարգարինները, պանիրները, շոկոլադը և կոնֆետները փաթեթավորված են ալյումինի մեջ։

Չափազանց կարևոր և խոստումնալից ոլորտ է ալյումինի օգտագործումը բժշկության մեջ։ Ի լրումն այդ կիրառումների (պատվաստանյութեր, երիկամների դեղամիջոցներ, ադսորբենտներ), պետք է նշել նաև ալյումինի օգտագործումը խոցի և այրոցի դեղամիջոցներում:

Վերոնշյալ բոլորից կարելի է մեկ եզրակացություն անել՝ ալյումինե դասարանները և դրանց կիրառությունները չափազանց բազմազան են դրանց մեկ փոքրիկ հոդված նվիրելու համար: Ավելի լավ է գրքեր գրել ալյումինի մասին, քանի որ իզուր չէ, որ այն կոչվում է «ապագայի մետաղ»:

Որպես ամենաթեթև և ճկուն մետաղ, այն ունի օգտագործման լայն շրջանակ: Այն դիմացկուն է կոռոզիայից, ունի բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն և հեշտությամբ կարող է դիմակայել ջերմաստիճանի հանկարծակի տատանումներին: Մեկ այլ առանձնահատկությունն այն է, որ օդի հետ շփվելիս նրա մակերեսին հայտնվում է հատուկ թաղանթ, որը պաշտպանում է մետաղը։

Այս ամենը, ինչպես նաև այլ առանձնահատկություններ նպաստեցին դրա ակտիվ օգտագործմանը։ Այսպիսով, եկեք ավելի մանրամասն պարզենք, թե որն է ալյումինի օգտագործումը:

Այս կառուցվածքային մետաղը լայնորեն օգտագործվում է: Մասնավորապես, դրա կիրառմամբ են սկսել իրենց աշխատանքը ավիաշինությունը, հրթիռային գիտությունը, սննդի արդյունաբերությունը և սպասքի արտադրությունը։ Իր հատկությունների շնորհիվ ալյումինը թույլ է տալիս բարելավել նավերի մանևրելիությունը՝ շնորհիվ իր ավելի ցածր քաշի:

Ալյումինե կոնստրուկցիաները միջինում 50%-ով ավելի թեթև են, քան նմանատիպ պողպատե արտադրանքները:

Առանձին-առանձին, հարկ է նշել մետաղի հոսանք անցկացնելու ունակությունը: Այս հատկությունը թույլ տվեց նրան դառնալ իր հիմնական մրցակիցը։ Այն ակտիվորեն օգտագործվում է միկրոսխեմաների արտադրության մեջ և ընդհանրապես միկրոէլեկտրոնիկայի ոլորտում։

Օգտագործման ամենատարածված ոլորտները ներառում են.

• Ինքնաթիռների արտադրություն՝ պոմպեր, շարժիչներ, պատյաններ և այլ տարրեր.
• Հրթիռային գիտություն. որպես հրթիռային վառելիքի այրվող բաղադրիչ;
• Նավաշինություն. կեղևների և տախտակամածների վերին կառույցներ;
• Էլեկտրոնիկա՝ լարեր, մալուխներ, ուղղիչներ;
• Պաշտպանական արտադրություն՝ գնդացիրներ, տանկեր, ինքնաթիռներ, տարբեր կայանքներ;
• Շինարարություն՝ աստիճաններ, շրջանակներ, հարդարում;
• Երկաթուղու տարածք՝ նավթամթերքների տանկեր, մասեր, մեքենաների շրջանակներ;
• Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն՝ բամպերներ, ռադիատորներ;
• Կենցաղային՝ փայլաթիթեղ, սպասք, հայելիներ, փոքր տեխնիկա;

Լայն բաշխումը բացատրվում է մետաղի առավելություններով, բայց այն ունի նաև զգալի թերություն՝ սա ցածր ուժ է: Այն նվազագույնի հասցնելու համար մետաղին ավելացնում են նաև մագնեզիում։

Ինչպես արդեն հասկացաք, ալյումինը և դրա միացությունները ստացել են իրենց հիմնական կիրառությունը էլեկտրատեխնիկայի (և պարզապես տեխնոլոգիայի), առօրյա կյանքում, արդյունաբերության, մեքենաշինության և ավիացիայի մեջ: Այժմ մենք կխոսենք շինարարության մեջ ալյումինե մետաղի օգտագործման մասին:

Այս տեսանյութը ձեզ կպատմի ալյումինի և դրա համաձուլվածքների օգտագործման մասին.

Օգտագործեք շինարարության մեջ

Մարդու կողմից ալյումինի օգտագործումը շինարարության ոլորտում որոշվում է կոռոզիայի նկատմամբ նրա դիմադրությամբ:Սա հնարավորություն է տալիս դրանից արտադրել կառույցներ, որոնք նախատեսվում է օգտագործել ագրեսիվ միջավայրերում, ինչպես նաև բաց երկնքի տակ:

Տանիքածածկման նյութեր

Ալյումինն ակտիվորեն օգտագործվում է. Այս թիթեղային նյութը, ի լրումն լավ դեկորատիվ, կրող և փակող հատկանիշների, առանձնանում է նաև տանիքի այլ նյութերի համեմատ մատչելի գնով: Միևնույն ժամանակ, նման տանիքը չի պահանջում սովորական ստուգում կամ վերանորոգում, և դրա ծառայության ժամկետը գերազանցում է գոյություն ունեցող շատ նյութեր:

Մաքուր ալյումինին ավելացնելով այլ մետաղներ, դուք կարող եք ստանալ բացարձակապես ցանկացած դեկորատիվ առանձնահատկություն: Նման տանիքը թույլ է տալիս ունենալ գույների լայն տեսականի, որը հիանալի կերպով կհամապատասխանի ընդհանուր ոճին:

Պատուհանների սալիկներ

Դուք կարող եք գտնել ալյումին լապտերների և պատուհանների շրջանակների մեջ: Եթե ​​օգտագործվի նմանատիպ նպատակի համար, ապա այն կդառնա անվստահելի և կարճատև նյութ:

Պողպատը արագ կծածկվի կոռոզիայից, կունենա մեծ կապող քաշ և անհարմար կլինի բացել: Իր հերթին ալյումինե կոնստրուկցիաները նման թերություններ չունեն։

Ստորև բերված տեսանյութը ձեզ կպատմի ալյումինի հատկությունների և օգտագործման մասին.

Պատի վահանակներ

Ալյումինե վահանակները պատրաստված են այս մետաղի համաձուլվածքներից և օգտագործվում են տների արտաքին հարդարման համար: Նրանք կարող են ունենալ սովորական դրոշմավորված թերթերի կամ պատրաստի պարիսպների տեսքով, որոնք բաղկացած են թիթեղներից, մեկուսիչից և երեսպատումից: Համենայն դեպս, նրանք հնարավորինս ջերմություն են պահպանում տան ներսում և, թեթև քաշով, չեն կրում հիմքի բեռը։

Ալյումինն օգտագործվում է դրա վրա հիմնված արտադրանքի և համաձուլվածքների արտադրության համար։

Լեգիրումը հալոցքի մեջ լրացուցիչ տարրերի ներմուծման գործընթաց է, որոնք բարելավում են հիմնական նյութի մեխանիկական, ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները: Լեգիրումը մի շարք տեխնոլոգիական ընթացակարգերի ընդհանուր հայեցակարգ է, որն իրականացվում է մետաղական նյութի ստացման տարբեր փուլերում՝ նպատակ ունենալով բարելավել մետալուրգիական արտադրանքի որակը:

Տարբերի ներդրում համաձուլվածքային տարրերալյումինի մեջ զգալիորեն փոխում է իր հատկությունները և երբեմն տալիս է նոր հատուկ հատկություններ:

Մաքուր ալյումինի ուժը չի բավարարում ժամանակակից արդյունաբերական կարիքները, հետևաբար, արդյունաբերության համար նախատեսված ցանկացած արտադրանքի արտադրության համար օգտագործվում է ոչ թե մաքուր ալյումին, այլ դրա համաձուլվածքները:

Տարբեր դոպինգով դրանք ավելանում են ձեռք է բերվում ամրություն, կարծրություն, ջերմակայունությունև այլ հատկություններ: Միևնույն ժամանակ տեղի են ունենում անցանկալի փոփոխություններ՝ անխուսափելիորեն նվազում է էլեկտրական հաղորդունակություն, շատ դեպքերում վատանում է կոռոզիոն դիմադրություն, գրեթե միշտ ավելանում է հարաբերական խտություն. Բացառություն է մանգանով համաձուլումը, որը ոչ միայն չի նվազեցնում կոռոզիոն դիմադրությունը, այլ նույնիսկ փոքր-ինչ մեծացնում է այն, և մագնեզիումը, որը նաև մեծացնում է կոռոզիոն դիմադրությունը (եթե այն 3%-ից ոչ ավելի է և նվազեցնում է հարաբերական խտությունը, քանի որ այն ավելի թեթև է: քան ալյումինից:

Ալյումինե համաձուլվածքներ

Ըստ դրանցից արտադրանքի արտադրության մեթոդի, ալյումինե համաձուլվածքները բաժանվում են երկու խմբի.
1) դեֆորմացվող (տաքացման ժամանակ ունեն բարձր պլաստիկություն),
2) ձուլարան (ունեն լավ հեղուկություն).

Այս բաժանումը արտացոլում է համաձուլվածքների հիմնական տեխնոլոգիական հատկությունները: Այս հատկությունները ստանալու համար ալյումինի մեջ ներմուծվում են տարբեր նյութեր։ համաձուլվածքային տարրերև անհավասար քանակությամբ։

Երկու տեսակի համաձուլվածքների արտադրության հումքը ոչ միայն տեխնիկապես մաքուր ալյումինն է, այլ նաև սիլիցիումով ալյումինի կրկնակի համաձուլվածքները, որոնք պարունակում են 10-13% Si, և մի փոքր տարբերվում են միմյանցից երկաթի, կալցիումի կեղտերի քանակով։ , տիտան և մանգան։ Դրանցում կեղտերի ընդհանուր պարունակությունը կազմում է 0,5-1,7%: Այս համաձուլվածքները կոչվում են սիլումիններ: Դարբնոցային համաձուլվածքներ ստանալու համար ալյումինի մեջ հիմնականում լուծվող համաձուլվածքային տարրեր են ներմուծվում բարձր ջերմաստիճաններում դրանց լուծելիության սահմանը չգերազանցող քանակությամբ։ Ճնշման տակ տաքացնելիս դեֆորմացվող համաձուլվածքները պետք է ունենան միատարր պինդ լուծույթի կառուցվածք, որն ապահովում է ամենամեծ ճկունությունը և նվազագույն ամրությունը։ Սա որոշում է նրանց լավ աշխատունակությունը ճնշման տակ:

Տարբեր դարբնոցային համաձուլվածքներում համաձուլման հիմնական տարրերն ենպղինձ, մագնեզիում, մանգան և ցինկ, բացի այդ, համեմատաբար փոքր քանակությամբ ներմուծվում են նաև սիլիցիում, երկաթ, նիկել և որոշ այլ տարրեր:

Duralumin - ալյումինի և պղնձի համաձուլվածքներ

Տիպիկ կարծրացող համաձուլվածքներն են դուրալումին-ալյումին-պղնձի համաձուլվածքները, որոնք պարունակում են սիլիցիումի և երկաթի մշտական ​​կեղտեր և կարող են համաձուլվել մագնեզիումի և մանգանի հետ: Դրանցում պղնձի քանակը 2,2-7%-ի սահմաններում է։

Պղինձը ալյումինում լուծվում է 0,5% սենյակային ջերմաստիճանում և 5,7% էվեկտիկական 548 C ջերմաստիճանում։

Դուրալյումինի ջերմային բուժումբաղկացած է երկու փուլից. Նախ, այն տաքացվում է լուծելիության սահմանափակող գծից բարձր (սովորաբար մինչև 500 C): Այս ջերմաստիճանում նրա կառուցվածքը ալյումինում պղնձի համասեռ պինդ լուծույթ է: Պնդանալով, այսինքն. ջրի մեջ արագ սառեցում, այս կառուցվածքը ամրագրված է սենյակային ջերմաստիճանում: Այս դեպքում լուծումը դառնում է գերհագեցած: Այս վիճակում, այսինքն. կարծրացած վիճակում դյուրալյումինը շատ փափուկ և ճկուն է:

Պնդացած դյուրալյումինի կառուցվածքը քիչ կայունություն ունի, և նույնիսկ սենյակային ջերմաստիճանում դրա մեջ ինքնաբուխ փոփոխություններ են տեղի ունենում: Այս փոփոխությունները հանգում են նրան, որ ավելցուկային պղնձի ատոմները խմբավորված են լուծույթում՝ դասավորված CuAl քիմիական միացության բյուրեղներին բնորոշ կարգով։ Քիմիական միացությունը դեռ չի ձևավորվել, առավել ևս առանձնացվել է պինդ լուծույթից, բայց պինդ լուծույթի բյուրեղային ցանցում ատոմների անհավասար բաշխման պատճառով դրանում առաջանում են աղավաղումներ, որոնք հանգեցնում են կարծրության և ամրության զգալի աճի։ համաձուլվածքի ճկունության միաժամանակյա նվազում: Սենյակային ջերմաստիճանում կարծրացած համաձուլվածքի կառուցվածքը փոխելու գործընթացը կոչվում է բնական ծերացում.

Բնական ծերացումը տեղի է ունենում հատկապես ինտենսիվորեն առաջին մի քանի ժամվա ընթացքում, բայց ամբողջությամբ ավարտվում է՝ համաձուլվածքին տալով իր առավելագույն ուժը՝ 4-6 օր հետո։ Եթե ​​համաձուլվածքը տաքացվի մինչև 100-150 C, ապա արհեստական ​​ծերացում. Այս դեպքում գործընթացը տեղի է ունենում արագ, բայց ավելի քիչ կարծրացում է տեղի ունենում: Դա բացատրվում է նրանով, որ ավելի բարձր ջերմաստիճանում պղնձի ատոմների դիֆուզիոն շարժումներն ավելի հեշտ են տեղի ունենում, ուստի CuAl փուլն ամբողջությամբ ձևավորվում և անջատվում է պինդ լուծույթից։ Ստացված փուլի ուժեղացման ազդեցությունը պարզվում է, որ ավելի քիչ է, քան պինդ լուծույթի ցանցի աղավաղման ազդեցությունը, որը տեղի է ունենում բնական ծերացման ժամանակ:

Դուրալյումինի տարբեր ջերմաստիճաններում ծերացման արդյունքների համեմատությունը ցույց է տալիս, որ առավելագույն կարծրացումն ապահովվում է չորս օրվա ընթացքում բնական ծերացման ժամանակ։

Ալյումինե համաձուլվածքներ մանգանով և մագնեզիումով

Չկարծրացվող ալյումինի համաձուլվածքների շարքում առավել մեծ նշանակություն են ձեռք բերել Al-Mn-ի և Al-Mg-ի վրա հիմնված համաձուլվածքները:

Մանգան և մագնեզիում, ինչպես նաև պղինձը ալյումինում ունեն սահմանափակ լուծելիություն, որը նվազում է ջերմաստիճանի նվազման հետ։ Այնուամենայնիվ, դրանց ջերմային մշակման ընթացքում կարծրացման ազդեցությունը փոքր է: Սա բացատրվում է հետևյալ կերպ. Մինչև 1,9% Mn պարունակող համաձուլվածքների արտադրության մեջ բյուրեղացման գործընթացում պինդ լուծույթից ազատված մանգանի ավելցուկը ալյումինի հետ պետք է ձևավորեր դրանում լուծվող Al (MnFe) քիմիական միացություն, որը չի լուծվում ալյումինում։ Հետևաբար, սահմանափակ լուծելիության գծից վեր հաջորդող տաքացումը չի ապահովում համասեռ պինդ լուծույթի ձևավորում, համաձուլվածքը մնում է տարասեռ՝ բաղկացած պինդ լուծույթից և Al (MnFe) մասնիկներից, ինչը հանգեցնում է կարծրացման և հետագա ծերացման անհնարինությանը։

Al-Mg համակարգի դեպքում ջերմային մշակման ժամանակ կարծրացման բացակայության պատճառն այլ է. Մինչև 1,4% մագնեզիումի պարունակությամբ կարծրացում չի կարող առաջանալ, քանի որ այս սահմաններում այն ​​լուծվում է ալյումինի մեջ սենյակային ջերմաստիճանում և ավելորդ փուլերի տեղումներ չեն լինում: Ավելի բարձր մագնեզիումի պարունակությամբ՝ կարծրացումը, որին հաջորդում է քիմիական ծերացումը, հանգեցնում է ավելցուկային փուլի՝ MgAl քիմիական միացության ազատմանը:

Այնուամենայնիվ, այս միացության հատկություններն այնպիսին են, որ դրա մեկուսացմանը նախորդող գործընթացները, իսկ հետո առաջացած ընդգրկումները նկատելի ուժեղացնող ազդեցություն չեն առաջացնում: Չնայած դրան, ալյումինի մեջ և՛ մանգան, և՛ մագնեզիում ներմուծելը օգտակար է: Նրանք բարձրացնում են դրա ամրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը (3% -ից ոչ ավելի մագնեզիումի պարունակությամբ): Բացի այդ, մագնեզիումի համաձուլվածքները ավելի թեթև են, քան մաքուր ալյումինը:

Այլ համաձուլվածքների տարրեր

Բացի այդ, ալյումինի որոշ բնութագրերի բարելավման համար որպես համաձուլվածքային տարրեր օգտագործվում են հետևյալները.

Բերիլիումը ավելացվում է բարձր ջերմաստիճանում օքսիդացումը նվազեցնելու համար: Բերիլիումի փոքր հավելումները (0,01-0,05%) օգտագործվում են ալյումինե ձուլման համաձուլվածքներում՝ ներքին այրման շարժիչի մասերի (մխոցներ և բալոնների գլխիկներ) արտադրության մեջ հեղուկությունը բարելավելու համար:

Բորը ներմուծվում է էլեկտրական հաղորդունակությունը բարձրացնելու և որպես զտող հավելում: Բորը ներմուծվում է միջուկային էներգիայի մեջ օգտագործվող ալյումինի համաձուլվածքների մեջ (բացառությամբ ռեակտորի մասերի), քանի որ այն կլանում է նեյտրոնները՝ կանխելով ճառագայթման տարածումը։ Բորը ներմուծվում է միջինը 0,095-0,1%:

Բիսմութ. Ցածր հալման կետ ունեցող մետաղները, ինչպիսիք են բիսմութը, կապարը, անագը, կադմիումը, ներմուծվում են ալյումինի համաձուլվածքների մեջ՝ բարելավելու մեքենայականությունը: Այս տարրերը ձևավորում են փափուկ, հալվող փուլեր, որոնք նպաստում են չիպերի փխրունությանը և կտրիչի յուղմանը:

Համաձուլվածքներին ավելացվում է գալիում 0,01 - 0,1% քանակով, որից հետո պատրաստվում են սպառվող անոդներ։

Երկաթ. Այն ներմուծվում է փոքր քանակությամբ (>0,04%) լարերի արտադրության մեջ՝ ամրությունը բարձրացնելու և սողացող բնութագրերը բարելավելու համար: Երկաթը նաև նվազեցնում է կպչունությունը կաղապարների պատերին սառը կաղապարի մեջ ձուլման ժամանակ:

Ինդիում. 0,05 - 0,2% հավելումը ամրացնում է ալյումինի համաձուլվածքները ծերացման ժամանակ, հատկապես ցածր պղնձի պարունակությամբ: Ինդիումի հավելումները օգտագործվում են ալյումին-կադմիում կրող համաձուլվածքներում։

Կադմիում. Մոտավորապես 0,3% կադմիում է ներմուծվում համաձուլվածքների ամրությունը բարձրացնելու և կոռոզիոն հատկությունները բարելավելու համար:

Կալցիումը հաղորդում է պլաստիկություն: 5% կալցիումի պարունակությամբ համաձուլվածքն ունի գերպլաստիկության ազդեցություն։

Սիլիցիումը ձուլման համաձուլվածքներում ամենաշատ օգտագործվող հավելումն է: 0,5-4% չափով նվազեցնում է ճաքելու միտումը։ Սիլիցիումի և մագնեզիումի համադրությունը հնարավորություն է տալիս ջերմային կնքել համաձուլվածքը։

Անագը բարելավում է կտրման աշխատանքը:

Տիտանի. Համաձուլվածքներում տիտանի հիմնական խնդիրը ձուլման և ձուլակտորների մեջ հացահատիկի մաքրումն է, ինչը մեծապես մեծացնում է հատկությունների ուժն ու միատեսակությունը ողջ ծավալով:

Ալյումինի համաձուլվածքների կիրառում

Ալյումինի համաձուլվածքների մեծ մասն ունի բարձր կոռոզիոն դիմադրություն բնական մթնոլորտում, ծովի ջրում, բազմաթիվ աղերի և քիմիական նյութերի լուծույթներում և սննդամթերքի մեծ մասում: Վերջին հատկությունը, զուգորդված այն փաստի հետ, որ ալյումինը չի քայքայում վիտամինները, թույլ է տալիս այն լայնորեն կիրառել սպասքի արտադրության մեջ. Ալյումինե խառնուրդի կառուցվածքները հաճախ օգտագործվում են ծովի ջրի մեջ: Ալյումինը մեծ քանակությամբ օգտագործվում է շինարարության մեջ՝ երեսպատման վահանակների, դռների, պատուհանների շրջանակների և էլեկտրական մալուխների տեսքով: Ալյումինե համաձուլվածքները չեն ենթարկվում ուժեղ կոռոզիայի երկար ժամանակ, երբ շփվում են բետոնի, շաղախի կամ սվաղի հետ, հատկապես, եթե կառուցվածքները հաճախակի չեն թրջվում: Լայնորեն կիրառվում է նաև ալյումինը մեքենաշինության մեջ, որովհետեւ ունի լավ ֆիզիկական որակներ.

Բայց հիմնական արդյունաբերությունը, որը ներկայումս պարզապես անհնար է պատկերացնել առանց ալյումինի օգտագործման, իհարկե, ավիացիան: Հենց ավիացիայում ալյումինի բոլոր կարևոր բնութագրիչները առավելագույնս օգտագործվել են