अॅल्युमिनियम वापरण्याची उदाहरणे. अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्र धातुंचा वापर

मुख्यपृष्ठ / भांडण

सध्या, अॅल्युमिनियम आणि त्याचे मिश्र धातु आधुनिक तंत्रज्ञानाच्या जवळजवळ सर्व क्षेत्रांमध्ये वापरले जातात. अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्र धातुंचे सर्वात महत्वाचे ग्राहक म्हणजे विमानचालन आणि ऑटोमोटिव्ह उद्योग, रेल्वे आणि जलवाहतूक, यांत्रिक अभियांत्रिकी, इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी आणि उपकरणे बनवणे, औद्योगिक आणि नागरी बांधकाम, रासायनिक उद्योग आणि ग्राहकोपयोगी वस्तूंचे उत्पादन.

बहुतेक अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंमध्ये नैसर्गिक वातावरण, समुद्राचे पाणी, अनेक क्षार आणि रसायनांचे द्रावण आणि बहुतांश खाद्यपदार्थांमध्ये उच्च गंज प्रतिकार असतो. अॅल्युमिनियम मिश्र धातुची रचना बहुतेकदा समुद्राच्या पाण्यात वापरली जाते. सागरी बोय, लाइफबोट्स, जहाजे, बार्ज हे 1930 पासून अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंपासून बनवले जात आहेत. सध्या, अॅल्युमिनियम मिश्र धातुपासून बनवलेल्या जहाजाच्या हुलची लांबी 61 मीटरपर्यंत पोहोचते. अॅल्युमिनियमच्या भूमिगत पाइपलाइनचा अनुभव आहे; अॅल्युमिनियम मिश्र धातु मातीला अत्यंत प्रतिरोधक असतात. 1951 मध्ये अलास्कामध्ये 2.9 किमी पाइपलाइन बांधण्यात आली. 30 वर्षांच्या ऑपरेशननंतर, गंजामुळे एकही गळती किंवा गंभीर नुकसान आढळले नाही.

अ‍ॅल्युमिनिअमचा वापर मोठ्या प्रमाणात बांधकामात क्लेडिंग पॅनेल, दरवाजे, खिडकीच्या चौकटी आणि इलेक्ट्रिकल केबल्सच्या स्वरूपात केला जातो. कॉंक्रिट, मोर्टार किंवा प्लास्टरच्या संपर्कात असताना अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंना दीर्घ कालावधीत गंभीर गंज येत नाही, विशेषत: संरचना वारंवार ओल्या नसल्यास. वारंवार ओलेपणामुळे, जर अॅल्युमिनियम उत्पादनांच्या पृष्ठभागावर अतिरिक्त उपचार केले गेले नाहीत तर ते गडद होऊ शकते, अगदी औद्योगिक शहरांमध्ये हवेत ऑक्सिडायझिंग एजंट्सचे प्रमाण जास्त आहे. हे टाळण्यासाठी, चमकदार एनोडायझिंगद्वारे चमकदार पृष्ठभाग मिळविण्यासाठी विशेष मिश्रधातू तयार केले जातात - धातूच्या पृष्ठभागावर ऑक्साईड फिल्म लागू करून. या प्रकरणात, पृष्ठभागाला अनेक रंग आणि छटा दिल्या जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, अॅल्युमिनियम आणि सिलिकॉनच्या मिश्रधातूमुळे राखाडीपासून काळ्यापर्यंत अनेक छटा मिळवणे शक्य होते. अॅल्युमिनियम आणि क्रोमियमच्या मिश्र धातुंचा रंग सोनेरी असतो.

अॅल्युमिनियम पावडरचा वापर उद्योगातही केला जातो. त्यांचा वापर मेटलर्जिकल उद्योगात केला जातो: अॅल्युमिनोथर्मीमध्ये, मिश्र धातुयुक्त पदार्थ म्हणून, दाबून आणि सिंटरिंग करून अर्ध-तयार उत्पादनांच्या उत्पादनासाठी. ही पद्धत खूप टिकाऊ भाग (गियर्स, बुशिंग इ.) तयार करते. पावडरचा वापर रसायनशास्त्रात अॅल्युमिनियम संयुगे तयार करण्यासाठी आणि उत्प्रेरक म्हणून (उदाहरणार्थ, इथिलीन आणि एसीटोनच्या निर्मितीमध्ये) केला जातो. अॅल्युमिनियमची उच्च प्रतिक्रिया लक्षात घेता, विशेषत: पावडर स्वरूपात, ते रॉकेटसाठी स्फोटक आणि घन प्रणोदकांमध्ये वापरले जाते, त्वरीत प्रज्वलित करण्याच्या क्षमतेचा फायदा घेऊन.

ऑक्सिडेशनला अॅल्युमिनियमचा उच्च प्रतिकार लक्षात घेता, पावडर पेंटिंग उपकरणे, छप्पर, छपाई कागद आणि कार पॅनेलच्या चमकदार पृष्ठभागांसाठी कोटिंग्जमध्ये रंगद्रव्य म्हणून वापरली जाते. स्टील आणि कास्ट आयर्न उत्पादने देखील गंज टाळण्यासाठी अॅल्युमिनियमच्या थराने लेपित असतात.

अॅप्लिकेशन स्केलच्या बाबतीत, अॅल्युमिनियम आणि त्याचे मिश्र धातु लोह (Fe) आणि त्याच्या मिश्रधातूंनंतर दुसरे स्थान व्यापतात. तंत्रज्ञानाच्या विविध क्षेत्रांमध्ये आणि दैनंदिन जीवनात अॅल्युमिनियमचा व्यापक वापर त्याच्या भौतिक, यांत्रिक आणि रासायनिक गुणधर्मांच्या संयोजनाशी संबंधित आहे: कमी घनता, वातावरणातील हवेतील गंज प्रतिरोधकता, उच्च थर्मल आणि विद्युत चालकता, लवचिकता आणि तुलनेने उच्च सामर्थ्य. अॅल्युमिनियमवर विविध प्रकारे प्रक्रिया सहज केली जाते - फोर्जिंग, स्टॅम्पिंग, रोलिंग इ. शुद्ध अॅल्युमिनियमचा वापर वायर बनवण्यासाठी केला जातो (अॅल्युमिनियमची विद्युत चालकता तांब्याच्या विद्युत चालकतेच्या 65.5% असते, परंतु अॅल्युमिनियम तांब्यापेक्षा तिप्पट हलके असते, त्यामुळे विद्युत अभियांत्रिकीमध्ये अ‍ॅल्युमिनियम अनेकदा तांब्याची जागा घेते) आणि फॉइलचा वापर पॅकेजिंग मटेरियल म्हणून केला जातो. smelted अॅल्युमिनियमचा मुख्य भाग विविध मिश्र धातुंच्या निर्मितीवर खर्च केला जातो. अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या पृष्ठभागावर संरक्षक आणि सजावटीच्या कोटिंग्ज सहजपणे लागू होतात.

अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे गुणधर्म विविध अॅडिटीव्ह अॅल्युमिनियममध्ये समाविष्ट केल्यामुळे आहे जे घन द्रावण किंवा इंटरमेटलिक संयुगे तयार करतात. मोठ्या प्रमाणात अॅल्युमिनियमचा वापर हलक्या मिश्रधातूंच्या निर्मितीसाठी केला जातो - ड्युरल्युमिन (94% अॅल्युमिनियम, 4% तांबे (Cu), 0.5% प्रत्येक मॅग्नेशियम (Mg), मॅंगनीज (Mn), लोह (Fe) आणि सिलिकॉन (Si), सिल्युमिन ( 85-90% - अॅल्युमिनियम, 10-14% सिलिकॉन (Si), 0.1% सोडियम (Na)), इ. धातू शास्त्रात, अॅल्युमिनियमचा वापर केवळ मिश्रधातूंचा आधार म्हणून केला जात नाही तर मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या मिश्रधातूंपैकी एक म्हणून देखील वापरला जातो. तांबे (Cu), मॅग्नेशियम (Mg), लोह (Fe), >निकेल (Ni) इत्यादींवर आधारित मिश्रधातूंमध्ये.

दैनंदिन जीवनात, बांधकाम आणि आर्किटेक्चरमध्ये, ऑटोमोटिव्ह उद्योगात, जहाजबांधणी, विमानचालन आणि अवकाश तंत्रज्ञानामध्ये अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. विशेषतः, पहिला कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह अॅल्युमिनियम मिश्र धातुपासून बनविला गेला. अॅल्युमिनियम आणि झिरकोनियम (Zr) यांचे मिश्रधातू - अणुभट्टीच्या बांधकामात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. अॅल्युमिनियमचा वापर स्फोटकांच्या निर्मितीसाठी केला जातो. दैनंदिन जीवनात अॅल्युमिनियम हाताळताना, आपण हे लक्षात ठेवले पाहिजे की केवळ तटस्थ (आम्लता) द्रव गरम केले जाऊ शकतात आणि अॅल्युमिनियमच्या कंटेनरमध्ये साठवले जाऊ शकतात (उदाहरणार्थ, पाणी उकळवा). उदाहरणार्थ, आपण अॅल्युमिनियमच्या पॅनमध्ये आंबट कोबी सूप शिजवल्यास, अॅल्युमिनियम अन्नामध्ये जातो आणि त्याला एक अप्रिय "धातू" चव प्राप्त होते. दैनंदिन जीवनात ऑक्साईड फिल्म सहजपणे खराब होत असल्याने, अॅल्युमिनियम कुकवेअरचा वापर अद्याप अवांछित आहे.

सर्व प्रकारच्या वाहतूक आणि प्रामुख्याने हवाई वाहतुकीमध्ये अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्रधातूंच्या वापरामुळे वाहनांचे मृत वजन कमी करणे आणि त्यांच्या वापराची कार्यक्षमता नाटकीयरित्या वाढवण्याची समस्या सोडवणे शक्य झाले आहे. विमानाची रचना, इंजिन, ब्लॉक्स, सिलेंडर हेड, क्रॅंककेस आणि गिअरबॉक्सेस अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्र धातुपासून बनवले जातात. अ‍ॅल्युमिनिअम आणि त्याच्या मिश्रधातूंचा वापर रेल्वे गाड्या ट्रिम करण्यासाठी, जहाजांच्या हुल आणि चिमणी, बचाव नौका, रडार मास्ट आणि गॅंगवे बनवण्यासाठी केला जातो. केबल्स, बसबार, कॅपेसिटर आणि एसी रेक्टिफायर्सच्या निर्मितीसाठी इलेक्ट्रिकल उद्योगात अॅल्युमिनियम आणि त्याचे मिश्र धातु मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. इन्स्ट्रुमेंट मेकिंगमध्ये, अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्र धातुंचा वापर फिल्म आणि फोटोग्राफिक उपकरणे, रेडिओटेलीफोन उपकरणे आणि विविध नियंत्रण आणि मापन यंत्रांच्या निर्मितीमध्ये केला जातो. उच्च गंज प्रतिकार आणि गैर-विषारीपणामुळे, अॅल्युमिनियमचा वापर मजबूत नायट्रिक ऍसिड, हायड्रोजन पेरोक्साइड, सेंद्रिय पदार्थ आणि अन्न उत्पादनांच्या उत्पादनासाठी आणि साठवणीसाठी उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. एल्युमिनियम फॉइल, टिनपेक्षा मजबूत आणि स्वस्त असल्याने, अन्न उत्पादनांसाठी पॅकेजिंग सामग्री म्हणून पूर्णपणे बदलले आहे. अॅल्युमिनिअमचा वापर कंटेनरच्या निर्मितीमध्ये कॅनिंग आणि कृषी उत्पादने साठवण्यासाठी, धान्य कोठार आणि इतर प्रीफेब्रिकेटेड स्ट्रक्चर्सच्या बांधकामासाठी केला जातो. सर्वात महत्त्वाच्या धोरणात्मक धातूंपैकी एक असल्याने, अॅल्युमिनियम, त्याच्या मिश्रधातूंप्रमाणेच, विमाने, टाक्या, तोफखाना, क्षेपणास्त्रे, आग लावण्यासाठी तसेच लष्करी उपकरणांच्या इतर कारणांसाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

अणुऊर्जा, सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक्स, रडार, तसेच विविध रसायने आणि वातावरणातील गंजांपासून धातूच्या पृष्ठभागाचे संरक्षण करण्यासाठी तंत्रज्ञानाच्या नवीन क्षेत्रांमध्ये उच्च-शुद्धता अॅल्युमिनियमचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. अशा अॅल्युमिनियमची उच्च परावर्तकता त्याच्या परावर्तित पृष्ठभागांवरून गरम आणि प्रकाश रिफ्लेक्टर आणि आरसे तयार करण्यासाठी वापरली जाते. मेटलर्जिकल इंडस्ट्रीमध्ये, अॅल्युमिनियमचा वापर अनेक धातूंच्या उत्पादनात (उदाहरणार्थ, क्रोमियम, कॅल्शियम, मॅंगनीज) अॅल्युमिनियम-थर्मल पद्धतींद्वारे, स्टीलच्या डीऑक्सिडेशनसाठी आणि स्टीलच्या भागांच्या वेल्डिंगमध्ये कमी करणारे एजंट म्हणून केला जातो.

इमारतीच्या फ्रेम्स, ट्रस, खिडकीच्या चौकटी, पायऱ्या इत्यादींच्या निर्मितीसाठी औद्योगिक आणि नागरी बांधकामांमध्ये अॅल्युमिनियम आणि त्याचे मिश्र धातु मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. कॅनडामध्ये, उदाहरणार्थ, या उद्देशांसाठी अॅल्युमिनियमचा वापर एकूण वापराच्या सुमारे 30% आहे, यूएसए मध्ये - 20% पेक्षा जास्त. उत्पादनाच्या प्रमाणात आणि अर्थव्यवस्थेतील महत्त्वाच्या बाबतीत, अॅल्युमिनियमने इतर नॉन-फेरस धातूंमध्ये घट्टपणे प्रथम स्थान मिळविले आहे.

अॅल्युमिनियम हा आवर्त सारणीच्या तिसऱ्या गटातील रासायनिक घटक आहे.

आम्ही डी.आय. मेंडेलीव्हचे घटक आहोत. त्याची अनुक्रमांक 13, अणु वस्तुमान आहे

२६.९८. अॅल्युमिनियममध्ये कोणतेही स्थिर समस्थानिक नाहीत.

रासायनिक गुणधर्म

नॉन-मेटल्सशी संवाद

हे ऑक्सिजनशी फक्त उच्च तापमानात बारीक विभाजित अवस्थेत संवाद साधते:

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

प्रतिक्रिया मोठ्या प्रमाणात उष्णतेसह होते.

200°C च्या वर ते सल्फरवर प्रतिक्रिया देऊन अॅल्युमिनियम सल्फाइड तयार करते:

2Al + 3S = Al 2 S 3.

500°C वर - फॉस्फरससह, अॅल्युमिनियम फॉस्फाइड तयार करते:

800°C वर ते नायट्रोजनसह प्रतिक्रिया देते आणि 2000°C वर - कार्बनसह, नायट्राइड आणि कार्बाइड तयार करते:

2Al + N 2 = 2AlN,

4Al + 3C = Al 4 C 3.

हे सामान्य परिस्थितीत क्लोरीन आणि ब्रोमाइनवर प्रतिक्रिया देते आणि उत्प्रेरक म्हणून पाण्याच्या उपस्थितीत गरम झाल्यावर आयोडीनसह:

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

हायड्रोजनशी थेट संवाद साधत नाही.

धातूंसह ते मिश्रधातू तयार करतात ज्यात इंटरमेटॅलिक संयुगे असतात - अॅल्युमिनाइड्स, उदाहरणार्थ, CuAl 2, CrAl 7, FeAl 3 इ.

पाण्याशी संवाद

ऑक्साईड फिल्ममधून शुद्ध केलेले अॅल्युमिनियम पाण्याशी जोरदारपणे संवाद साधते:

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

प्रतिक्रियेच्या परिणामी, किंचित विद्रव्य अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साईड तयार होते आणि हायड्रोजन सोडला जातो.

ऍसिडस् सह संवाद

सौम्य ऍसिडसह सहजपणे प्रतिक्रिया देते, क्षार तयार करते:

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 (नायट्रोजन आणि अमोनियम नायट्रेट देखील नायट्रिक ऍसिड घटण्याचे उत्पादन असू शकतात).

खोलीच्या तपमानावर ते एकाग्र नायट्रिक आणि सल्फ्यूरिक ऍसिडवर प्रतिक्रिया देत नाही; गरम केल्यावर ते मीठ आणि ऍसिड कमी करणारे उत्पादन तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देते:

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.

अल्कली सह संवाद

अॅल्युमिनिअम एक उम्फोटेरिक धातू आहे; ते अल्कलीसह सहजपणे प्रतिक्रिया देते:

सोडियम टेट्राहायड्रॉक्सोडियाक्वालुमिनेट तयार करण्यासाठी द्रावणात:

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

जेव्हा अॅल्युमिनेट तयार करण्यासाठी एकत्र केले जाते:

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

ऑक्साईड आणि क्षारांपासून धातूंची पुनर्प्राप्ती

अॅल्युमिनियम एक सक्रिय धातू आहे, जो धातूंना त्यांच्या ऑक्साईडमधून विस्थापित करण्यास सक्षम आहे. अॅल्युमिनिअमच्या या गुणधर्माला धातुशास्त्रात व्यावहारिक उपयोग सापडला आहे:

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

वापराचे क्षेत्र

अॅल्युमिनियममध्ये अनेक गुणधर्म आहेत जे इतर धातूंपासून वेगळे करतात. ही अॅल्युमिनियमची कमी घनता, चांगली लवचिकता आणि पुरेशी यांत्रिक शक्ती, उच्च थर्मल आणि विद्युत चालकता आहे. अॅल्युमिनियम हे गैर-विषारी, गैर-चुंबकीय आणि अनेक रसायनांना गंज प्रतिरोधक आहे. या सर्व गुणधर्मांबद्दल धन्यवाद, तसेच इतर नॉन-फेरस धातूंच्या तुलनेत त्याची तुलनेने कमी किंमत, त्याला आधुनिक तंत्रज्ञानाच्या विविध शाखांमध्ये अत्यंत विस्तृत अनुप्रयोग आढळला आहे.

अॅल्युमिनियमचा महत्त्वपूर्ण भाग सिलिकॉन, तांबे, मॅग्नेशियम, जस्त, मॅंगनीज आणि इतर धातूंसह मिश्र धातुंच्या स्वरूपात वापरला जातो. औद्योगिक अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंमध्ये सहसा किमान दोन किंवा तीन मिश्रधातू घटक असतात, जे प्रामुख्याने यांत्रिक शक्ती वाढवण्यासाठी अॅल्युमिनियममध्ये समाविष्ट केले जातात.

सर्व अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे सर्वात मौल्यवान गुणधर्म कमी घनता आहेत

(2.65÷2.8), उच्च विशिष्ट सामर्थ्य (तन्य शक्ती ते घनता गुणोत्तर) आणि वातावरणातील क्षरणास समाधानकारक प्रतिकार.

अ‍ॅल्युमिनिअम मिश्रधातू रॉट आणि कास्ट मिश्रधातूंमध्ये विभागले जातात. तयार केलेले मिश्र धातु गरम आणि थंड कामाच्या अधीन असतात, म्हणून त्यांच्यात उच्च लवचिकता असणे आवश्यक आहे. तयार केलेल्या मिश्रधातूंपैकी ड्युरल्युमिन, तांबे, मॅग्नेशियम आणि मॅंगनीजसह अॅल्युमिनियमचे मिश्र धातु मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. कमी घनता असलेल्या, ड्युरल्युमिनमध्ये सॉफ्ट स्टील ग्रेडच्या जवळ यांत्रिक गुणधर्म आहेत. विकृत पासून

अॅल्युमिनियम मिश्र धातु, तसेच शुद्ध अॅल्युमिनियमपासून दाब उपचार (रोलिंग, स्टॅम्पिंग) शीट्स, पट्ट्या, फॉइल, वायर, विविध प्रोफाइलच्या रॉड्स आणि पाईप्स प्राप्त होतात. या अर्ध-तयार उत्पादनांच्या निर्मितीसाठी अॅल्युमिनियमचा वापर त्याच्या जागतिक उत्पादनाच्या सुमारे 70% आहे.

उर्वरित अॅल्युमिनियमचा वापर फाउंड्री मिश्र धातु, पावडर, डीऑक्सिडायझर आणि इतर कारणांसाठी केला जातो.

फाउंड्री मिश्र धातुंपासून विविध कॉन्फिगरेशनच्या आकाराचे कास्टिंग तयार केले जातात. अॅल्युमिनियमवर आधारित व्यापकपणे ज्ञात कास्टिंग मिश्र धातु सिलुमिन आहेत, ज्यामध्ये मुख्य मिश्र धातु जोडणारा सिलिकॉन (13% पर्यंत) आहे.

सर्व प्रकारच्या वाहतूक आणि प्रामुख्याने हवाई वाहतुकीमध्ये अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्रधातूंच्या वापरामुळे वाहनांचे मृत वजन कमी करणे आणि त्यांची कार्यक्षमता नाटकीयरित्या वाढवण्याची समस्या सोडवणे शक्य झाले आहे.

अनुप्रयोग विमानाची रचना, इंजिन, ब्लॉक, सिलेंडर हेड, क्रॅंककेस, गिअरबॉक्सेस, पंप आणि इतर भाग अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्र धातुपासून बनवले जातात.

अ‍ॅल्युमिनिअम आणि त्याच्या मिश्रधातूंचा वापर रेल्वे गाड्यांची छाटणी करण्यासाठी, जहाजे, बचाव नौका, रडार मास्ट आणि गॅंगवे बनवण्यासाठी केला जातो.

केबल्स, बसबार, कॅपेसिटर आणि एसी रेक्टिफायर्सच्या निर्मितीसाठी इलेक्ट्रिकल उद्योगात अॅल्युमिनियम आणि त्याचे मिश्र धातु मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. इन्स्ट्रुमेंट मेकिंगमध्ये, अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्र धातुंचा वापर फिल्म आणि फोटोग्राफिक उपकरणे, रेडिओटेलीफोन उपकरणे आणि विविध नियंत्रण आणि मापन यंत्रांच्या निर्मितीमध्ये केला जातो.

उच्च गंज प्रतिकार आणि गैर-विषारीपणामुळे, अॅल्युमिनियमचा वापर मजबूत नायट्रिक ऍसिड, हायड्रोजन पेरोक्साइड, सेंद्रिय पदार्थ आणि अन्न उत्पादनांच्या उत्पादनासाठी आणि साठवणीसाठी उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. एल्युमिनियम फॉइल, टिनपेक्षा मजबूत आणि स्वस्त असल्याने, अन्न उत्पादनांसाठी पॅकेजिंग सामग्री म्हणून पूर्णपणे बदलले आहे. अॅल्युमिनिअमचा वापर कंटेनरच्या निर्मितीमध्ये कॅनिंग आणि कृषी उत्पादने साठवण्यासाठी, धान्य कोठार आणि इतर प्रीफेब्रिकेटेड स्ट्रक्चर्सच्या बांधकामासाठी केला जातो. सर्वात महत्त्वाच्या धोरणात्मक धातूंपैकी एक असल्याने, अॅल्युमिनियम, त्याच्या मिश्रधातूंप्रमाणेच, विमाने, टाक्या, तोफखाना, क्षेपणास्त्रे, आग लावण्यासाठी तसेच लष्करी उपकरणांच्या इतर कारणांसाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

मेटलर्जिकल इंडस्ट्रीमध्ये, अॅल्युमिनियमचा वापर अनेक धातूंच्या उत्पादनात (उदाहरणार्थ, क्रोमियम, कॅल्शियम, मॅंगनीज) अॅल्युमिनोथर्मिक पद्धतींद्वारे, स्टीलच्या डीऑक्सिडेशनसाठी आणि स्टीलच्या भागांच्या वेल्डिंगमध्ये कमी करणारे एजंट म्हणून केला जातो.

बिल्डिंग फ्रेम्स, ट्रस, खिडकीच्या चौकटी, पायऱ्या इत्यादींच्या निर्मितीसाठी औद्योगिक आणि नागरी बांधकामांमध्ये अॅल्युमिनियम आणि त्याचे मिश्र धातु मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. उत्पादन प्रमाण आणि राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थेतील महत्त्वाच्या दृष्टीने, अॅल्युमिनियमने इतर गैर- फेरस धातू.

आम्ही ते हवेत पाठवतो आणि अंतराळात सोडतो, स्लॅबवर ठेवतो, त्यातून इमारती बांधतो, टायर बनवतो, त्वचेवर डाग घालतो आणि त्यावर अल्सरवर उपचार करतो... अजून समजत नाही का? आम्ही अॅल्युमिनियमबद्दल बोलत आहोत.

अॅल्युमिनियमच्या सर्व उपयोगांची यादी करण्याचा प्रयत्न करा आणि तुमची नक्कीच चूक होईल. बहुधा, त्यापैकी अनेकांच्या अस्तित्वाबद्दल तुम्हाला माहितीही नसते. प्रत्येकाला माहित आहे की अॅल्युमिनियम ही विमान उत्पादकांद्वारे वापरली जाणारी सामग्री आहे. पण ऑटोमोटिव्ह इंडस्ट्रीचे काय किंवा म्हणूया. औषध? तुम्हाला माहित आहे का की अॅल्युमिनियम हे E-137 फूड अॅडिटीव्ह आहे जे सामान्यतः पदार्थांना चांदीची छटा देण्यासाठी कलरंट म्हणून वापरले जाते?

अॅल्युमिनियम हा एक घटक आहे जो कोणत्याही धातू, ऑक्सिजन, हायड्रोजन, क्लोरीन आणि इतर अनेक पदार्थांसह सहजपणे स्थिर संयुगे तयार करतो. अशा रासायनिक आणि भौतिक प्रभावांच्या परिणामी, मिश्र धातु आणि संयुगे जे त्यांच्या गुणधर्मांमध्ये भिन्न आहेत.

अॅल्युमिनियम ऑक्साईड आणि हायड्रॉक्साइडचा वापर

अॅल्युमिनियमच्या वापराची व्याप्ती इतकी विस्तृत आहे की उत्पादक, डिझाइनर आणि अभियंते यांना अनावधानाने झालेल्या चुकांपासून संरक्षण करण्यासाठी, आपल्या देशात अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे चिन्हांकन वापरणे अनिवार्य झाले आहे. प्रत्येक मिश्र धातु किंवा कंपाऊंडला त्याचे स्वतःचे अल्फान्यूमेरिक पदनाम दिले जाते, जे नंतर त्यांना त्वरीत क्रमवारी लावण्याची आणि पुढील प्रक्रियेसाठी पाठविण्याची परवानगी देते.

अॅल्युमिनियमचे सर्वात सामान्य नैसर्गिक संयुगे म्हणजे त्याचे ऑक्साईड आणि हायड्रॉक्साइड. निसर्गात ते केवळ खनिजांच्या स्वरूपात अस्तित्वात आहेत - कोरंडम, बॉक्साइट, नेफेलिन इ. - आणि अॅल्युमिना म्हणून. अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या संयुगेचा वापर दागदागिने, कॉस्मेटोलॉजी, वैद्यकीय क्षेत्र, रासायनिक उद्योग आणि बांधकामाशी संबंधित आहे.

रंगीत, “स्वच्छ” (ढगाळ नसलेले) कोरंडम हे आपल्या सर्वांना माहीत असलेले दागिने आहेत - माणिक आणि नीलम. तथापि, त्यांच्या कोरमध्ये, ते सर्वात सामान्य अॅल्युमिनियम ऑक्साईडपेक्षा अधिक काही नाहीत. दागदागिने उद्योगाव्यतिरिक्त, अॅल्युमिनियम ऑक्साईडचा वापर रासायनिक उद्योगापर्यंत विस्तारित आहे, जेथे ते सहसा शोषक म्हणून कार्य करते, तसेच सिरेमिक टेबलवेअरच्या उत्पादनासाठी. सिरॅमिक कढई, भांडी आणि कप त्यांच्यामध्ये असलेल्या अॅल्युमिनियममुळे तंतोतंत उष्णता-प्रतिरोधक गुणधर्म आहेत. उत्प्रेरकांच्या निर्मितीसाठी अॅल्युमिनियम ऑक्साईडचा वापर सामग्री म्हणून देखील आढळला आहे. अ‍ॅल्युमिनिअम ऑक्साईड अनेकदा काँक्रीटमध्ये चांगले कडक होण्यासाठी जोडले जातात आणि ज्या ग्लासमध्ये अॅल्युमिनियम जोडले गेले आहे ती उष्णता-प्रतिरोधक बनते.

अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साईडसाठी अनुप्रयोगांची यादी आणखी प्रभावी दिसते. ऍसिड शोषून घेण्याच्या क्षमतेमुळे आणि मानवी प्रतिकारशक्तीवर उत्प्रेरक प्रभाव असल्यामुळे, अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साईड हेपेटायटीस प्रकार "ए" आणि "बी" आणि टिटॅनस संसर्गाविरूद्ध औषधे आणि लस तयार करण्यासाठी वापरला जातो. ते शरीरात मोठ्या प्रमाणात फॉस्फेटच्या उपस्थितीमुळे मूत्रपिंड निकामी होण्यावर देखील उपचार करतात. एकदा शरीरात, अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साईड फॉस्फेटसह प्रतिक्रिया देते आणि त्यांच्याशी अविभाज्य बंध तयार करते आणि नंतर शरीरातून नैसर्गिकरित्या उत्सर्जित होते.

हायड्रोक्साईड, त्याच्या उत्कृष्ट विद्राव्यता आणि गैर-विषारीपणामुळे, बहुतेक वेळा टूथपेस्ट, शॅम्पू, साबण, सनस्क्रीनमध्ये मिसळलेले, चेहरा आणि शरीरासाठी पौष्टिक आणि मॉइश्चरायझिंग क्रीम, अँटीपर्सपिरंट्स, टॉनिक, क्लीनिंग लोशन, फोम्स, इत्यादींमध्ये जोडले जाते. फॅब्रिक समान रीतीने आणि कायमस्वरूपी रंगवा, नंतर डाईमध्ये थोडेसे अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साईड जोडले जाते आणि रंग साहित्याच्या पृष्ठभागावर अक्षरशः "कोरलेला" असतो.

अॅल्युमिनियम क्लोराईड आणि सल्फेट्सचा वापर

क्लोराईड आणि सल्फेट्स देखील अत्यंत महत्वाचे अॅल्युमिनियम संयुगे आहेत. अॅल्युमिनियम क्लोराईड नैसर्गिकरित्या होत नाही, परंतु बॉक्साईट आणि काओलिनपासून औद्योगिकरित्या मिळवणे सोपे आहे. उत्प्रेरक म्हणून अॅल्युमिनियम क्लोराईडचा वापर एकतर्फी आहे, परंतु तेल शुद्धीकरण उद्योगासाठी व्यावहारिकदृष्ट्या अमूल्य आहे.

अॅल्युमिनियम सल्फेट्स ज्वालामुखीच्या खडकांमध्ये खनिजे म्हणून नैसर्गिकरित्या अस्तित्वात आहेत आणि हवेतील पाणी शोषून घेण्याच्या क्षमतेसाठी ओळखले जातात. अॅल्युमिनियम सल्फेटचा वापर सौंदर्यप्रसाधने आणि कापड उद्योगांपर्यंत विस्तारित आहे. प्रथम, ते अँटीपर्सपिरंट्समध्ये मिश्रित म्हणून कार्य करते, दुसऱ्यामध्ये - रंगाच्या स्वरूपात. कीटकनाशकांमध्ये अॅल्युमिनियम सल्फेटचा वापर मनोरंजक आहे. सल्फेट्स केवळ डास, माश्या आणि मिडजेसच दूर करत नाहीत तर चाव्याच्या जागेला भूल देतात. तथापि, मूर्त फायदे असूनही, अॅल्युमिनियम सल्फेट्सचा मानवी आरोग्यावर अस्पष्ट प्रभाव आहे. अॅल्युमिनियम सल्फेट इनहेल किंवा गिळल्याने गंभीर विषबाधा होऊ शकते.

अॅल्युमिनियम मिश्र - मुख्य अनुप्रयोग

धातू (मिश्रधातू) सह कृत्रिमरित्या तयार केलेल्या अॅल्युमिनियमच्या संयुगे, नैसर्गिक रचनेच्या विपरीत, निर्मात्याला स्वतःला हवे असलेले गुणधर्म असू शकतात - मिश्रित घटकांची रचना आणि प्रमाण बदलणे पुरेसे आहे. आज अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या उत्पादनासाठी आणि त्यांच्या वापरासाठी जवळजवळ अमर्याद शक्यता आहेत.

अॅल्युमिनियम मिश्र धातु वापरण्यासाठी सर्वात प्रसिद्ध उद्योग म्हणजे विमान निर्मिती. विमाने जवळजवळ संपूर्णपणे अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंनी बनलेली असतात. झिंक, मॅग्नेशियम आणि अॅल्युमिनियमचे मिश्र धातु अभूतपूर्व शक्ती प्रदान करतात, जे विमानाच्या कातड्या आणि संरचनात्मक भागांमध्ये वापरले जातात.

जहाजे, पाणबुड्या आणि लहान नदी वाहतुकीच्या बांधकामातही अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचा वापर केला जातो. येथे, अॅल्युमिनियमपासून सुपरस्ट्रक्चर स्ट्रक्चर्स बनवणे सर्वात फायदेशीर आहे; ते त्यांच्या विश्वासार्हतेशी तडजोड न करता, जहाजाचे वजन अर्ध्याहून अधिक कमी करतात.

विमाने आणि जहाजांप्रमाणे, कार दरवर्षी अधिकाधिक "अॅल्युमिनियम" बनत आहेत. अॅल्युमिनियमचा वापर केवळ शरीराच्या भागांमध्येच नाही तर आता फ्रेम, बीम, खांब आणि कॅब पॅनेलमध्ये देखील केला जातो. अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या रासायनिक जडत्वामुळे, गंज आणि थर्मल इन्सुलेशन गुणधर्मांची कमी संवेदनशीलता, द्रव उत्पादनांच्या वाहतुकीसाठी टाक्या अॅल्युमिनियम मिश्रांपासून बनविल्या जातात.

उद्योगात अॅल्युमिनिअमचा वापर सर्वत्र प्रसिद्ध आहे. अ‍ॅल्युमिनियम मिश्र धातुंनी बनवलेल्या अत्यंत गंज-प्रतिरोधक, रासायनिकदृष्ट्या निष्क्रिय पाइपलाइन नसत्या तर तेल आणि वायूचे उत्पादन आज जे आहे ते झाले नसते. अॅल्युमिनियमपासून बनवलेल्या ड्रिलचे वजन कित्येक पट कमी असते, याचा अर्थ ते वाहतूक आणि स्थापित करणे सोपे असते. आणि हे सर्व प्रकारच्या टाक्या, बॉयलर आणि इतर कंटेनरचा उल्लेख करत नाही ...

भांडी, पॅन, बेकिंग शीट, लाडू आणि इतर घरगुती भांडी अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्र धातुपासून बनविली जातात. अॅल्युमिनियम कूकवेअर उष्णता चांगले चालवते, खूप लवकर गरम होते, स्वच्छ करणे सोपे आहे आणि आरोग्य किंवा अन्नाला हानी पोहोचवत नाही. आम्ही ओव्हनमध्ये मांस बेक करतो आणि अॅल्युमिनियम फॉइलवर पाई बेक करतो; तेल आणि मार्जरीन, चीज, चॉकलेट आणि कँडी अॅल्युमिनियममध्ये पॅक केल्या जातात.

औषधात अॅल्युमिनियमचा वापर हा एक अत्यंत महत्त्वाचा आणि आश्वासक क्षेत्र आहे. आधी उल्लेख केलेल्या त्या उपयोगांव्यतिरिक्त (लस, मूत्रपिंडाची औषधे, शोषक) अल्सर आणि छातीत जळजळ या औषधांमध्ये अॅल्युमिनियमचा वापर देखील नमूद केला पाहिजे.

वरील सर्व गोष्टींवरून, एक निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो - अॅल्युमिनियम ग्रेड आणि त्यांचे अनुप्रयोग त्यांच्यासाठी एक छोटासा लेख समर्पित करण्यासाठी खूप वैविध्यपूर्ण आहेत. अॅल्युमिनियमबद्दल पुस्तके लिहिणे अधिक चांगले आहे, कारण ते "भविष्यातील धातू" म्हणून संबोधले जात नाही.

सर्वात हलका आणि सर्वात लवचिक धातू म्हणून, त्याच्या उपयोगांची विस्तृत श्रेणी आहे. हे गंजण्यास प्रतिरोधक आहे, उच्च विद्युत चालकता आहे आणि अचानक तापमान चढउतार सहजपणे सहन करू शकते. आणखी एक वैशिष्ट्य म्हणजे हवेच्या संपर्कात आल्यावर, त्याच्या पृष्ठभागावर एक विशेष फिल्म दिसते, जी धातूचे संरक्षण करते.

या सर्व, तसेच इतर वैशिष्ट्यांनी त्याच्या सक्रिय वापरास हातभार लावला. तर, अॅल्युमिनियमचे उपयोग काय आहेत ते अधिक तपशीलवार जाणून घेऊया.

या स्ट्रक्चरल मेटलचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. विशेषतः, त्याच्या वापराने विमान निर्मिती, रॉकेट विज्ञान, अन्न उद्योग आणि टेबलवेअर उत्पादन यांनी त्यांचे कार्य सुरू केले. त्याच्या गुणधर्मांबद्दल धन्यवाद, अॅल्युमिनियम कमी वजनामुळे जहाजांच्या सुधारित कुशलतेस अनुमती देते.

समान स्टील उत्पादनांपेक्षा अॅल्युमिनियम संरचना सरासरी 50% हलक्या असतात.

स्वतंत्रपणे, विद्युत प्रवाह चालविण्याच्या धातूच्या क्षमतेचा उल्लेख करणे योग्य आहे. या वैशिष्ट्यामुळे ते त्याचे मुख्य प्रतिस्पर्धी बनले. हे मायक्रोक्रिकेटच्या उत्पादनात आणि सर्वसाधारणपणे मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रात सक्रियपणे वापरले जाते.

वापरण्याच्या सर्वात लोकप्रिय क्षेत्रांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

विमान निर्मिती: पंप, इंजिन, घरे आणि इतर घटक;
रॉकेट विज्ञान: रॉकेट इंधनासाठी ज्वलनशील घटक म्हणून;
जहाज बांधणी: हुल्स आणि डेक सुपरस्ट्रक्चर्स;
इलेक्ट्रॉनिक्स: वायर, केबल्स, रेक्टिफायर्स;
संरक्षण उत्पादन: मशीन गन, टाक्या, विमाने, विविध स्थापना;
बांधकाम: पायऱ्या, फ्रेम, परिष्करण;
रेल्वे क्षेत्र: पेट्रोलियम उत्पादनांसाठी टाक्या, भाग, कारसाठी फ्रेम;
ऑटोमोटिव्ह उद्योग: बंपर, रेडिएटर्स;
घरगुती: फॉइल, डिशेस, आरसे, लहान उपकरणे;

त्याचे विस्तृत वितरण धातूच्या फायद्यांद्वारे स्पष्ट केले आहे, परंतु त्यात एक महत्त्वपूर्ण कमतरता देखील आहे - कमी ताकद. ते कमी करण्यासाठी, मॅग्नेशियम देखील धातूमध्ये जोडले जाते.

तुम्ही आधीच समजून घेतल्याप्रमाणे, अॅल्युमिनियम आणि त्याची संयुगे प्रामुख्याने विद्युत अभियांत्रिकी (आणि फक्त तंत्रज्ञान), दैनंदिन जीवन, उद्योग, यांत्रिक अभियांत्रिकी आणि विमानचालनात वापरली जातात. आता आपण बांधकामात अॅल्युमिनियम धातूच्या वापराबद्दल बोलू.

हा व्हिडिओ तुम्हाला अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्र धातुंच्या वापराबद्दल सांगेल:

बांधकामात वापरा

बांधकाम क्षेत्रात मानवाकडून अॅल्युमिनिअमचा वापर त्याच्या क्षरणाच्या प्रतिकाराने निश्चित केला जातो.यामुळे आक्रमक वातावरणात तसेच घराबाहेर वापरण्याचे नियोजित केलेल्या रचना तयार करणे शक्य होते.

छप्पर घालण्याचे साहित्य

साठी अॅल्युमिनियम सक्रियपणे वापरले जाते. या शीट मटेरियलमध्ये त्याच्या चांगल्या सजावटीच्या, लोड-बेअरिंग आणि बंदिस्त वैशिष्ट्यांव्यतिरिक्त, इतर छप्पर सामग्रीच्या तुलनेत परवडणारी किंमत देखील आहे. शिवाय, अशा छताला प्रतिबंधात्मक तपासणी किंवा दुरुस्तीची आवश्यकता नसते आणि त्याची सेवा जीवन अनेक विद्यमान सामग्रीपेक्षा जास्त आहे.

शुद्ध अॅल्युमिनियममध्ये इतर धातू जोडून, आपण पूर्णपणे कोणत्याही सजावटीची वैशिष्ट्ये मिळवू शकता. या छतामुळे आपल्याला रंगांची विस्तृत श्रेणी मिळू शकते जी संपूर्ण शैलीमध्ये पूर्णपणे बसते.

खिडकीच्या खिडक्या

कंदील आणि खिडकीच्या चौकटींमध्ये तुम्हाला अॅल्युमिनियम सापडेल. समान हेतूसाठी वापरल्यास, ते एक अविश्वसनीय आणि अल्पायुषी साहित्य असल्याचे सिद्ध होईल.

स्टील त्वरीत गंजाने झाकले जाईल, त्याचे वजन मोठे असेल आणि ते उघडण्यास गैरसोयीचे होईल. या बदल्यात, अॅल्युमिनियम संरचनांमध्ये असे तोटे नाहीत.

खालील व्हिडिओ तुम्हाला अॅल्युमिनियमचे गुणधर्म आणि वापराबद्दल सांगेल:

भिंत पटल

अ‍ॅल्युमिनियम पॅनेल या धातूच्या मिश्रधातूपासून बनविल्या जातात आणि घरांच्या बाह्य सजावटीसाठी वापरल्या जातात. ते सामान्य मुद्रांकित पत्रके किंवा शीट्स, इन्सुलेशन आणि क्लॅडिंग असलेले तयार-तयार संलग्न पॅनेलचे रूप घेऊ शकतात. कोणत्याही परिस्थितीत, ते शक्य तितक्या घरात उष्णता टिकवून ठेवतात आणि वजनाने हलके असल्याने, पायावर भार सहन करत नाहीत.

अॅल्युमिनियमचा वापर उत्पादने आणि त्यावर आधारित मिश्रधातूंच्या निर्मितीसाठी केला जातो.

मिश्रधातू ही वितळण्यात अतिरिक्त घटक आणण्याची प्रक्रिया आहे जी बेस मटेरियलचे यांत्रिक, भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म सुधारते. मेटलर्जिकल उत्पादनांची गुणवत्ता सुधारण्याच्या उद्देशाने धातूची सामग्री मिळविण्याच्या विविध टप्प्यांवर अनेक तांत्रिक प्रक्रियेची मिश्रधातू ही एक सामान्य संकल्पना आहे.

विविधांचा परिचय मिश्रधातू घटकअॅल्युमिनियममध्ये त्याचे गुणधर्म लक्षणीयरीत्या बदलतात आणि काहीवेळा ते नवीन विशिष्ट गुणधर्म देतात.

शुद्ध अॅल्युमिनियमची ताकद आधुनिक औद्योगिक गरजा पूर्ण करत नाही, म्हणून, उद्योगासाठी हेतू असलेल्या कोणत्याही उत्पादनांच्या निर्मितीसाठी, शुद्ध अॅल्युमिनियम नाही, परंतु त्याचे मिश्र धातु वापरले जातात.

वेगवेगळ्या डोपिंगमुळे ते वाढतात सामर्थ्य, कडकपणा, उष्णता प्रतिरोध प्राप्त केला जातोआणि इतर गुणधर्म. त्याच वेळी, अवांछित बदल होतात: ते अपरिहार्यपणे कमी होते विद्युत चालकता, बर्याच बाबतीत बिघडते गंज प्रतिकार, जवळजवळ नेहमीच वाढते सापेक्ष घनता. अपवाद म्हणजे मॅंगनीजसह मिश्रित करणे, जे केवळ गंज प्रतिकार कमी करत नाही तर ते किंचित वाढवते आणि मॅग्नेशियम, जे गंज प्रतिरोधक (3% पेक्षा जास्त नसल्यास) देखील वाढवते आणि सापेक्ष घनता कमी करते, कारण ते हलके आहे. अॅल्युमिनियम पेक्षा.

अॅल्युमिनियम मिश्र धातु

अॅल्युमिनियम मिश्र धातु त्यांच्यापासून उत्पादने तयार करण्याच्या पद्धतीनुसार दोन गटांमध्ये विभागली जातात:
1) विकृत (गरम झाल्यावर उच्च प्लॅस्टिकिटी असणे),
2) फाउंड्री (चांगली तरलता आहे).

हा विभाग मिश्रधातूंचे मूलभूत तांत्रिक गुणधर्म प्रतिबिंबित करतो. हे गुणधर्म प्राप्त करण्यासाठी, विविध साहित्य अॅल्युमिनियममध्ये सादर केले जातात. मिश्रधातू घटकआणि असमान प्रमाणात.

दोन्ही प्रकारच्या मिश्रधातूंच्या उत्पादनासाठी कच्चा माल केवळ तांत्रिकदृष्ट्या शुद्ध अॅल्युमिनियमच नाही तर सिलिकॉनसह अॅल्युमिनियमचे दुहेरी मिश्रधातू, ज्यामध्ये 10-13% Si असते आणि ते लोह, कॅल्शियमच्या अशुद्धतेच्या प्रमाणात एकमेकांपासून थोडे वेगळे असतात. , टायटॅनियम आणि मॅंगनीज. त्यातील अशुद्धतेची एकूण सामग्री 0.5-1.7% आहे. या मिश्रधातूंना सिलुमिन म्हणतात. विरघळणारे मिश्र धातु मिळविण्यासाठी, मुख्यतः विरघळणारे मिश्रधातू घटक उच्च तापमानात त्यांच्या विद्राव्यतेच्या मर्यादेपेक्षा जास्त नसलेल्या प्रमाणात अॅल्युमिनियममध्ये आणले जातात. दबावाखाली गरम केल्यावर, विकृत मिश्रधातूंमध्ये एकसंध घन द्रावण रचना असणे आवश्यक आहे, जे सर्वात जास्त लवचिकता आणि सर्वात कमी शक्ती प्रदान करते. हे दबावाखाली त्यांची चांगली कार्यक्षमता निर्धारित करते.

निरनिराळ्या मिश्र धातुंमधील मुख्य मिश्रधातू घटक आहेततांबे, मॅग्नेशियम, मॅंगनीज आणि जस्त; याव्यतिरिक्त, सिलिकॉन, लोह, निकेल आणि काही इतर घटक देखील तुलनेने कमी प्रमाणात सादर केले जातात.

ड्युरल्युमिन - अॅल्युमिनियम आणि तांबे यांचे मिश्रधातू

ठराविक हार्डनेबल मिश्रधातू हे ड्युरल्युमिन - अॅल्युमिनियम-तांबे मिश्र धातु आहेत ज्यात सिलिकॉन आणि लोहाची कायमची अशुद्धता असते आणि मॅग्नेशियम आणि मॅंगनीजसह मिश्रित केले जाऊ शकते. त्यांच्यामध्ये तांबेचे प्रमाण 2.2-7% च्या श्रेणीत आहे.

तांबे खोलीच्या तपमानावर 0.5% आणि 548 C च्या युटेक्टिक तापमानात 5.7% प्रमाणात अॅल्युमिनियममध्ये विरघळते.

ड्युरल्युमिनची उष्णता उपचारदोन टप्प्यांचा समावेश आहे. हे प्रथम मर्यादित विद्राव्यता रेषेच्या वर गरम केले जाते (सामान्यतः अंदाजे 500 सी पर्यंत). या तापमानात, त्याची रचना अॅल्युमिनियममधील तांब्याचे एकसंध घन द्रावण असते. कडक करून, i.e. पाण्यात जलद कूलिंग, ही रचना खोलीच्या तपमानावर निश्चित केली जाते. या प्रकरणात, समाधान supersaturated होते. या राज्यात, i.e. कडक अवस्थेत, ड्युरल्युमिन खूप मऊ आणि लवचिक आहे.

कठोर ड्युरल्युमिनच्या संरचनेत थोडी स्थिरता असते आणि अगदी खोलीच्या तापमानातही त्यात उत्स्फूर्तपणे बदल होतात. हे बदल या वस्तुस्थितीवर उकळतात की अतिरिक्त तांब्याचे अणू सोल्युशनमध्ये गटबद्ध केले जातात, रासायनिक संयुगाच्या क्रिस्टल्सच्या वैशिष्ट्याच्या जवळ क्रमाने व्यवस्था केले जातात. रासायनिक कंपाऊंड अद्याप तयार झालेले नाही, घन द्रावणापासून फारच कमी वेगळे केले गेले आहे, परंतु घन द्रावणाच्या क्रिस्टल जाळीमध्ये अणूंच्या असमान वितरणामुळे, त्यात विकृती निर्माण होतात, ज्यामुळे कडकपणा आणि सामर्थ्यात लक्षणीय वाढ होते. मिश्रधातूच्या लवचिकतेमध्ये एकाच वेळी घट. खोलीच्या तपमानावर कठोर मिश्रधातूची रचना बदलण्याची प्रक्रिया म्हणतात नैसर्गिक वृद्धत्व.

नैसर्गिक वृद्धत्व विशेषत: पहिल्या काही तासांमध्ये तीव्रतेने होते, परंतु 4-6 दिवसांनंतर मिश्रधातूला जास्तीत जास्त ताकद देऊन पूर्णतः पूर्ण होते. जर मिश्रधातू 100-150 सी पर्यंत गरम केले तर कृत्रिम वृद्धत्व. या प्रकरणात, प्रक्रिया त्वरीत होते, परंतु कमी कठोर होते. हे या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले आहे की उच्च तापमानात, तांब्याच्या अणूंच्या प्रसार हालचाली अधिक सहजपणे होतात, म्हणून CuAl अवस्था पूर्णपणे तयार होते आणि घन द्रावणापासून वेगळे होते. परिणामी अवस्थेचा बळकटीकरण परिणाम नैसर्गिक वृद्धत्वादरम्यान होणार्‍या घन द्रावणाच्या जाळीच्या विकृतीच्या प्रभावापेक्षा कमी असतो.

वेगवेगळ्या तापमानात वृद्धत्व असलेल्या ड्युरल्युमिनच्या परिणामांची तुलना दर्शविते की चार दिवसांपर्यंत नैसर्गिक वृद्धत्वामुळे जास्तीत जास्त मजबुती प्राप्त होते.

मॅंगनीज आणि मॅग्नेशियमसह अॅल्युमिनियम मिश्र धातु

नॉन-हार्डनिंग अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंमध्ये, अल-एमएन आणि अल-एमजीवर आधारित मिश्रधातूंना सर्वात जास्त महत्त्व प्राप्त झाले आहे.

मॅंगनीज आणि मॅग्नेशियम, तांब्याप्रमाणे, अॅल्युमिनियममध्ये मर्यादित विद्राव्यता असते, जी घटत्या तापमानासह कमी होते. तथापि, त्यांच्या उष्णतेच्या उपचारादरम्यान कठोर प्रभाव कमी आहे. हे खालीलप्रमाणे स्पष्ट केले आहे. 1.9% Mn पर्यंत मिश्रधातूंच्या निर्मितीमध्ये क्रिस्टलायझेशन प्रक्रियेदरम्यान, घन द्रावणातून बाहेर पडलेल्या अतिरिक्त मॅंगनीजमध्ये अॅल्युमिनियममध्ये विरघळणारे रासायनिक संयुग Al (MnFe) तयार करावे लागेल, जे अॅल्युमिनियममध्ये अघुलनशील आहे. परिणामी, मर्यादित विद्राव्यता रेषेच्या वर नंतरचे गरम केल्याने एकसंध घन द्रावणाची निर्मिती सुनिश्चित होत नाही; मिश्रधातू विषम राहतो, ज्यामध्ये घन द्रावण आणि Al (MnFe) कण असतात आणि यामुळे शमन होणे आणि त्यानंतरचे वृद्धत्व अशक्य होते.

अल-एमजी प्रणालीच्या बाबतीत, उष्णता उपचारादरम्यान कठोर न होण्याचे कारण वेगळे आहे. 1.4% पर्यंत मॅग्नेशियम सामग्रीसह, कडक होणे शक्य नाही, कारण या मर्यादेत ते खोलीच्या तपमानावर अॅल्युमिनियममध्ये विरघळते आणि अतिरिक्त टप्प्यांचा वर्षाव होत नाही. उच्च मॅग्नेशियम सामग्रीसह, रासायनिक वृद्धत्वानंतर कडक होणे, एक अतिरिक्त टप्पा - एमजीएएल रासायनिक संयुग सोडते.

तथापि, या कंपाऊंडचे गुणधर्म असे आहेत की त्याच्या पृथक्करणापूर्वीच्या प्रक्रिया, आणि नंतर परिणामी समावेश, लक्षणीय बळकट प्रभाव निर्माण करत नाहीत. असे असूनही, अॅल्युमिनियममध्ये मॅंगनीज आणि मॅग्नेशियम दोन्हीचा परिचय फायदेशीर आहे. ते त्याची शक्ती आणि गंज प्रतिकार वाढवतात (मॅग्नेशियम सामग्री 3% पेक्षा जास्त नाही). याव्यतिरिक्त, मॅग्नेशियम मिश्रधातू शुद्ध अॅल्युमिनियमपेक्षा हलके असतात.

इतर मिश्रधातू घटक

तसेच, अॅल्युमिनियमची काही वैशिष्ट्ये सुधारण्यासाठी, खालील घटक मिश्रधातू म्हणून वापरले जातात:

भारदस्त तापमानात ऑक्सिडेशन कमी करण्यासाठी बेरिलियम जोडले जाते. अंतर्गत ज्वलन इंजिन भाग (पिस्टन आणि सिलेंडर हेड) च्या उत्पादनामध्ये द्रवता सुधारण्यासाठी बेरिलियम (0.01-0.05%) च्या लहान जोड्यांचा वापर अॅल्युमिनियम कास्टिंग मिश्रांमध्ये केला जातो.

बोरॉनची ओळख विद्युत चालकता वाढवण्यासाठी आणि परिष्करण जोड म्हणून केली जाते. अणुऊर्जेमध्ये वापरल्या जाणार्‍या अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंमध्ये बोरॉनची ओळख करून दिली जाते (अणुभट्टीचे भाग वगळता), कारण ते न्यूट्रॉन शोषून घेते, किरणोत्सर्गाचा प्रसार रोखते. बोरॉन सरासरी 0.095-0.1% च्या प्रमाणात सादर केले जाते.

बिस्मथ. बिस्मथ, शिसे, कथील, कॅडमियम यांसारख्या कमी वितळण्याचे बिंदू असलेल्या धातूंना यंत्रक्षमता सुधारण्यासाठी अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंमध्ये समाविष्ट केले जाते. हे घटक मऊ, फ्यूजिबल टप्पे तयार करतात जे चिप ठिसूळपणा आणि कटर स्नेहनमध्ये योगदान देतात.

गॅलियम मिश्रधातूंमध्ये 0.01 - 0.1% प्रमाणात जोडले जाते, ज्यापासून उपभोग्य एनोड तयार केले जातात.

लोखंड. ताकद वाढवण्यासाठी आणि रेंगाळण्याची वैशिष्ट्ये सुधारण्यासाठी तारांच्या निर्मितीमध्ये हे कमी प्रमाणात (>0.04%) सादर केले जाते. थंड मोल्डमध्ये टाकताना लोखंड साच्यांच्या भिंतींना चिकटून राहणे देखील कमी करते.

इंडियम. 0.05 - 0.2% ची जोडणी वृद्धत्वादरम्यान अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंना मजबूत करते, विशेषतः कमी तांबे सामग्रीसह. इंडियम अॅडिटीव्ह अॅल्युमिनियम-कॅडमियम बेअरिंग मिश्र धातुंमध्ये वापरले जातात.

कॅडमियम. सामर्थ्य वाढवण्यासाठी आणि मिश्रधातूंचे गंज गुणधर्म सुधारण्यासाठी अंदाजे 0.3% कॅडमियम सादर केले जाते.

कॅल्शियम प्लॅस्टिकिटी देते. 5% च्या कॅल्शियम सामग्रीसह, मिश्रधातूमध्ये सुपरप्लास्टिकिटीचा प्रभाव असतो.

सिलिकॉन हे फाउंड्री मिश्र धातुंमध्ये सर्वाधिक वापरले जाणारे ऍडिटीव्ह आहे. 0.5-4% च्या प्रमाणात ते क्रॅक होण्याची प्रवृत्ती कमी करते. सिलिकॉन आणि मॅग्नेशियमच्या मिश्रणामुळे मिश्र धातुला सील गरम करणे शक्य होते.

टिन कटिंग कार्यप्रदर्शन सुधारते.

टायटॅनियम. मिश्र धातुंमधील टायटॅनियमचे मुख्य कार्य म्हणजे कास्टिंग्ज आणि इनगॉट्समधील धान्य परिष्कृत करणे, ज्यामुळे संपूर्ण व्हॉल्यूममध्ये गुणधर्मांची ताकद आणि एकसमानता मोठ्या प्रमाणात वाढते.

अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचा वापर

बहुतेक अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंमध्ये नैसर्गिक वातावरण, समुद्राचे पाणी, अनेक क्षार आणि रसायनांचे द्रावण आणि बहुतांश खाद्यपदार्थांमध्ये उच्च गंज प्रतिकार असतो. नंतरची मालमत्ता, अॅल्युमिनियम जीवनसत्त्वे नष्ट करत नाही या वस्तुस्थितीसह, ते मोठ्या प्रमाणावर वापरण्याची परवानगी देते टेबलवेअरच्या उत्पादनात. अॅल्युमिनियम मिश्र धातुची रचना बहुतेकदा समुद्राच्या पाण्यात वापरली जाते. अ‍ॅल्युमिनिअमचा वापर मोठ्या प्रमाणात बांधकामात क्लेडिंग पॅनेल, दरवाजे, खिडकीच्या चौकटी आणि इलेक्ट्रिकल केबल्सच्या स्वरूपात केला जातो. कॉंक्रिट, मोर्टार किंवा प्लास्टरच्या संपर्कात असताना अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंना दीर्घ कालावधीत गंभीर गंज येत नाही, विशेषत: संरचना वारंवार ओल्या नसल्यास. अॅल्युमिनियमचाही मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो यांत्रिक अभियांत्रिकी मध्ये, कारण चांगले शारीरिक गुण आहेत.

परंतु मुख्य उद्योग जो सध्या अॅल्युमिनियमच्या वापराशिवाय अकल्पनीय आहे, तो अर्थातच विमान वाहतूक आहे. हे विमानचालनात होते की अॅल्युमिनियमची सर्व महत्त्वाची वैशिष्ट्ये पूर्णपणे वापरली गेली होती