铝的性质及用途
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铝是一种轻金属,化学符号为Al,原子序数:13。
铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素,其蕴藏量在金属中居第2位。
在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。
铝的性质及用途1.铝的性质工业上广泛使用的纯铝具有以下性质。
⑴熔点低熔点与纯度有关,99.996%的铝其熔点为660.37℃,99.97%的铝为659.8℃,熔炼、铸造、加工比较容易。
⑵密度小密度与温度和纯度有关,室温下纯度为99.996%铝的密度为2698.9kg/m3,而纯度为99.75%的铝的密度为2703kg/m3,约为铁的密度的35%,可制造轻结构,有“会飞金属”之称。
⑶可强化纯铝强度不高,冷加工硬化能使强度提高一倍以上,当然塑性变低。
可通过添加各种元素合金化(变成铝合金),使其强度提高,塑性下降不太大。
有的铝合金还可通过热处理进一步强化,其比强度可与优质合金钢媲美。
⑷塑性好,易加工可轧成薄板和箔,拉成管材和细丝,挤成各种型材,锻造成各种零件,可高速进行车、铣、镗、刨等机械加工,无低温脆性。
⑸抗腐蚀铝表面上极易生成致密而牢固的氧化铝(AL2O3)薄膜,而且被破坏后会立即生成,保护铝不被腐蚀。
因此,铝可在大气、普通水,多数酸和有机物中使用。
⑹导热、导电性好铝的导热、导电性仅次于金、银和铜。
室温下电工铝的等体积电导率可达62%IACS,若按单位质量导电能力计算,其导电能力为铜的2倍。
其热导率(0~100℃)为22.609W/(m·K),电阻率(20℃)为26.7nΩ·m,电阻温度系数为0.1(nΩ·m)·K-1 另外,还有无磁性、反射性强、有吸音性、耐核辐射和美观等特性。
2.铝的用途(消费结构)由于铝有很多独特的优点,因此用途广泛。
中国铝的消费量增加速度居世界首位(见图1),消费结构变化也大,建筑行业占30%左右,交通运输占约15%,机械行业占不到9%,包装(包括易拉罐)占约8.5%,电器与电力占不到8%等。
铝的物理性质和用途铝是银白色的轻金属,较软,密度2.7g/cm3,熔点660.4℃,沸点2467℃,铝和铝的合金具有许多优良的物理性质,得到了非常广泛的应用。
1铝对光的反射性能良好,反射紫外线比银还强,铝越纯,它的反射能力越好,常用真空镀铝膜的方法来制得高质量的反射镜。
真空镀铝膜和多晶硅薄膜结合,就成为便宜轻巧的太阳能电池材料。
铝粉能保持银白色的光泽,常用来制作涂料,俗称银粉。
2纯铝的导电性很好,仅次于银、铜,在电力工业上它可以代替部分铜作导线和电缆。
铝是热的良导体,在工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和民用炊具等。
3铝有良好的延展性,能够抽成细丝,轧制成各种铝制品,还可制成薄于0.01mm 的铝箔,广泛地用于包装香烟、糖果等。
4铝合金具有某些比纯铝更优良的性能,从而大大拓宽了铝的应用范围。
例如,纯铝较软,当铝中加入一定量的铜、镁、锰等金属,强度可以大大提高,几乎相当于钢材,且密度较小,不易锈蚀,广泛用于飞机、汽车、火车、船舶、人造卫星、火箭的制造。
当温度降到-196℃时,有的钢脆如玻璃,而有些铝合金的强度和韧性反而有所提高,所以是便宜而轻巧的低温材料,可用来贮存火箭燃料液氧和液氢。
2铝对人体的危害铝不是人体的必需元素,人体缺乏铝时,不会给人体带来什么损害,反之,铝盐能致人体中毒。
1.摄入过量的铝对骨骼有害。
铝能直接损害成骨细胞的活性,从而抑制骨的基质合成。
2.摄入过量的铝,能够对大脑造成损伤。
研究证实,脑组织对铝元素有亲和性,铝一旦进入人体,首先沉积在大脑内脑组织中的铝沉积过多,可使人记忆力减退、智力低下、行动迟钝、催人衰老。
如果随时间推移,铝在脑中逐渐积累,就会杀死神经原,使人的记忆力丧失。
近年来又发现老年痴呆症的出现也与平时过多摄入铝元素有关。
3.铝元素吸收多了,会积聚在肝、脾、肾等部位,当积聚量超过5~6倍时,就会对消化道吸收磷发生抑制作用,还会抑制胃蛋白酶的活性,妨碍人体的消化吸收功能。
铝单质总结引言铝单质,简称铝,是一种常见的金属元素,化学符号为Al,原子序数13。
铝具有低密度、良好的延展性、导电性和热传导性等特点,因此在各个领域得到广泛应用。
本文将对铝单质的性质、用途以及生产工艺进行总结。
性质物理性质•密度:铝的密度为2.7 g/cm³,属于轻金属,约为铁的1/3。
•熔点和沸点:铝的熔点为660°C,沸点为约2519°C。
•延展性:铝具有良好的延展性,可以制成各种形状的材料。
•导电性:铝是良好的导电体,热导率也较高。
化学性质•反应性:铝单质具有较强的反应性,容易与氧气等元素发生反应。
•腐蚀性:铝在常温下相对稳定,但容易受酸、碱等腐蚀。
•与其他元素的反应:铝与氧、硫、卤素等元素能够发生反应,形成相应的氧化物、硫化物或卤化物。
用途铝是一种广泛应用的金属,被用于许多领域,以下是一些常见的应用:1.建筑领域:铝材是建筑行业中常用的材料之一,用于制作门窗框架、铝合金幕墙、屋顶等结构。
2.汽车工业:铝具有较低的密度和良好的强度,被广泛应用于汽车制造中,能够减轻车身重量,提高燃油效率。
3.航空航天领域:铝合金是航空航天工业中常用的结构材料,用于制造飞机、火箭等器件。
4.包装行业:铝箔具有良好的保鲜性能和隔热性能,被广泛应用于食品、医药等包装领域。
5.电子行业:铝是良好的导电材料,被应用于电子设备中,如电线、散热片等。
生产工艺铝单质的生产主要包括矿石选矿、冶炼和精炼几个步骤:1.选矿:首先从铝矿石中提取铝的含量较高的矿石。
2.冶炼:将选矿得到的铝矿石进行冶炼,主要包括煤气化还原法、铝电解法等,通过还原和电解的过程将铝得到的还原为金属状态。
3.精炼:冶炼得到的铝经过精炼,去除杂质,提高纯度。
其中,铝电解法是一种常用的方法。
具体步骤如下:1.制备电解质:将铝矿石经过破碎、磨浆等处理得到氧化铝。
2.预处理:给氧化铝加入适量的草酸、铝酸等材料,加热反应生成可熔的混合物。
铝及其化合物知识点总结铝是一种轻巧、耐腐蚀、可回收的金属,具有广泛的应用。
本文将总结关于铝及其化合物的一些基本知识点。
1.铝的性质和用途:铝是一种银白色的轻金属,具有良好的导热性和导电性。
它的密度相对较低,比重约为2.7g/cm³。
铝在空气中不易被氧化,因为铝表面会生成一层致密的氧化铝膜,能够有效地防止进一步的氧化。
这使得铝具有优异的耐腐蚀性。
铝广泛应用于航空航天、运输、建筑、包装等领域,如飞机、汽车、建筑材料、饮料罐等。
2.铝和氧化铝:铝能与氧反应生成氧化铝(Al2O3)。
氧化铝是一种重要的陶瓷材料,具有高硬度、高熔点和良好的绝缘性能。
氧化铝常用于制作耐火材料、研磨材料、电子元件等。
3.铝的产出:铝是地壳中丰富的金属之一,其含量约为8%。
然而,铝在自然界中主要以氧化铝的形式存在,因此需要经过冶炼过程提取铝金属。
常用的铝冶炼方法包括电解法(Hall-Héroult法)和金属热还原法。
电解法是目前主要的铝生产方法,它利用电解质熔体(如氟化铝)将氧化铝还原成铝金属。
4.铝的合金:铝可以与其他金属形成合金,以提高其性能。
最常见的铝合金是铝和铜、锌、镁、硅等元素的合金。
铝合金具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性,并且在制造飞机、汽车、船舶等领域广泛应用。
5.铝化合物:除了氧化铝,铝还可以形成多种化合物。
一些常见的铝化合物包括氯化铝(AlCl3)、硫酸铝(Al2(SO4)3)和碳酸铝(Al2(CO3)3)。
氯化铝是一种重要的催化剂,广泛应用于有机合成反应中。
硫酸铝广泛用于水处理、纸浆和皮革工业中的凝结剂。
碳酸铝是一种重要的无机盐,常用于制备其他铝化合物或作为中和剂和酸性土壤改良剂。
总之,铝是一种重要的金属材料,具有许多优良的性能和广泛的用途。
铝及其化合物在工业和日常生活中扮演着重要的角色。
铝的性质和主要用途一、铝的主要性质纯度为99.99%的金属铝的主要物理性质是:密度(20℃)2.7g/cm3熔点660.1℃沸点2520℃平均比热(0-100℃)917J/(kg·K)熔化热10.47kJ/mol汽化热291.4(估算值)kJ/mol热导率(O~100℃)238W/(m·K)电阻率(20℃)2.67μΩ·cm铝的密度小,仅为水的2.7倍;铝的比强度(强度与重量之比)高,某些高强度铝合金的机械强度超过了结构钢;铝没有磁性,铝在低温下(-198℃)也不变脆,仍具有较好的机械性能;铝可以轧成薄板和箔,拉成细丝,挤压成各种复杂形状的型材,其延展性能很好;铝在空气中能与氧迅速化合,生成一层致密而坚硬的氧化铝薄膜,厚度为0.005~0.02微米,成为铝的天然保护层,阻止铝继续被氧化,因而具有好的抗蚀性能,还可以用阳极氧化或电镀的方法,在铝材和铝制品的表面生成彩色鲜艳的氧化膜;铝的导电、导热性好,导电率相当于国际标准退火铜的64.94%,铝的导电能力超过这两如果就相同的重量而言,约为银的一半,种金属;铝的导热性几乎比铁的导热率大3倍;铝的反光性能很强,反射紫外线比银还强,铝在碰击时不产生火花。
铝对氧的亲和力大,铝可以用作炼钢的脱氧剂和一些高熔点金属氧化物(如MnO2、Cr2O3)的还原剂。
铝与氮、硫和卤族元素在高温下发生反应生成如AIN、Al2S3、AlCl3之类的化合物,这些化合物(除AIN外)和铝在真空中加热到1000℃以上时,生成相应的低价铝化合物,这些低价化合物在低温下发生歧化反应,分解为金属铝及其化合物。
铝是两性元素,它与大多数稀酸可缓慢地反应,能迅速溶解于浓盐酸中。
但浓硝酸使铝钝化,铝与苛性碱溶液发生强烈反应,迅速溶解生成铝酸根离子。
二、铝的主要用途铝由于具有优良的物理性能,所以铝在国民经济各部门和国防工业中得到了广泛的应用。
铝作为轻型结构材料,重量轻,强度大,陆、海、空各种运载工具,特别是飞机、导弹、火箭、人造卫星等,均使用大量的铝,一架超音速飞机的用铝量占其自身重量的70%,一枚导弹用铝量占其总重量的10%以上。
铝的性质及铝合金的应用和优点铝的性质及铝合金的应用铝是一种轻金属,密度是2.7 g/cm3,具有良好的导电传热性及延展性,1克铝可拉成37 m 的细丝,它的直径小于2.5×10-5 m,也可展成面积达50 m2的铝箔,其厚度只有8×10-7 m。
铝的导电性仅次于银、铜,由于它具有很高的导电能力,被大量用于电器设备和做高压电缆。
铝对波长为0.2~1.2×10-6 m的光有90%以上的光反射率。
因此它是极为重要的反光材料。
铝粉与四氧化三铁反应时能产生高达3 500 ℃以上的温度,可用于特殊的焊接技术。
铝粉燃烧时发出夺目光辉,这种特殊性被用于照明术和军事上。
用含铝粉28%、硝酸钡68%、虫胶4%配合制成的混合物就是一种常用的照明剂。
纯度大于99.95%时,铝能抵制大多数酸的腐蚀,但溶于王水。
制造业和建筑业是铝工业最大的市场。
运输工具是铝的第二大市场,在国防工业中铝也有很广的用途,用铝制的舰艇,不仅速度快,不被海水侵蚀,而且没有磁性,能防止磁性水雷袭击。
铝在冶金工业中,用于冶炼高熔点金属(铬、钒、锰、钼等),还用做炼钢过程中的脱氧剂。
铝粉可用于制造银粉油漆。
从制铝工业的废料中还可以提取金属镉。
铝在低温环境中,强度和机械性能仍旧很好,甚至有所提高,所以铝不但可用作冷冻食品运输、液化装置、寒冷地区建筑物,还可用于火箭的液氢液氧贮存箱等零件。
铝在1.2K以下成为超导体.今天铝已被广泛用在金属器具、工具、轻便用器、体育设备等方面。
铝中加入少量的铜、镁、锰等,形成坚硬的铝合金,这种合金被称为坚铝,它具有坚硬美观、轻巧耐用、长久不锈的优点,是制造飞机的理想材料。
据统计一架飞机大约有50万个坚铝做的铆钉。
用铝和铝合金做材料制造的飞机元件重量占飞机总重量的70%。
每枚导弹的用铝量约占重量的10%~15%。
国外已有用铝铺设的火车轨道。
铝青铜是铝铜合金,有时也含一些硅、锰、铁、镍和锌。
这些轻质铝合金具有很高的抗张强度和有高度的抗腐蚀性能,因此它们广泛应用于制造汽油发动机的机轴箱和连杆。
铝的所有性质用途及用途铝是一种广泛应用于工业和日常生活中的金属元素。
铝具有许多特殊的性质,比如轻巧、高强度、导电性好、导热性好等,使其在各个领域中有广泛的用途。
下面将详细介绍铝的性质以及在不同领域中的应用。
首先,铝是一种轻巧的金属,密度仅为2.7g/cm³,约为钢的1/3。
这使得铝在制造轻型车辆和飞机等交通工具时具有重要的作用。
通过使用铝材料,可以降低整个车辆的自重,提高燃油效率。
此外,由于铝具有比较高的强度,安装铝制零件可以增强整个结构的刚度和稳定性。
其次,铝具有良好的导电性和导热性。
铝是一种良好的导电金属,可以用于制造各种电器和电气设备。
例如,电线和电缆通常由铝制成,因为铝比铜更便宜,并且具有相当良好的导电能力。
此外,铝可以快速散热,使其在电子设备和散热器等领域中得到广泛应用。
此外,铝还具有良好的耐腐蚀性。
在常温和自然条件下,铝表面会形成一层很薄的氧化膜,能够防止进一步氧化和腐蚀。
这使得铝在制造耐腐蚀设备和结构中得到广泛应用,比如食品罐、化工容器和船舶等。
铝还具有良好的可塑性和加工性能。
铝可以通过轧制、拉伸和挤压等加工方法得到各种形状和尺寸的产品。
这使得铝在制造行业中非常受欢迎,比如制造汽车零部件、建筑材料和包装材料等。
另外,铝还具有良好的反射性。
铝的表面具有较高的反射率,可以反射大部分的紫外线、可见光和红外线。
这使得铝在制造反光器材、太阳能反射器和暖气散热器等领域中得到广泛应用。
总结一下,铝具有轻巧、高强度、良好的导电性和导热性、耐腐蚀性、良好的可塑性和加工性能以及良好的反射性等多种特性,使其在工业和日常生活中有广泛的应用。
主要的应用领域包括交通工具制造、电器和电气设备制造、耐腐蚀设备和结构制造、建筑材料制造、包装材料制造、反光器材制造等。
随着现代科技的进步,铝的应用前景将变得更加广阔。
铝的性质及对应用途铝是周期表中的三价金属元素,其原子序数为13。
它是地壳中含量最丰富的金属元素之一,占地壳的8.3%,但是自然状态下很难得到纯铝。
在自然界中,铝与其他元素结合成氧化物、硅酸盐和其他矿物质存在。
在人类社会中,铝被广泛应用于许多方面,下面将对铝的性质及对应用途进行说明。
1. 物理性质铝是一种轻质、具有良好的导电性和导热性的金属,在纯度和强度方面具有良好的可塑性。
铝的密度为2.7克/立方厘米,比钢轻1/3,比铜轻2/3。
在室温下,铝是一种银白色金属,具有良好的反射性和吸收性,可用于制造反射镜、闪光灯等。
2. 化学性质铝是一种相对稳定的金属,不易被氧化。
在常温下,它与氧气反应缓慢,形成一层薄膜,该薄膜能够保护铝的表面不被进一步氧化。
这种膜状层也可以作为一种保护剂,可用于制造氧化铝层、耐蚀材料等。
铝在酸中也很稳定,但在强碱中会被溶解,因此不适用于碱性环境中。
3. 应用领域3.1 建筑行业铝在建筑行业中使用得非常广泛,主要用于制造门窗、幕墙、天花板、顶棚等。
这是因为铝具有轻便、耐腐蚀、加工易、使用寿命长等优点,而且密度小,强度高,可实现建筑重量降低,同时也可提高建筑的美观度。
3.2 包装行业铝是包装材料中非常受欢迎的一种,在食品、饮料、医药和化妆品行业得到广泛应用。
铝能够防潮、防氧化、隔热、保鲜、防止细菌侵入并提高产品的稳定性和保存期限。
铝包装也具有轻便、容易携带和回收利用等特点。
3.3 交通运输行业铝制品在交通运输行业中得到广泛应用,如铝合金车架,飞机、汽车的车身部分等。
这是因为铝具有高强度、轻重量、良好的可塑性和可焊性等特点。
使用铝合金可以使得搭载的载重增加,同时也可以降低燃油消耗和减少二氧化碳排放。
3.4 电子行业铝在电子行业中主要是用于制造电解电容器的正极板。
铝具有良好的导电性和耐腐蚀性。
铝制电解电容器具有频响特性好、容量稳定等特点。
3.5 照明和家居设备铝制品还常常用于照明和家居设备,如电器外壳、灯具壳体、家具等。
铝的化学知识点总结一、铝的性质1. 物理性质铝是一种银白色、柔软的轻质金属,在常温下具有良好的导电性和导热性。
纯铝的密度为2.7g/cm3,熔点为660°C,沸点为2467°C,具有一定的延展性和塑性,易于加工成各种形状的制品。
2. 化学性质铝是一种较活泼的金属,具有一定的化学活性。
在常温下,铝能与氧、氮、硫等非金属元素反应,在高温下能与氢、氨等元素发生反应。
铝在空气中易被氧化形成一层致密的氧化膜,这层氧化膜可以保护铝不被更多的氧气侵蚀,使铝具有较好的耐腐蚀性。
此外,铝还能与非金属元素形成盐类化合物,如氯化铝、硫酸铝等。
3. 与其他元素的化合物铝与氧形成的氧化铝是最常见的化合物,化学式为Al2O3。
氧化铝具有很强的耐火性和耐腐蚀性,被广泛应用于陶瓷、耐火材料、磨料等工业领域。
此外,铝还能与氯、硫、氮等元素形成不同的盐类化合物,这些化合物在工业生产和日常生活中也有着重要的应用。
二、铝的用途1. 工业领域由于铝具有较好的导电性、导热性和耐腐蚀性,被广泛应用于电力、电子、航空航天等工业领域。
铝及其合金在制造导线、散热器、飞机、汽车等方面有着重要的作用。
2. 包装材料铝具有轻质、不透水、不透气、耐高温等特点,被广泛应用于包装材料的制造。
铝箔、铝包装盒、铝罐等产品在食品、药品、化妆品等行业起着重要的包装保护作用。
3. 建筑领域铝及其合金在建筑领域有着广泛的应用,如制造铝门窗、铝合金型材、铝幕墙等。
铝制品具有轻质、耐腐蚀、美观等特点,能满足建筑材料的需求,受到建筑行业的青睐。
4. 化工领域氧化铝、硫酸铝、氯化铝等铝化合物在化工领域应用广泛,用于制造催化剂、吸附剂、电解铝等产品,具有重要的工业价值。
三、铝的生产铝的生产主要有两种方式,一种是电解法,另一种是氧化铝法。
1. 电解法电解法是目前铝的主要生产方式。
该方法首先需要从矿石中提取氧化铝,随后通过电解法将氧化铝转化为铝金属。
电解法具有生产效率高、产品质量稳定等优点,被广泛应用于工业生产中。
金属材料之铝的详细介绍铝是一种重要的金属材料,具有许多独特的特性和应用。
本文将详细介绍铝的各种属性,包括其化学性质、物理特性、制造工艺和用途。
一、化学性质铝是一种化学元素,原子序数为13,化学符号为Al。
它是地球上最常见的金属之一,它可以与多种元素发生化学反应,如氧化物、酸和碱。
铝也可以和大多数常见的金属形成合金,如镁、锰、铜、锌和镍。
和其他金属合金相比,铝的合金强度高,重量轻,不易腐蚀,具有一种非常好的可塑性。
二、物理性质铝是一种非常轻的金属,具有比重为2.7的密度,其熔点为660℃,沸点为2467℃。
铝的导热率很高,这使得它成为一种重要的导热材料,适用于制造导热器和散热器等设备。
此外,铝也是良好的电导体,因此广泛应用于电子、电气设备。
三、制造工艺铝的制造工艺始于铝矿石的提取和精炼。
铝矿石通常以红色泥土的形式存储在地下,然后开采和提取金属。
铝的精炼过程是循环工艺,包括熔炼、造粒、电解和铸造。
混合熔炼铝矾土和氢氧化铝,并将熔体在脱气、脱硼和除杂剂清除杂质的条件下升温熔炼,制成铝锭。
铝锭通常是以纯度和形状分类的,铝锭的形状多种多样,如板材、棒材、管材、线材和锭状材料等。
四、用途铝是一种非常重要的金属材料,具有多种不同的应用领域,包括建筑施工、运输、制造、电子、航空航天和生物医学等。
以下列举了一些常见的用途:1. 建筑施工:铝是轻质、易加工的金属,广泛应用于建筑施工行业,如门窗、天花板、幕墙、屋顶和桥梁等。
2. 运输:铝是一种轻质金属,广泛应用于汽车、火车、飞机和船舶制造。
汽车和卡车的大部分结构部件、处理电击几个压缩空气和振动减震器等都使用铝。
3. 制造:铝是一种高强度金属,易于加工成各种形式和尺寸。
因此,铝材料在数控机床、成型机械和各种加工设备中广泛应用。
4. 电子:铝是一种良好的导热和导电材料,因此可以用于电子和电气设备,如电线、线圈、变压器和电容器等。
5. 航空航天:铝是航空航天工业中最重要的材料之一。
al化学元素AL化学元素AL是铝(Aluminum)的化学符号,是一种常见的金属元素,属于第三周期、第13族元素。
它的原子序数是13,原子量约为27,是地壳中含量最丰富的金属元素之一。
由于它的特殊性质,铝被广泛地用于制造各种不同的产品。
特性和性质铝是一种非常丰富和常见的元素,并且它拥有独特和重要的特性和性质。
以下是一些铝的特性和性质:1. 低密度:铝的密度只有2.7克/立方厘米,比铁、钢和黄铜等常见金属轻得多。
2. 熔点和沸点:铝的熔点为660度摄氏度,沸点为2470度摄氏度。
3. 导电性和导热性:铝是优良的导电和导热材料。
4. 可塑性和可加工性:铝非常容易加工和变形,可以制成各种形状。
5. 不易被腐蚀:铝可以与氧气反应生成致密的氧化膜,能够有效抵御大多数化学物质的腐蚀。
应用和用途铝由于其独特和重要的特性,因此在很多不同的领域得到了广泛的应用和用途。
以下是几个常见的应用和用途:1. 建筑和装饰:铝被广泛地用于建筑和装饰中,可以制成不同的形状,并且有很好的装饰性能。
2. 电子工业:铝是优秀的导电材料之一,因此可以广泛地应用于电子工业中生产各种不同的电子设备。
3. 包装:铝是非常优秀的材料之一,可以有效保护食品和药品免受光、氧和湿气等的影响。
4. 航空航天工业:由于铝具有轻重比低、加工易、强度高的特点,因此在航空航天工业中应用广泛。
5. 运输工业:由于铝具有轻重比低,所以在汽车、火车、自行车等运输工业中得到了广泛的应用。
6. 物流和包含:铝制品可以广泛地应用于各类货架,货架等物流行业中的装备,使用时间长久,成本低,很受欢迎。
7. 制造加工业:铝可以被制成各种不同的形状,可以广泛地用于制造机器、工具、管子等生产制作中等,这个领域应用面很广。
成分和来源铝是地球表面非常丰富的一种金属元素,近年来被又家户尝到南极冰川上的某些矿物粉末中也获得了铝元素的痕迹。
铝可以从各种不同的矿物中提取和分离出来,其中最常见的都有各种铝矾土(Al₂O₃· 2H₂O),常见的来自巴西、中国和印度的土矾石矿就是一种很好的来源。
铝是一种轻金属,化学符号为Al,原子序数:13。
铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素,其蕴藏量在金属中居第2位。
在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。
铝的性质及用途
1.铝的性质
工业上广泛使用的纯铝具有以下性质。
⑴熔点低熔点与纯度有关,99.996%的铝其熔点为660.37℃,99.97%的铝为659.8℃,熔炼、铸造、加工比较容易。
⑵密度小密度与温度和纯度有关,室温下纯度为99.996%铝的密度为2698.9kg/m3,而纯度为99.75%的铝的密度为2703kg/m3,约为铁的密度的35%,可制造轻结构,有“会飞金属”之称。
⑶可强化纯铝强度不高,冷加工硬化能使强度提高一倍以上,当然塑性变低。
可通过添加各种元素合金化(变成铝合金),使其强度提高,塑性下降不太大。
有的铝合金还可通过热处理进一步强化,其比强度可与优质合金钢媲美。
⑷塑性好,易加工可轧成薄板和箔,拉成管材和细丝,挤成各种型材,锻造成各种零件,可高速进行车、铣、镗、刨等机械加工,无低温脆性。
⑸抗腐蚀铝表面上极易生成致密而牢固的氧化铝(AL2O3)薄膜,而且被破坏后会立即生成,保护铝不被腐蚀。
因此,铝可在大气、普通水,多数酸和有机物中使用。
⑹导热、导电性好铝的导热、导电性仅次于金、银和铜。
室温下电工铝的等体积电导率可达62%IACS,若按单位质量导电能力计算,其导电能力为铜的2倍。
其热导率(0~100℃)为22.609W/(m·K),电阻率(20℃)为26.7nΩ·m,电阻温度系数为0.1(nΩ·m)·K-1 另外,还有无磁性、反射性强、有吸音性、耐核辐射和美观等特性。
2.铝的用途(消费结构)
由于铝有很多独特的优点,因此用途广泛。
中国铝的消费量增加速度居世界首位(见图1),消费结构变化也大,建筑行业占30%左右,交通运输占约15%,机械行业占不到9%,包装(包括易拉罐)占约8.5%,电器与电力占不到8%等。
日本是工业发达国家,年消费铝量接近400万吨,市场相当成熟,消费总量比较稳定,人均铝消费约为30kg/a,已处于世界领先地位,其消费结构有代表性。
日本的铝消费结构见图2。
图1
图2
由图2可知,铝的消费主要在交通运输、建筑和包装业。
很明显,汽车工业是最主要的铝消费领域。
2001年,日本正格交通运输业消费铝量为130万吨,其中汽车工业消费120万吨,占交通运输业总消费量的93%。
这些铝用于压铸件59万吨,普通铸件35万吨。
交通运输业中另外的一个用铝大户的是机车,铝材在高速列车和地铁中被广泛使用,主要是为了减轻质量。
建筑行业,日本在2001年用铝材达75万吨,包括门窗、装饰板和幕墙等。
门窗用铝材占建筑航业用铝材的70%以上。
再有就是包装业用铝,如饮料罐。
日本在2001年铝罐料用量达44万吨之多。
食品包装箔、烟箔等消费也是大户。
中国已成为原铝生产大国,铝材生产大户,但是人均用铝量还很少。
随着交通运输业、建筑业、食品包装业、家电和电子行业的迅猛发展,铝工业发展任重而道远。
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