Производство алюминия в России идет полным ходом. Всего за год здесь изготавливается свыше 4 000 000 тонн этого сплава. Вопреки популярному заблуждению именно этот металл является самым распространенным на планете, после него идет железо. Но что делают из алюминия, ведь известно, что он применяется в разных отраслях промышленности? В частности, можно выделить машиностроение, авиацию, химическую промышленность и даже гражданское строительство, не говоря уже о производстве предметов бытового применения.
Авиация
Сплав алюминия является основным конструкционным материалом, который используется в современной авиапромышленности. Его потребление резко возросло на этапе развития самолетами дозвуковых и сверхзвуковых скоростей.
На данный момент существуют сплавы различных серий – от 2ххх до 7ххх. Металл версии 2ххх используется для работы при очень высоких температурах, при этом у него высокий коэффициент вязкости разрушения. Сплавы серии 7ххх используются для создания деталей, которые будут эксплуатироваться под большой нагрузкой и низкой температурой.
Выгодно ли плавить алюминиевые банки?
Они отличаются высокой сопротивляемостью коррозии. Малонагруженные узлы уместно делать из сплавов серии 3ххх, 5ххх, 6ххх. Такие используются в масло-, гидро- и топливных системах.
В России при создании узлов для самолетов используют высокопрочные алюминиевые сплавы, которые предварительно подвергаются термической обработке. Также активно используются сплавы средней прочности. Обшивка лайнера, крылья, фюзеляж, киль и т. д. – все эти элементы изготавливаются именно из этого материала. Сплав 1420 активно используется для создания сварного фюзеляжа пассажирского лайнера. Теперь понимаем, что делают из алюминия в авиации.
Космическая техника
Также данный металл обладает преимуществом при создании космической техники. Благодаря небольшому весу и высоким показателям удельной прочности из алюминия можно изготовить баки, носовые и межбаковые части ракеты. Этот металл хорошо работает при криогенных температурах в контакте с гелием, водородом и кислородом. У него происходит криогенное упрочнение – явление, при котором показатели прочности при понижении температуры растут.
Однако это еще не все, что делают из алюминия. Он находит применение и в других отраслях.
Судостроение
В основном в этой отрасли промышленности материал используют для изготовления корпусов судов, а также коммуникаций для оборудования и палубных надстроек. Благодаря применению этого металла конструкторам удалось на 50-60 % снизить массу судов, благодаря чему достигается высокая экономия топлива и повышенная грузоподъемность, маневренность и скорость также растут.
Железнодорожный транспорт
Подвижный состав на железной дороге эксплуатируется в тяжелых условиях, он подвергается ударным нагрузкам. Поэтому и требования к материалам изготовления таких составов высоки. Алюминий целесообразно применять для изготовления железнодорожных составов из-за высокой удельной прочности, небольшой силы инерции, а также повышенной коррозионной стойкости. К тому же в специальных алюминиевых емкостях можно перевозить продукты нефтехимической и химической промышленности.
Автомобильная промышленность
В автомобилях уместно использовать металлы высокой прочности и небольшой массы. При этом они должны быть устойчивыми к коррозии и обладать декоративной поверхностью. Такое вещество, как алюминий, из чего делают кузовы легковых автомобилей, как раз соответствует этим критериям. Благодаря ему производителям удается снизить вес транспорта, сделать его более экономичным и повысить грузоподъемность, а высокая стойкость к коррозии существенно повышает срок эксплуатации автомобиля.
Также из сплавов могут изготавливать балки и рамы тяжелых грузовых машин.
Строительство
В гражданском или промышленном строительстве алюминиевые сплавы тоже активно используются. Их перспективность подтверждена мировой практикой и технико-экономическими расчетами. Применение алюминия позволяет уменьшить металлоемкость и повысить надежность и долговечность конструкции. Большинство современных зданий со стеклянными фасадами имеют «скелет» из данного материала.
Нефтехимическая промышленность
При разработке деталей, применяемых в оборудовании для разведки, добычи и переработки нефти, предъявляются строгие требования к материалу. Бурильное оборудование становится более легким и эффективным при использовании сплавов алюминия, что позволяет упростить его транспортировку и прохождение глубины.
Эти сплавы являются идеальными для изготовления емкостей для хранения нефти. Нефтегазопроводные, бурильные или насосно-компрессорные алюминиевые трубы также тут активно применяются. В частности, для этого используется сплав Д16.
Производство бытовых предметов
В быту не счесть вещей, которые делаются из этого металла. В частности, популярностью пользуются алюминиевые лестницы – они есть практически в каждом доме, гараже. Кухонная утварь, кронштейны для телевизоров – все эти элементы могут быть выполнены из алюминия, что уже говорить про более мелкие предметы.
Алюминиевые лестницы, кстати, уверенно вытеснили железные, так как последние очень тяжело переносить с места на место. Это еще раз демонстрирует преимущество этого металла. Перечислять изготавливаемые из него предметы быта можно очень долго.
Источник: fb.ru
Что такое алюминий и для чего нужен
В данной статье мы посмотрим, что такое алюминий и чем он хорош. Узнаем, для чего он нужен и что какое место в периодической таблице Менделеева занимает. Рассмотрим, как получают алюминий и в каких областях применяют изделия из данного металла. Разберем все плюсы и минусы использования алюминиевых предметов.
Чем хорош алюминий?
Что такое алюминий и чем он хорош? Это химический элемент, который относится к 13 группе и находится в третьем периоде таблицы Менделеева, а согласно классификации цветных и черных металлов принадлежит к цветным. Соответственно, атомный номер ему присвоен 13. Это просто металл, основная особенность – парамагнитность. Обладает серебристо-белым цветом.
Основная характеристика – высокая тепло- и электропроводимость. Важно, что этот металл практически не подвергается коррозии, что делает его основной составляющей для производства товаров в различных сферах деятельности человека. Устойчивость к коррозии обусловлена наличие прочных оксидных пленок на поверхности материала. Алюминий – легкий металл.
Впервые алюминий открыл учёный из Дании еще в начале 19 века. Для его создания использовался хлорид алюминия. Уже через 25 лет алюминий стали производить промышленным путем. На данном этапе истории создания алюминия он стоил дороже золота, т.к. электролитический способ его получения еще не был изобретен, а металл добывали из глинозема, что требовало значительных затрат на его производство.
В настоящее время это один из самых распространенных в мире элементов, находящихся в земной коре. Его опережают только кислород и кремний. Алюминий обладает высокой химической активностью, поэтому его можно найти только в составе соединений. Чистого самородного алюминия в природе практически не существует.
Для чего нужен алюминий?
- медь;
- магний;
- кремний.
Алюминий обладает высокой теплопроводностью, как мы уже писали выше, с ним не сравниться в этом даже железо и кремний. Как мы уже говорили ранее, поверхность алюминия покрыта тонкой оксидной пленкой. Поэтому нет реакции с классическими окислителями. Но, если пленка нарушается, то алюминий становится металлом-восстановителем. Именно поэтому лом алюминия высоко ценится, но часто возникает вопрос, как отличить лом алюминия от другого металла, чтобы не потерять в финансах.
В настоящее время лидером по производству алюминия является Китай. На втором месте находится Россия. Производство этого металла в мире ежегодно увеличивается. Цены этот незаменимый материал неумолимо растут каждый год. Так, если в 2007 году средняя цена за тонну на мировых биржах была 1400 долларов, то уже к 2022 году она может достичь 3000.
Этот материал широко применяется в конструкционной сфере. Сложно недооценить легкий и устойчивый к коррозии металл. Он обладает высокой теплопроводностью и отсутствием ядовитых веществ в его составе. Именно это позволяет использовать его для производства предметов для бытовых нужд, даже посуды и пищевой алюминиевой фольги.
Алюминий популярный материал для авиационной и космической промышленности. У этого элемента есть существенный недостаток – малая прочность. Именно поэтому его постепенно вытесняет углеволокно. Но востребован алюминий по высокой цене, т.к. заменить его очень сложно.
Алюминий широко применяется при производстве теплового оборудования. Т.к. он не подвержен разрушительному влиянию сверхнизких температур – часто используется в криогенной технике. А при производстве строительных материалов его используют в качестве газообразующего агента.
Из чего сделан алюминий?
Из чего сделан алюминий? Как мы уже говорили – алюминий широко распространенный металл в земной коре, но найти его в чистом виде практически невозможно из-за высокой химической активности данного элемента. Алюминий – простой металл, который состоит из только одного нуклида.
Этот металл является основным в составе многих сплавов. Легирующими элементами часто выступают:
- цинк;
- магний;
- медь;
- кремний;
- цирконий;
- литий;
- берилий;
- титан.
Алюминий состоит из положительно заряженного ядра, внутри которого располагаются 13 протонов и 14 нейтронов. Ядро окружаю оболочки, по которым 13 электронов совершают движение.
Из чего получают алюминий?
Из чего получают алюминий? Он распространен в земной коре, а получают его из боксита, т.к. в чистом виде он практически не существует. Это осадок горной породы, чаще всего встречается в виде оксида. При нагревании бокситов выделяется оксид алюминия. Затем происходит процесс восстановления.
Для этого используется метод электролиза. Восстановить алюминий из оксида при помощи традиционных восстановителей не получится.
Этот металл невозможно получит и при помощи плавления руды. Поэтому для его производства используется электричество огромной мощности. Таким образом, все производство «летучего» металла включает добычу бокситов, их переработку.
Что делают из алюминия?
Что делают из алюминия? Мы уже начали разбираться какие предметы изготавливаются из этого металла. Стоит еще отметить, что он используется в качестве восстановителя для редких металлов из их оксидов. Для черной металлургии и при переработке смешанного лома черных металлов «летучий» металл используется как окислитель.
Столовые приборы из алюминия уже давно и прочно вошли в каждый дом. Также алюминий применяется при производстве стекла, т.е. стекловарении. В следствии отсутствия вредных веществ в своем составе алюминий зарегистрирован в качестве пищевой добавки (Е173).
Его применяют в фармацевтической промышленности для производства средств, которые способны обволакивать ткани, например, альмагель. Широко алюминий применяется в военно-промышленном комплексе, а его соединения используют даже как ракетное горючее.
Источник: metallolom777.ru
Применение алюминия
Чтобы убедиться, что алюминий стал частью нашей повседневной жизни, достаточно оглянуться вокруг. Возможно, этот текст вы читаете с устройства, корпус которого выполнен из алюминия. Планшеты и плоские телевизоры, спортивное снаряжение и мебель, зеркала и кофеварки – эти и многие другие виды товаров производятся с использованием «крылатого» металла.
- Техника и электроника
- Интерьер
- Кухня
- Спортивные товары
- Одежда и аксессуары
«Людям важны вещи, которые тщательно продуманы и хорошо сделаны».
Джонатан Айв
Директор по дизайну Apple
Техника и электроника
Производители смартфонов, планшетов, ноутбуков, плоских телевизоров, мониторов и другой техники все чаще используют алюминий. Красота и практичность – залог растущей популярности «крылатого» металла в этой отрасли. Техника в алюминиевом корпусе выглядит стильной и надежной, оставаясь при этом легкой и прочной.
Производители алюминия предлагают дизайнерам и инженерам новые усовершенствованные алюминиевые сплавы – с анодированием и без, полированные и матовые, рифленые и гладкие, которые позволяют реализовывать самые сложные и интересные дизайнерские решения.
В продукции мировых гигантов электроники алюминий успешно заменяет собой сталь и пластик: он прочнее и надежнее пластика, легче стали, отлично отводит тепло, неизбежно образующееся при работе любой техники. Именно поэтому лучшие модели современных плоских телевизоров от лидеров рынка, таких как Samsung, LG, Sony, Philips и других производителей выполнены из алюминия. Только в 2014 году продажи таких телевизоров в мире выросли на 5% и составили, по экспертным оценкам, 215 млн единиц – для сравнения, это в полтора раза больше, чем все население России.
В 2014 году в мире было продано 1,2 млрд смартфонов, 190 млн
из них – Apple iPhone
Ведущий производитель смартфонов и планшетов в мире американская компания Apple активно
использует алюминий во всей линейке продукции. И если в первом поколении самых продаваемых смартфонов в мире – iPhone – алюминий использовался лишь частично, то начиная с
пятого поколения, из этого металла производится полностью корпус устройства. Не отстает и
основной конкурент Apple – корейский производитель Samsung, который также начал выпуск алюминиевых смартфонов.
Из алюминия также делаются корпуса ноутбуков Apple MacBook всех модификаций. Дизайнеры и инженеры компании поняли, что если заменить большое количество компонентов, из которых состоит корпус ноутбука, всего лишь одним, то это позволит существенно снизить вес ноутбука и сделать его в разы тоньше. Единственный способ получить такую деталь – изготовить ее из цельного куска алюминия. В Apple этот корпус назвали Unibody.
Выбор в пользу алюминия делают и люксовые бренды электроники. Например, датская BangOlufsen даже выставлялись в музеях современного искусства. Именно эта компания является поставщиком звуковых систем и радиоаппаратуры для автомобилей Audi, Aston Martin, Mercedes-Benz, BMW.
Bang золото – в
инфракрасном.
Необычный, но многим знакомый с детства пример применения алюминия в интерьере – искусственная новогодняя елка из серебристой мишуры, которая тоже изготавливается из алюминия. Такие елки были очень популярны в США в 50-60-х годах XX века и до сих пор встречаются в чуланах и на чердаках наших бабушек. Ну а сама елочная мишура по-прежнему – обязательный атрибут празднования Нового года.
Используется алюминий и в интерьерных объектах высокого стиля – статуэтках и арт-хаусных объектах. В скульптуре работа с алюминием весьма сложна и трудоемка. Его температура плавления значительно ниже, чем, например, у бронзы, но зато этот металл легко окисляется. Отливку из алюминия приходится делать в инертной среде – в атмосфере азота аргона и углекислого газа.
Поэтому первые алюминиевые статуэтки были небольшими и в конце XIX века служили настольными украшениями. Но уже во второй половине XX века алюминиевые статуи делались уже в размере нескольких метров. Сегодня к алюминию обращаются, в основном, арт-хаусные художники, ценящие в нем возможность создавать невесомые, но прочные конструкции. Кстати, алюминий легко декорируется под серый чугун или золотистую бронзу. Для этого используется процесс анодирования металла.
Один из известнейших мировых скульпторов, активно использующих алюминий – наш соотечественник Вадим Сидур. В 60-х годах XX века он создал целый ряд уникальных с художественной точки зрения скульптур. Одни из его наиболее известных работ – Связи, Памятник погибшим от насилия в Касселе (Германия), Треблинка в Берлине (Германия).
Пожалуй, ни одна кухня не обходится без алюминия. Речь не только о корпусах бытовой техники, но и о современной, технологичной, безопасной и красивой посуде – от кастрюль и сковородок до форм для выпечки и мясорубок. Такую посуду легко мыть, она прекрасно проводит тепло и позволяет равномерно нагреваться всей площади изделия, устойчива к появлению вмятин и царапин, не подвержена коррозии, не будем забывать и о дизайнерских достоинствах алюминия.
Благодаря высокой теплопроводимости – почти в 2,5 раза выше, чем у стали – алюминиевая кастрюля поглощает только 7% получаемого тепла, а остальное отдает пище. Из алюминиевых сплавов с марганцем отливают толстую посуду: гусятницы, сковороды и казаны. Кстати, именно такой посуде отдают предпочтения профессиональные повара. Но существует и более дешевая, массовая, алюминиевая посуда, производимая не литьем, а штамповкой. В целях пищевой безопасности и долговечности такой посуды она эмалируется; получаются столь распространенные сковороды с антипригарным полимерным покрытием. И если раньше готовить
на них можно было только используя деревянную или тефлоновую лопатку, чтобы не сцарапать покрывающий слой, то современные производители научились делать его настолько крепким, что повредить его не всегда получится даже ножом. К слову, даже при производстве стальной посуды используется алюминий – он нужен для того, чтобы кастрюля или сковорода быстрее нагревались. Такая технология называется Tri-Ply и, упрощенно, представляет собой «слоеное» термоаккумулирующее дно из толстой алюминиевой пластины между двумя листами
нержавеющей стали.
Большой популярностью пользуются и алюминиевые одноразовые формы для выпечки. В отличие от резиновых, они прекрасно сохраняют форму и легко отделяются от готового изделия. При этом безопасны, нетоксичны и экологичны.
Именно из алюминия была сделана знаменитая гейзерная кофеварка Bialetti, созданная в 1933 году итальянским инженером, дизайнером и большим поклонником алюминия Альфонсо Биалетти. Они производятся и в наши дни, причем их дизайн почти не меняется, а число поклонников во всем мире только растет. Сегодня это неотъемлемый атрибут любой итальянской кухни. Bialetti уже не единственная их компания-производитель, зато неизменным остается материал изготовления – алюминий.
Источник: aluminiumleader.ru