Отличия алюминия от других металлов необходимо знать каждому приемщику металлолома. Из него делают многие предметы, популярные в быту. Поэтому сдача алюминиевых вещей – обычное и распространенное явление.
Первая особенность – алюминий легкий. В сравнении со многими другими металлами. Плюс он обладает низкой плотностью В итоге, иногда для проверки достаточно применить силу, чтобы оценить сопротивляемость материала деформированию.
Следующий факт – алюминиевые изделия отличаются серебристо-белым оттенком. Следовательно, если предмет не окрашен, то визуально можно подтвердить таким образом. Применение магнита
Если предыдущие проверки вызывают сомнения, а химическим способом удостовериться нет возможности, то можно применить магнит.
Сталь, чугун, железа отреагируют и примагнитятся. Алюминий – нет. Да, есть еще медь. Но она характеризуется совершенно другим цветом. Поэтому спутать алюминий и медь просто невозможно.
У этого способа есть только один недостаток – он не определит чистоту состава. То есть, это алюминий или сплав на его основе.
ДРЕВНИЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ КРЕПЧЕ СТАЛИ
Нержавеющая сталь.
Отличается устойчивостью к коррозиям в агрессивных средах. Это ее главное свойство. Сплав подвергают легированию, основной легирующий элемент при этом – хром, и чем его больше, тем устойчивей сталь к коррозийному воздействию, например, кислот. Содержание хрома может быть от 12 до 20 % (если хрома 17 и более процентов, сплав выдержит воздействие в том числе и азотной кислоты 50% концентрации). Чтобы усилить это замечательное свойство нержавеющей стали, придать ей дополнительные физико-химические свойства, ее легируют еще никелем, титаном, ниобием, молибденом. Соотношение тех или иных элементов и их количество определяет марку стали и ее устойчивость к сильным кислотам (фосфорной, серной и т.д.)
Чем объяснить такую коррозийную стойкость? На границе хромосодержащего сплава и среды образуется пленка окислов и прочих нерастворимых соединений, которая и защищает поверхность. Из нержавейки изготавливают множество различной продукции. И не только в промышленности. Это не только прочный, но и с эстетической точки зрения приятный материал – в архитектуре, в дизайне бытовых предметов он используется очень часто.
Лазерная резка нержавейки
Лазерная резка алюминия
Лазерная резка меди
Лазерная резка латуни
Это самый распространенный цветной металл. Устойчив к коррозиям в воздушной среде (только углекислый газ, содержащийся в воздухе, образует зеленоваты налет – патину), в пресной и соленой воде, с щелочными растворами, но растворяется в сильных кислотах (азотной, серной). Легко обрабатывается пайкой и давлением, однако литейные свойства ее не очень высоки. Раскисленная и бескислородная медь применяется в электронике.
Медные сплавы отличаются износостойкостью, как и чистая медь антикоррозийны.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС ПРОТИВ ТИТАНА И КАРБОНА испытание на изгиб
По взаимодействию меди с примесями выделяют 3 группы:
- Твердые растворы: с алюминием, цинком, сурьмой, никелем, олово, железом (снижается электропроводность и теплопроводность);
- Не растворяющиеся примеси: висмут, свинец (электропроводность не изменяется, но затрудняется обработка давлением);
- Хрупкие химические соединения: сера и кислород (кислород снижает прочность, а сера способствует лучшей резке).
Медь и медные сплавы издавна и по сей день используются в изготовлении посуды, предметов быта, используются в искусстве и архитектуре.
Сплав или нет?
Чтобы точно различить алюминий и сплавы на его основе, рекомендуется заказать лабораторный анализ. Это требует времени на ожидание получения результата. И дополнительных расходов. Поэтому такой метод актуален, когда планируется сделка крупных размеров. При мелких партиях, когда человеку хочется быстрее получить свои деньги, этот вариант не подойдет.
Как же убедиться, что это не сплав? Ведь магнит, визуальная идентификация по цвету не подходят? Есть следующие варианты:
Свойства и характеристики
Физические свойства данного металла зависят напрямую от его чистоты. Если состав алюминия максимально приближен к единице, то в результате достигаются максимально возможные свойства. Именно поэтому он идеально подходит для ковки, штамповки и другим методам обработки.
Отличительной чертой алюминия является возможность применения разных типов сварки. Кроме этого металл обладает следующими характеристиками:
- Низкий коэффициент плотности, который составляет 2,7 г/см³. От этого показателя зависит также его прочность, которая также невелика. Именно по этой причине алюминий в чистом виде не используется в конструкционных целях.
- Высокий коэффициент теплопроводности. Чистый металл при температуре 200°C обладает теплопроводностью в 209 Вт/(м*К).
- Температура плавления у алюминия технического типа составляет 657 °C, а у чистого — 660 °C.
- Удельная теплоемкость составляет 880 Дж/кг·K.
- Температура кипения — 2500 °C.
Далее рассмотрены структура и химический состав алюминия.
Проверка на плотность
Как раз тот случай, когда школьные познания в физике, математике и химии пригодятся в реальной жизни. Алюминий, действительно, можно определить с помощью плотности. Как это сделать:
- Берем мерный цилиндр и заполняем его водой.
- Помещаем в него кусок проверяемого материала.
- Вычисляем объем – предмет вытеснит часть воды из мерного цилиндра, что покажет уровень на шкале, когда материал будет извлечен.
- Взвешивает проверяемый кусок.
- Теперь применяем формулу: делим массу на объем.
Если результат близок к 2.7 грамм на миллилитр, то перед нами однозначно алюминий.
Латунь.
Эти сплавы ковкие и имеют достаточно низкую температуру плавления. Внешне латунь напоминает золото, поэтому часто используется в прикладном искусстве и декоре . Мебельная фурнитура, замки, декоративные элементы. Из латуни делают музыкальные инструменты. Используется она и в военной промышленности.
Алюминий – серебристо-белый металл, 13-й элемент периодической таблицы Менделеева. Невероятно, но факт: алюминий – самый распространенный металл на Земле, на него приходится более 8% всей массы земной коры, и это третий по распространенности химический элемент на нашей планете после кислорода и кремния.
При этом алюминий не встречается в природе в чистом виде из-за своей высокой химической активности. Вот почему мы узнали о нем относительно недавно. Формально алюминий был получен лишь в 1824 году, и прошло еще полвека, прежде чем началось его промышленное производство.
Чаще всего в природе алюминий встречается в составе квасцов. Это минералы, объединяющие в себе две соли серной кислоты: одну на основе щелочного металла (лития, натрия, калия, рубидия или цезия), а другую – на основе металла третьей группы таблицы Менделеева, преимущественно алюминия.
Квасцы и сегодня применяют при очистке воды, в кулинарии, медицине, косметологии, в химической и других отраслях промышленности. Кстати, свое имя алюминий получил как раз благодаря квасцам, которые на латыни назывались alumen.
Но каким бы распространенным ни был алюминий, его открытие стало возможным только, когда в распоряжении ученых появился новый инструмент, позволяющий расщеплять сложные вещества на простые, – электрический ток.
И в 1824 году с помощью процесса электролиза датский физик Ханс Кристиан Эрстед получил алюминий. Он был загрязнен примесями калия и ртути, задействованных в химических реакциях, однако это был первый случай получения алюминия.
Используя электролиз, алюминий производят и в наши дни.
Сырьем для производства алюминия сегодня служит еще одна распространенная в природе алюминиевая руда – бокситы. Это глинистая горная порода, состоящая из разнообразных модификаций гидроксида алюминия с примесью оксидов железа, кремния, титана, серы, галлия, хрома, ванадия, карбонатных солей кальция, железа и магния – чуть ли не половины таблицы Менделеева. В среднем из 4-5 тонн бокситов производится 1 тонна алюминия.
Из бокситов получают глинозем. Это оксид алюминия Al2O3, который имеет форму белого порошка и из которого путем электролиза на алюминиевых заводах производят металл.
Производство алюминия требует огромного количества электроэнергии. Для производства одной тонны металла необходимо около 15 МВт*ч энергии – столько потребляет 100-квартирный дом в течение целого месяца.Поэтому разумнее всего строить алюминиевые заводы поблизости от мощных и возобновляемых источников энергии. Самое оптимальное решение – гидроэлектростанции, представляющие самый мощный из всех видов «зеленой энергетики».
Читать также: Бесцентровое шлифование наружных поверхностей
Алюминий легко обрабатывается давлением, причем как в горячем, так и в холодном состоянии. Он поддается прокатке, волочению, штамповке. Алюминий не горит, не требует специальной окраски и не токсичен в отличие от пластика.
Очень высока ковкость алюминия: из него можно изготовить листы толщиной всего 4 микрона и тончайшую проволоку. А сверхтонкая алюминиевая фольга втрое тоньше человеческого волоса. Кроме того, по сравнению с другими металлами и материалами он более экономичен.
Высокая способность к образованию соединений с различными химическими элементами породила множество сплавов алюминия. Даже незначительная доля примесей существенно меняет характеристики металла и открывает новые сферы для его применения. Например, сочетание алюминия с кремнием и магнием в повседневной жизни можно встретить буквально на дороге – в форме литых колесных дисков, двигателей, в элементах шасси и других частей современного автомобиля. А если добавить в алюминиевый сплав цинк, то, возможно, вы сейчас держите его в руках, ведь именно этот сплав используется при производстве корпусов мобильных телефонов и планшетов. Тем временем ученые продолжают изобретать новые и новые алюминиевые сплавы.
Сегодня существование строительной, автомобильной, авиационной, космической, электротехнической, энергетической, пищевой и других отраслей промышленности невозможно без алюминия. Более того, именно этот металл стал символом прогресса – все новейшие электронные устройства, средства передвижения изготавливаются из алюминия.
Казалось бы, вышеперечисленный набор характеристик уже сам по себе достаточен для того, чтобы алюминий стал металлом приоритетного выбора в индустрии, однако есть еще одна, не менее значимая характеристика. Использование алюминия может быть бесконечно: этот металл и сплавы из него можно неоднократно переплавлять без утраты механических характеристик. Ученые подсчитали, что 1 кг собранных и сданных в переплавку алюминиевых банок позволяет сэкономить 8 кг боксита, 4 кг различных фторидов и 14 кВт/ч электроэнергии.
Около 75% алюминия, выпущенного за все время существования отрасли, используется до сих пор.
Алюминий — это самый распространенный металл в земной коре, который встречается в виде изотопа. Его активная добыча связана с широкой сферой применения. Благодаря низкой теплопроводности, устойчивости к воздействию коррозии, большой тугоплавкости и жароустойчивости без этого металла не обходится ни одна сфера производства.
Что прочнее — алюминий или сталь?
Сталь намного прочнее алюминия, из-за этого стальные детали больше по весу.
Алюминиевые рамы изготавливают не из чистого металла, а с добавлением различных элементов. Зачастую сплав включает примеси хрома, цинка, титана, марганца, железа, что улучшает характеристики деталей. Чаще всего при изготовлении велосипедных рам, применяют сплавы из алюминия таких марок: 7005 и 6061.
При выборе стальных конструкций следует обращать внимание на маркировку. Стали обычного качества имеют низкие свойства и не способны дать длительную жизнь механизмам.
Источник: dosaafvlg-kotovo.ru
Металлы высокой электропроводности широкого применения
Использование металлических проводников имеет давнишнюю историю. Ученые и инженеры, работающие в областях науки и техники, использующих электроэнергию, давно определились с материалами для проводов, клемм, контактов, печатных плат и т. д. Определить самый электропроводный металл в мире помогает физическая величина, называемая электрической проводимостью.
Удельная проводимость
Системной единицей удельной проводимости является сименс на метр – См/м. Чтобы выяснить, какой из металлов самый электропроводный металл в мире, достаточно сравнить их удельную проводимость, определенную экспериментально. Можно определить удельное сопротивление при помощи специального прибора – микроомметра. Эти характеристики являются обратнозависимыми.
Проводимость металлов
Металлические вещества отличаются от других более свободными связями на атомарном уровне. Внутреннее устройство металлов отличается присутствием большого числа «одиноких» электронов. которые при малейшем воздействии электромагнитных сил образуют направленный поток.
Поэтому не зря именно металлы являются лучшими проводниками электрического тока, и именно такие молекулярные взаимодействия отличают самый электропроводный металл.
На особенностях структуры кристаллической решетки металлов основано еще одно их специфическое свойство — высокая теплопроводность.
Топ лучших проводников — металлов
4 металла, имеющие практическое значение для их применения в качестве электропроводников распределяются в следующем порядке относительно величины удельной проводимости, измеряемой в См/м:
Видно, что самый электропроводный металл – серебро. Но подобно золоту, оно используется для организации электрической сети лишь в особых специфических случаях. Причина – высокая стоимость.
Зато медь и алюминий – самый распространенный вариант для электроприборов и кабельной продукции благодаря низкому сопротивлению электрическому току и ценовой доступности. Другие металлы применяются в качестве проводников редко.
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»
Проводимость нержавеющей стали | Все про металл Почти все пары разнородных металлов, находящиеся в контакте между собой, подвержены коррозии, так как даже влага из воздуха может выступить в роли электролита и активировать их электродный потенциал. Спрашивайте, я на связи!
Какая проводка лучше медная или алюминиевая
Металлы высокой электропроводности широкого применения
,°С, плотность Мг/м3 и удельное электрическое сопротивление ρ, нОм·м) основных металлов электротехники приведены в таблице 2.1.
–
Температура плавления, плотность и удельное электрическое сопротивление основных металлов электротехники
| Металл | t , °С |
Плотность, Мг/м3 | ρ, нОм·м | Металл | t , °С |
Плотность, Мг/м3 | ρ, нОм·м |
| Алюминий | 657 | 2,70 | 28 | Никель | 1455 | 8,90 | 73 |
| Вольфрам | 3380 | 19,30 | 55 | Олово | 232 | 7,29 | 120 |
| Железо | 1539 | 7,87 | 98 | Палладий | 1554 | 12,02 | 110 |
| Золото | 1063 | 19,30 | 24 | Платина | 1769 | 21,43 | 105 |
| Индий | 157 | 7,31 | 90 | Ртуть | – 38,9 | 13,55 | 958 |
| Иридий | 2447 | 22,65 | 54 | Свинец | 327 | 11,40 | 210 |
| Кадмий | 321 | 8,65 | 76 | Серебро | 962 | 10,49 | 16 |
| Медь | 1083 | 8,94 | 17 | Хром | 1890 | 7,19 | 210 |
| Молибден | 2623 | 10,20 | 57 | Цинк | 420 | 7,13 | 59 |
Медь плавится при температуре 1083 °С, а кипит при 2567 °С.
Химическая стойкость меди достаточно высока. Даже в условиях высокой влажности медь окисляется на воздухе значительно медленнее, чем, например, железо; интенсивное окисление меди происходит только при повышенных температурах.
Медь удобно обрабатывать, она легко прокатывается в листы, ленты и протягивается в проволоку, толщина которой может быть доведена до нескольких микрон (мкм). Медь удобно паять, слабая оксидная плёнка на поверхности меди легко разрушается флюсами, для пайки можно использовать как мягкие, так и твёрдые припои.
В качестве проводникового материала используют медь М1 и М0. Маркировка произведена по содержанию примесей в основном металле (соответственно не более 0,1 % и не более 0,05 %).
Латуни содержат до 43 % цинка по массе и маркируются по количеству содержащейся в них меди; Л68 и т. п. Латуни прочнее, чем медь, и устойчивее к коррозии, поэтому широко применяются для изготовления штырей и гнёзд разъёмных контактов, а также в качестве твёрдого припоя для пайки меди – ПМЦ (припой медно-цинковый).
Алюминий является вторым по значению проводниковым материалом электротехники, важнейшим из лёгких металлов (его плотность 2,7·103 кг/
Алюминий – металл серебристо-белого цвета, его поверхность покрыта прочной плёнкой оксидаAl2О3, которая является полупроводником n
Алюминиевая электропроводка
В Советское время алюминиевый провод был почти единственным проводом в домашней сети. Лапша, так прозвали его, крепился просто гвоздями или с помощью металлических хомутов, четко показывая свое местоположение.
Служила такая проводка верой и правдой долгие десятилетия, пока не стали появляться мощные электроприборы и поэтому стали производить замену алюминиевой проводки на медную.
Но оправдана ли такая замена? Рассмотрим положительные и отрицательные стороны такой проводки.
Достоинства
У алюминия есть два неоспоримых и весомых качества, которые выдвигают ее на первый план эксплуатации:
Кабель одного вида и технических характеристик может стоить в 4–5 раз дешевле, чем аналогичный медный. В период кризиса это может быть решающим показателем. Тем более что алюминиевых кабелей и проводов достаточно на рынке.
Второе – это вес. Плотность меди составляет 8,92 г/см3, а у алюминия 2,6989 г/см3. О чем это говорит? Прежде чем решать, менять ли алюминиевую проводку на медную или нет, стоит рассчитать вес будущей замены.
Если прокладка будет проходить, например, по гипсокартону, то удержит ли он такой вес? Конечно, сечение кабеля или провода будет меньше, чем алюминиевого, но разница в весе все равно будет ощутимой.
Недостатки
Алюминиевый провод не безупречен, есть у него и отрицательные стороны, например:
Первый пункт требует более бережного отношения к проводу, а электрикам это не по нраву, поскольку приходится больше уделять этому время.
Что касается второго пункта, то иногда это является решающим фактором в пользу медного провода. С чем это связано и можно ли как-то решить эту проблему, об этом чуть ниже. А сейчас сравним медный провод.
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»
Какой кабель лучше медный или алюминиевый: сравнение медь или алюминий для проводки Для того чтобы произвести надежное соединение между алюминиевыми проводами и медными всегда нужно использовать нейтральный металл. Спрашивайте, я на связи!
Проводники, Металлы высокой проводимости, Медь и сплавы на ее основе (бронзы, латуни) — Материаловедение в машиностроении
- лучшая электропроводность;
- меньшее окисление;
- лучшая механическая прочность;
- превосходит по теплопроводности;
- есть больше способов соединений;
- больший срок службы;
- меньше падает напряжение на одинаковой длине провода;
- лучший температурный режим.
Медная электропроводка
Медная проводка стала появляться после открытия железного занавеса, когда в страну стали поступать импортные мощные электроприборы.
Годами использовавшаяся алюминиевая сеть стала не выдерживать такой нагрузки и ее начали менять на медную. Видимо, поэтому и возник вопрос, какая проводка лучше медная или алюминиевая.
В самом начале статьи было сказано, что это не совсем корректный вопрос. При номинальных режимах что медная, что алюминиевая жила ведут себя одинаково.
Просто у них несколько разные показатели, которые следует учитывать. В каком отношении медь считают лучше алюминия?
Достоинства
Действительно, медь, благодаря своей большей плотности, выдерживает большие механические нагрузки, чем алюминий.
Благодаря более высокой температуре плавления медь лучше сохраняет свою форму, а это особенно важно в контактах. Проводимость меди в 1,7 раза лучше, чем у алюминия, что дает возможность применять провода меньшего диаметра, способных пропускать такой же ток.
Недостатки
То, что для алюминия является плюсом, у меди это минус:
Сама медь примерно в 4 раза дороже алюминия поэтому, чтобы сделать ремонт менее дорогим, целесообразнее воспользоваться алюминием. Второе, это вес. При одинаковом сечении провод из алюминия будет значительно легче медного.
Источник: lighting-sale.ru