Склад і структура алюмінію
Для початку нашого розгляду підлягають структура і Хім.состав алюмінію. Межа міцності чистого алюмінію вкрай невеликий і становить до 90 МПа. Якщо ж до його складу додати в невеликому співвідношенні марганець, мідь. цинк або магній, міцність може зрости до 700 МПа. До такого ж результату приведе використання особливої термічної обробки.
Метал, що володіє найбільш високою чистотою (99,99% алюмінію), може застосовуватися в спеціальних та лабораторних цілях, в інших же випадках використовується алюміній з технічної чистотою. Найбільш поширеними домішками в ньому можуть виступати кремній і залізо, які практично не розчиняються в алюмінії. В результаті їх добавки зменшується пластичність і підвищується міцність кінцевого металу.
Структура алюмінію представлена елементарними осередками, які в свою чергу складаються з чотирьох атомів. Теоретично щільність даного металу становить 2698 кг / м 3.
Тепер поговоримо про властивості металу алюмінію.
Властивості і характеристики
Властивостями металу служать його високі показники тепло- і електропровідності, несприйнятливість до корозії, висока пластичність і стійкість до низьких температур. При цьому головна його властивість - це невелика щільність (близько 2,7 г / см 3.).
Механічні, технологічні, а також фізико-хімічні властивості цього металу мають безпосередню залежність від що входять до його складу домішок. До природним його компонентів відноситься кремній і залізо.
Давайте дізнаємося далі, яка температура плавлення алюмінію і його сплавів
Основні параметри
Тепер розгляду підлягають теплопровідність і електропровідність алюмінію.
електропровідність
Важливим показником алюмінію є його електропровідність, яка поступається за величиною лише золоту, сріблу і міді. Високий коефіцієнт електропровідності в поєднанні з невеликою щільністю забезпечує матеріалу високу конкурентоспроможність в кабельно-провідникової області.
Крім основних домішок на цей показник також впливає титан. марганець і хром. Якщо алюміній призначений для виробництва провідників струму, то сумарна кількість домішок не повинно перевищувати 0,01%.
- Показник електропровідності може варіюватися, залежно від стану, в якому знаходиться алюміній. Процес тривалого відпалу збільшує цей показник, а нагартовка, навпаки, зменшує його.
- Питомий опір при температурі 20 0 С в залежності від марки металу знаходиться в межах 0,0277-0,029 мкОм * м.
теплопровідність
Це значення менше, ніж у міді і срібла, але більше, ніж у інших металів. Завдяки йому, алюміній активно використовується у виробництві теплообмінників і радіаторів.
корозійна стійкість
Сам метал є хімічно активною речовиною, завдяки чому його використовують в алюмотермії. При контакті з повітрям на ньому утворюється найтонша плівка з окису алюмінію, яка має хімічну інертність і високу міцність. Її головне призначення - це захищати метал від подальшого процесу окислення, а також від впливу корозії.
- Якщо алюміній володіє високою чистотою, то ця плівка не має пір, повністю покриває його поверхню і забезпечує надійним зчепленням. В результаті метал стійкий не тільки до води і повітря, але і до лугів і неорганічних кислот.
- У тих місцях, де знаходяться домішки, захисний шар плівки може бути пошкодженим. Такі місця стають уразливими для корозії. Тому на поверхні може спостерігатися корозія точкового типу. Якщо марка містить 99,7% алюмінію і менше 0,25% заліза, швидкість корозії складає 1.1, при вмісті алюмінію на 99,0% цей показник збільшується до 31.
- Міститься залізо також зменшує стійкість металу до лугів, але не змінює стійкість до сірчаної та азотної кислот.
Взаємодія з різними речовинами
Коли алюміній має температуру 100 0 С, він здатний взаємодіяти з хлором. Незалежно від ступеня нагріву, алюміній розчиняє водень, але при цьому не ступає в реакцію з ним. Саме тому він є головним складовим елементом газів, які присутні в металі.
В цілому алюміній стійкий в наступних середовищах:
- Прісна і морська вода;
- Солі магнію, натрію і амонію;
- Сірчана кислота;
- Слабкі розчини з хрому і фосфору;
- Розчин аміаку;
- Оцтова, яблучна і інші кислоти.
Алюміній не стійкий:
- Розчин з сірчаної кислоти;
- Соляна кислота;
- Їдкі луги та їх розчин;
- Щавелева кислота.
Електропровідність міді та алюмінію, а також інші порівняння двох металів представлені в таблиці нижче.
Порівняння характеристик алюмінію і міді
токсичність
Хоча алюміній досить поширений, але він не використовується в метаболізмі, ні у однієї живої істоти. Він має незначний токсичною дією, але багато його неорганічні сполуки, які розчиняються у воді, здатні тривалий час перебувати в такому стані і негативно позначатися на живих організмах. Найбільш отруйними речовинами виступають ацетати, хлориди і нітрати.
Згідно з нормативами, у воді господарсько-питного призначення може міститися 0,2-0,5 мг на 1 л.
StroyRes.NET - це інтернет журнал про будівельні матеріали. У нас Ви знайдете їх опис та фізико-хімічні властивості. Ми розповідаємо про сфери застосування з практичними уроками, а також торкаємося питання виробництва, доставки і зберігання матеріалів.