Алюминий — наиболее распостраненный металл

Об элементе

Алюми́ний — элемент 13-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы III группы), третьего периода, с атомным номером 13. Обозначается символом Al (лат. Aluminium). Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).
Простое вещество алюминий — лёгкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.

Картинки по запросу алюминий картинки

Впервые алюминий был получен датским физиком Гансом Эрстедом в 1825 году действием амальгамы калия на хлорид алюминия с последующей отгонкой ртути. Название элемента образовано от лат. alumen — квасцы.
До открытия промышленного способа получения алюминия этот металл был дороже золота. В 1889 г. британцы, желая почтить богатым подарком великого русского химика Д. И. Менделеева, подарили ему весы из золота и алюминия.

Картинки по запросу алюминий картинки

Физические свойства

Микроструктура алюминия на протравленной поверхности слитка, чистотой 99,9998 %, размер видимого сектора около 55×37 мм
Металл серебристо-белого цвета, лёгкий
плотность — 2712 кг/м³
температура плавления у технического алюминия — 658 °C, у алюминия высокой чистоты — 660 °C
удельная теплота плавления — 390 кДж/кг
температура кипения — 2500 °C
удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг
удельная теплоёмкость — 897 Дж/кг·K[3]
временное сопротивление литого алюминия — 10—12 кг/мм², деформируемого — 18—25 кг/мм², сплавов — 38—42 кг/мм²
Твёрдость по Бринеллю — 24…32 кгс/мм²
высокая пластичность: у технического — 35 %, у чистого — 50 %, прокатывается в тонкий лист и даже фольгу
Модуль Юнга — 70 ГПа
Алюминий обладает высокой электропроводностью (37·106 См/м) и теплопроводностью (203,5 Вт/(м·К)), 65 % от электропроводности меди, обладает высокой светоотражательной способностью.
Слабый парамагнетик.
Температурный коэффициент линейного расширения 24,58·10−6 К−1 (20…200 °C).
Удельное сопротивление 0,0262..0,0295 Ом·мм²/м
Температурный коэффициент электрического сопротивления 4,3·10−3 K−1. Алюминий переходит в сверхпроводящее состояние при температуре 1,2 кельвина.
Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами. Наиболее известны сплавы с медью и магнием (дюралюминий) и кремнием (силумин).

Картинки по запросу алюминий картинки

Химические свойства

При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой и потому не реагирует с классическими окислителями: с H2O, O2, HNO3 (без нагревания), H2SO4, но реагирует с HCl. Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной промышленностью. Однако при разрушении оксидной плёнки (например, при контакте с растворами солей аммония NH+, горячими щелочами или в результате амальгамирования), алюминий выступает как активный металл-восстановитель. Не допустить образования оксидной плёнки можно, добавляя к алюминию такие металлы, как галлий, индий или олово. При этом поверхность алюминия смачивают легкоплавкие эвтектики на основе этих металлов.

Картинки по запросу алюминий картинки

Применение

Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки. Первые же три свойства сделали алюминий основным сырьём в авиационной и авиакосмической промышленности (в последнее время медленно вытесняется композитными материалами, в первую очередь, углеволокном).
Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому для упрочнения его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий).
Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 4 раза дешевле[22] за килограмм, но, за счёт в 3,3 раза меньшей плотности, для получения равного сопротивления его нужно приблизительно в 2 раза меньше по весу. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при напылении проводников на поверхности кристаллов микросхем. Меньшую электропроводность алюминия (3,7·107 См/м) по сравнению с медью (5,84·107 См/м), для сохранения одинакового электрического сопротивления, компенсируют увеличением площади сечения алюминиевых проводников. Недостатком алюминия как электротехнического материала является образование на его поверхности прочной диэлектрической оксидной плёнки, затрудняющей пайку и за счет ухудшения контактного сопротивления вызывающей повышенное нагревание в местах электрических соединений, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на надёжности электрического контакта и состоянии изоляции. Поэтому, в частности, 7-я редакция Правил устройства электроустановок, принятая в 2002 г., запрещает использовать алюминиевые проводники сечением менее 16 мм².
Благодаря комплексу свойств широко распространён в тепловом оборудовании.
Алюминий и его сплавы не приобретают хрупкость при сверхнизких температурах. Благодаря этому он широко используется в криогенной технике. Однако известен случай приобретения хрупкости криогенными трубами из алюминиевого сплава из-за их гибки на медных кернах при разработке РН Энергия[источник не указан 16 дней].
Высокий коэффициент отражения в сочетании с дешевизной и лёгкостью вакуумного напыления делает алюминий оптимальным материалом для изготовления зеркал.
В производстве строительных материалов как газообразующий агент.
Алитированием придают коррозионную и окалиностойкость стальным и другим сплавам, например, клапанам поршневых ДВС, лопаткам турбин, нефтяным платформам, теплообменной аппаратуре, а также заменяют цинкование.
Сульфид алюминия используется для производства сероводорода.
Идут исследования по разработке пенистого алюминия как особо прочного и лёгкого материала.

Картинки по запросу алюминий картинки

Картинки по запросу алюминий картинки

Картинки по запросу алюминий картинки

Стихи про алюминий

Алюминий всем знаком!
Нам исправно служит он.
Втрое он полегче стали,
Прочен в сплавах, и притом
Смело входит в каждый дом:
Провода висят у вас? Это раз!
Если есть сковорода – это два!
Самолет и теплоход,
Трактор или вездеход –
Для любых таких конструкций
Алюминий подойдет!

*****

Алюминий вы найдете
В ложке, кружке, самолете.
Нужен легонький металл,
Чтобы самолет летал!
Самолет парит легко,
Небосвод пронзает синий,
А взлететь так высоко
Помогает Алюминий!

*****

Что надо знать про алюминий?
Что он весьма распространен.
В боксите, нефелине, глине
Встречается в природе он.
Рассмотрим алюминий чистый
(Его узнает каждый вмиг):
Он легкий, мягкий, серебристый,
Тепла и тока проводник.
Добавка магния и меди
Металлу прочность придает.
Без сплава этого, поверьте,
Нельзя построить самолет.
Фольга в быту привычной стала,
Об этом знают стар и млад:
В фольгу из легкого металла
Завернут вкусный шоколад.

*****

Самый легкий,
Белый,
Ковкий,
Серебристый
И металл.

Он находится
В обертке
Шоколада.
Ты не знал?

Он сейчас
Так сильно развит,
Но когда-то,
Лет так 100,
Стоил золота
Дороже,
Не известен
Никому.

Он в коре
Земной так
Множен,
Что его
Найдут
Так все,
Кто захочет
И кто хочет,
А ты ищи
Его в фольге.

Окисляется
Он быстро.
Ты положишь —
Его нет.
Он оксидовой
Да пленкой
Покрывается
В ответ.

Аллюминаты
Образует
Наш сегодняшний
Герой
Но они не слишком прочны
Как ферраты,
Только проще.

*****

Где металла только нет!
Он в горючем для ракет!

В самолетах и судах!
В черепице! В проводах!

В микрочипах! В трубах! В лодках!
В кирпиче и в сковородках!

Он на вид седой, как иней,
А зовется — алюминий.

Где находят алюминий?
Например, в обычной глине.

ВераНиКа

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *