Enciclopedia pentru copii (prima ediție) - aluminiu

Numai în ultima jumătate de secol sau două, când am început să dezvolte tehnologia de mașină, a avut loc o persoană familiară cu aluminiu. Argint, o foarte rare și produse cu mare dificultate, a apreciat inițial mai scump decât aurul. Acesta a fost folosit doar pentru bijuterii scumpe. Apoi a fost încă greu de crezut că acest metal are un mare viitor. Cu toate acestea, destul de repede din mâinile bijutieri din aluminiu au trecut la designeri și ingineri.

Toate acestea sunt realizate din aluminiu.

Prima victorie a câștigat într-o mare competiție între mai multe materiale pentru dreptul de a zbura. A existat un moment în care dezvoltarea rapidă a tehnologiei aerului stagnat din cauza lipsei de materiale ușoare și destul de durabil. Am început căutarea. Cazul a decis din aluminiu. aliajele sale ușoare și de înaltă rezistență va crește viteza și gama, pentru a ridica înălțime și capacitatea de încărcare a aeronavelor. Nu e de mirare din aluminiu a primit titlul onorific de „aripi de metal“.

Avantajele de aluminiu deschise rutier larg nu numai în aviație, dar și în industria de automobile, inginerie electrică, chimie, metalurgie.

Cu toate acestea, nu fi un aliat puternic în aluminiu - alte metale, ar putea fi niciodată atât de repede pentru a câștiga acceptarea generală. Intr-adevar, puterea de aluminiu pur este de 10-12 ori mai mică decât rezistența oțelului. Și numai împreună cu alte metale crește foarte mult puterea.

aliaje de aluminiu sunt extrem de diverse în proprietățile lor și compoziția chimică. Una dintre cele mai comune aliaje - duraluminiu. Acest aliaj de aluminiu 2,2-5,2% cupru, 0.2-1.8% magneziu și 0,3-1,0% mangan. Duraluminiu - un material structural excelent. Conform proprietăților sale, este aproape de un fel de oțel moale, dar mai ușoare este de aproape trei ori. Se pretează în sine bine laminate în foi, curele, se extinde în tub este comprimat. În plus, în timp, îmbătrânirea duraluminiu, își pierde plasticitatea ei și devine rigid și durabil. Tehnologia este proprietate extrem de valoros. Deși este flexibil, deoarece poate produce piese complexe, se poate indoi, întinde, falsifica. Dar, după 7 zile (acesta este termenul de imbatranire sale), aceste proprietăți sunt pierdute, detaliile sunt greu, durabil și nu poate fi deformat.

distribuit în mod egal silumin - aliaj de aluminiu siliciu cu adaosuri mici de fier și mangan și magneziu. Silumin previne aproape complet contracție în timpul răcirii. Acest lucru face indispensabil pentru turnarea pieselor complexe, atunci când, împreună cu o greutate de lumină este necesară o rezistență mecanică suficientă.

Acesta este cel mai onorat aliaje, care lucrează mai mult de un deceniu. Ei au început să concureze cu succes a început de curând, noi aliaje de aluminiu. La baza lor, cu excepția aluminiului, se află încă cupru, magneziu și mangan, dar în unele mărci introduse elemente cum ar fi crom, zinc și siliciu. Dintre aceste aliaje preparate articole din diferite profile - panouri cu nervuri si tuburi, diverse profile pătrate, secțiune variabilă, profile tubulare din cele mai diverse configurații. Acestea sunt folosite în scopuri decorative în construcția de clădiri, pentru jante de roți de bicicletă, unelte, caroserii de camioane. Asigurați-vă de ei și detalii de mare putere în structuri de pod, rafturi cu zăbrele în vasele de pescuit, macara cu braț. Aliaje de aluminiu, au fost făcute mai multe părți ale planetei Pământ și sateliți artificiali.

În viitorul apropiat va primi un aluminiu spumat utilizat pe scară largă. Este foarte ușor, cota sa este mai mică de 0,5-0,6 g / cm³. Ia-l greșit. Aluminiul topit a fost dizolvat hidruri cu anumite metale. La o temperatură de 600-700 ° molecule și se descompun rapid începe să se separe bulele de hidrogen care este spumat aluminiu. Apoi, aluminiul se răcește rapid și se solidifică sub forma unei mase spongioase.

Deci, obține spec.

Prin oxidarea aluminiului are întotdeauna o armură protectoare. peliculă de oxid, spre deosebire de alți oxizi metalici, împiedică în mod eficient metalul de la distrugere ulterioară. Ea este subțire, puternic, ferm și strâns legată de metalul de bază - nu este cu mult în urmă, în cazul în care elementul este să se răsucească, întindere, îndoire. În cazul în care aluminiul pur se topește tot la 660 °, apoi filmul său oxidat poate rezista la temperatura foarte mare - de până la 2050 °! foi de oțel acoperite cu un strat subțire de oxid de aluminiu este protejat de temperaturi ridicate și nu sunt oxidate. Cu această armură de aluminiu a reușit să creeze un piese rezistente la căldură, pentru motoare cu reacție.

Aluminiul este un bun conductor de electricitate. Deși conductivitatea electrică a conductivității sale mai mici electrice de sârmă de cupru pentru a-l face mai favorabil. Dacă faci cabluri de cupru și aluminiu de aceeași lungime și conductivitatea, diametrul firului de aluminiu este mai mare de 1,3 ori de cupru, dar greutatea sa va funcționa în continuare de 2 ori mai mică decât cuprul.

In timpul arderii pulberii de aluminiu este eliberată mare cantitate de căldură, au loc la temperaturi ridicate, care nu pot rezista metalele cele mai refractare și oxizii acestora. Această proprietate este utilizată în tehnica de obținere a metalelor din compuși ai acestora cu oxigen. Un astfel de proces este numit aluminothermy. Aluminiul este utilizat pe scară largă în viața de zi cu zi. Deoarece face peliculă subțire - folie de ambalaj de ciocolată, ceai și tutun; este utilizat pentru producerea de veselă, mobilier și așa mai departe. d.

Unde este aluminiu? Literalmente peste tot! Există mai mult de 250 de minerale diferite care conțin metalul dintr-o largă varietate de argilă pentru pietre prețioase - safire albastre și sângerii rubine. Dar, în forma sa pură nu se găsește în natură, deoarece este un element foarte activ. Potrivit prevalența în crusta Pământului din aluminiu - primul dintre metale.

Cu toate acestea, acesta este eliminat până când doar un număr limitat de minereuri - bauxites, nefelin, alunit și caolin. Și de la ei este produs nu este un metal pur, ci numai oxidul său - oxid de aluminiu, care servește ca materie primă pentru producerea de aluminiu metalic.

PRET 1 T METAL

Pentru a obține T 1 de fier și pentru a produce o cantitate suficientă de reciclare 2-2.5 tone de minereu de fier. Pentru topirea cuprului 1 T T 70-100 a cheltuit minereu. 1 T aur recuperat, în medie, de 100 sau mai multe mii de tone de rocă.

A T 1 pentru producerea radiu ar fi necesare pentru a procesa până la 500 Mill. T minereu.

- Probabil, pentru extragerea de radiu a petrecut o mulțime de energie? - crezi că - și greșit. Consumul de energie pentru producerea de 1 T radiu este enorm, dar producția mondială pentru anul este mai puțin de un kilogram. Dar, în topirea aluminiului în fiecare an, lumea a cheltuit aproape 100 de miliarde. Kilowatt-oră de electricitate.

Pentru comparație, producția anuală a unui astfel de stație de puternic ca Volga centrale hidroelectrice. V. I. Lenina, este "doar" 10,8 miliarde. KWh.

O altă piatră care conține o mulțime de aluminiu - nefelin. El este un membru al rocilor-apatită nefelin, care au fost mult timp utilizate numai pentru producția de îngrășăminte fosfat. În separarea acestor rase pe apatit și nefelin a venit în primul rând pentru tratament, iar al doilea - la deșeuri. Dar, în ultimii ani, un grup de ingineri sovietici a dezvoltat și stăpânește metoda industrială de prelucrare complexă a-apatită nefelin roci, nefelin și au devenit o materie primă valoroasă pentru industria aluminiului. Dintre aceste minereuri pentru a produce alumina pură. Curățați ar trebui să fie, deoarece în continuare procesul în electroliza - molecula de alumină va fi scindată. Și dacă această materie primă va fi în principal impurități care au activitate mai mare decât aluminiu, toate acestea se mute în metalul. Și aluminiu pentru a elimina astfel de impurități este chiar mai dificilă decât cea a alumină.

Din alumină pură, bauxită obținută în prezent, în principal prin intermediul metodei alcaline. Primul bauxită este zdrobit. Apoi se tratează cu o soluție alcalină - hidroxid de sodiu sau hidroxid de potasiu. Se pare că masa sub formă de pulpă, care este alimentat la autoclavele - butelii metalice închise ermetic. După încărcarea autoclavă permis cu abur, care este amestecat cu suspensia și o încălzește. Presiunea din autoclavă a fost crescut la 8-12 atm. Pulpa tratată este descărcat abur și diluat cu apă.