Властивості алюмінію та області застосування в промисловості і побуті

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Федеральне агентство з освіти РФ
Державний технологічний університет
"Московський інститут сталі і сплавів"
Російська олімпіада школярів
"Інноваційні технології і матеріалознавство"
II-й етап: Науково-творчий конкурс
Напрямок (профіль):
"Матеріалознавство та технології нових матеріалів"
РЕФЕРАТ
на тему:
"Властивості алюмінію та області застосування в промисловості та побуті"
Роботу виконав:
Зайцев Віктор Владиславович
Москва, 2009

Зміст
1. Введення
1.1 Загальне визначення алюмінію
1.2 Історія отримання алюмінію
2. Класифікація алюмінію за ступенем чистоти і його механічні властивості
3. Основні легуючі елементи в алюмінієвих сплавах і їх функції
4. Застосування алюмінію і його сплавів у промисловості та побуті
4.1 Авіація
4.2 Суднобудування
4.3 Залізничний транспорт
4.4 Автомобільний транспорт
4.5 Будівництво
4.6 Нафтова та хімічна промисловість
4.7 Алюмінева посуд
5. Висновок
5.1. Алюміній - матеріал майбутнього
6. Список використаної літератури

1. Введення

У своєму рефераті на тему "Властивості алюмінію та області застосування в промисловості і побуті" я хотів би вказати на особливість цього металу і його перевага перед іншими. Весь мій текст є доказом того, що алюміній метал майбутнього і без нього буде важким наше подальший розвиток.

1.1 Загальне визначення алюмінію

Алюміній (лат. Aluminium, від alumen - галун) - хімічний елемент III гр. періодичної системи, атомний номер 13, атомна маса 26,98154. Сріблясто-білий метал, легкий, пластичний, з високою електропровідністю, tпл = 660 ° С. Хімічно активний (на повітрі покривається захисною оксидною плівкою). За поширеністю в природі займає 3-е місце серед елементів та 1-е серед металів (8,8% від маси земної кори). По електропровідності алюміній - на 4-му місці, поступаючись лише сріблу (воно на першому місці), міді і золота, що при дешевизні алюмінію має величезне практичне значення. Алюмінію вдвічі більше, ніж заліза, і в 350 разів більше, ніж міді, цинку, хрому, олова та свинцю разом узятих. Його щільність дорівнює всього 2,7 * 10 3 кг / м 3. Алюміній має грати гранецентрированного куба, стійкий при температурах від - 269 ° С до точки плавлення (660 ° С). Теплопровідність складає при 24 ° С 2,37 Вт × см -1 × К -1. Електроопір алюмінію високої чистоти (99,99%) при 20 ° С становить 2,6548 × 10 -8 Ом × м, або 65% електроопору міжнародного еталона з обпаленого міді. Відбивна здатність полірованої поверхні становить більше 90%.

1.2 Історія отримання алюмінію

Документально зафіксоване відкриття алюмінію відбулося в 1825. Вперше цей метал отримав данський фізик Ганс Християн Ерстед, коли виділив його при дії амальгами калія на безводний хлорид алюмінію (отриманий при пропусканні хлору через розжарену суміш оксиду алюмінію з вугіллям). Відігнавши ртуть, Ерстед отримав алюміній, правда, забруднений домішками. У 1827 німецький хімік Фрідріх Велер отримав алюміній у вигляді порошку відновленням гексафторалюміната калієм. Сучасний спосіб отримання алюмінію був відкритий в 1886 молодим американським дослідником Чарльзом Мартіном Холом. (З 1855 до 1890 було отримано лише 200 тонн алюмінію, а за наступне десятиліття за методом Холла в усьому світі отримали вже 28000т. Цього металу) Алюміній чистотою понад 99,99% вперше був отриманий електролізом в 1920р. У 1925 р. в роботі Едвардса опубліковані деякі відомості про фізичні і механічні властивості такого алюмінію. У 1938р. Тейлор, Уїллей, Сміт і Едвардс опублікували статтю, в якій наведено деякі властивості алюмінію чистотою 99,996%, отриманого у Франції також електроліз. Перше видання монографії про властивості алюмінію вийшло у світ в 1967р. Ще недавно вважалося, що алюміній як вельми активний метал не може зустрічатися в природі у вільному стані, проте в 1978р. в породах Сибірської платформи був виявлений самородний алюміній - у вигляді ниткоподібних кристалів завдовжки всього 0,5 мм (при товщині ниток кілька мікрометрів). У місячному грунті, доставленому на Землю з районів морів Криз і Достатку, також вдалося виявити самородний алюміній. Припускають, що металевий алюміній може утворитися конденсацією з газу. При сильному підвищенні температури галогеніди алюмінію розкладаються, переходячи в стан з нижчої валентністю металу, наприклад, AlCl. Коли при зниженні температури і відсутності кисню таке з'єднання конденсується, у твердій фазі відбувається реакція диспропорціонування: частина атомів алюмінію окислюється і переходить в звичне тривалентне стан, а частина - відновлюється. Відновитися ж одновалентних алюміній може тільки до металу: 3AlCl> 2Al + AlCl 3. На користь цього припущення говорить і ниткоподібна форма кристалів самородного алюмінію. Зазвичай кристали такої будови утворюються внаслідок швидкого зростання з газової фази. Ймовірно, мікроскопічні самородки алюмінію в місячному грунті утворилися аналогічним способом.

2. Класифікація алюмінію за ступенем чистоти і його механічні властивості

У наступні роки завдяки порівняльній простоті отримання і привабливим властивостям опубліковано багато робіт про властивості алюмінію. Чистий алюміній знайшов широке застосування в основному в електроніці - від електролітичних конденсаторів до вершини електронної інженерії - мікропроцесорів; в Кріоелектроніка, кріомагнетіке. Більш новими способами отримання чистого алюмінію є метод зонної очищення, кристалізація з амальгам (сплавів алюмінію із ртуттю) і виділення з лужних розчинів. Ступінь чистоти алюмінію контролюється величиною електроопору при низьких температурах. В даний час використовується наступна класифікація алюмінію за ступенем чистоти:
Позначення
Зміст алюмінію за масою,%
Алюміній промислової чистоти
99,5 - 99,79
Високочистий алюміній
99,80 - 99,949
Надчистих алюміній
99,950 - 99,9959
Особливо чистий алюміній
99,9960 - 99,9990
Ультрачистої алюміній
понад 99,9990
Механічні властивості алюмінію при кімнатній температурі:
Чистота,%
Межа плинності d 0,2, Мпа
Межа міцності, d в, МПа
Відносне подовження d,% (на базі 50 мм)
99,99
10
45
50
99,8
20
60
45
99,6
30
70
43

3. Основні легуючі елементи в алюмінієвих сплавах і їх функції

Чистий алюміній - досить м'який метал - майже втричі м'якше міді, тому навіть порівняно товсті алюмінієві пластинки та стрижні легко зігнути, але коли алюміній утворює сплави (їх відомо величезна безліч), його твердість може зрости в десятки разів. Найбільш широко застосовуються:
Берилій додається для зменшення окислення при підвищених температурах. Невеликі добавки берилію (0,01 - 0,05%) застосовують в алюмінієвих ливарних сплавах для поліпшення плинності у виробництві деталей двигунів внутрішнього згоряння (поршнів і головок циліндрів).
Бор вводять для підвищення електропровідності і як рафінуючі добавку. Бор вводиться в алюмінієві сплави, що використовуються в атомній енергетиці (крім деталей реакторів), т.к він поглинає нейтрони, перешкоджаючи поширенню радіації. Бор вводиться в середньому в кількості 0,095 - 0,1%.
Вісмут. Метали з низькою температурою плавлення, такі як вісмут, свинець, олово, кадмій вводять в алюмінієві сплави для поліпшення оброблюваності різанням. Ці елементи утворюють м'які легкоплавкі фази, які сприяють ламкості стружки і змазування різця.
Галій додається в кількості 0,01 - 0,1% в сплави, з яких далі виготовляються витрачаються аноди.
Залізо. У малих кількостях (»0,04%) вводиться при виробництві проводів для збільшення міцності і покращує характеристики повзучості. Так само залізо зменшує прилипання до стінок форм при литті в кокіль.
Індій. Добавка 0,05 - 0,2% упрочняют сплави алюмінію при старінні, особливо при низькому вмісті міді. Індієві добавки використовуються в алюмінієво-кадмієвих підшипникових сплавах.
Приблизно 0,3% кадмію вводять для підвищення міцності і поліпшення корозійних властивостей сплавів.
Кальцій надає пластичність. При вмісті кальцію 5% сплав має ефектом надпластичності.
Кремній є найбільш використовуваної добавкою в ливарних сплавах. У кількості 0,5 - 4% зменшує схильність до утворення тріщин. Поєднання кремнію з магнієм роблять можливим термоущільнення сплаву.
Магній. Добавка магнію значно підвищує міцність без зниження пластичності, підвищує зварюваність і збільшує корозійну стійкість сплаву.
Мідь зміцнює сплави, максимальне зміцнення досягається при вмісті міді 4 - 6%. Сплави з міддю використовуються у виробництві поршнів двигунів внутрішнього згоряння, високоякісних литих деталей літальних апаратів.
Олово покращує обробку різанням.
Титан. Основне завдання титану в сплавах - подрібнення зерна у виливках і злитках, що дуже підвищує міцність і рівномірність властивостей у всьому обсязі.
Алюміній - один з найпоширеніших і дешевих металів. Без нього важко уявити собі сучасне життя. Недарма алюміній називають металом 20 століття. Він добре піддається обробці: куванні, штампування, прокату, волочіння, пресування. Чистий алюміній - досить м'який метал; з нього роблять електричні дроти, деталі конструкцій, фольгу для харчових продуктів, кухонне начиння і "срібну" фарбу. Цей красивий і легкий метал широко використовують у будівництві та авіаційній техніці. Алюміній дуже добре відбиває світло. Тому його використовують для виготовлення дзеркал - методом напилення металу у вакуумі.
У авіа - і машинобудуванні, при виготовленні будівельних конструкцій, використовують значно більш тверді сплави алюмінію, так як вони володіють високими характеристиками міцності. Один з найвідоміших - сплав алюмінію з міддю і магнієм (дуралюмин, або просто "дюраль"; назва походить від німецького міста Дюрена). Дуралюмина володіють хорошим поєднанням міцності і пластичності, але мають при цьому не високу корозійну стійкість Типовим представником дуралюмина є сплав Д16 містить 4,3% Сu.1.5% Mg.0.6% Mn. Цей сплав після гарту набуває особливої ​​твердість і стає приблизно в 7 разів міцніше чистого алюмінію. У той же час він майже втричі легше заліза. Його отримують, сплавляючи алюміній з невеликими добавками міді, магнію, марганцю, кремнію і заліза. Широко поширені силуміни - ливарні сплави алюмінію з кремнієм. Виробляються також високоміцні, кріогенні (стійкі до морозів) і жароміцні сплави. На вироби з алюмінієвих сплавів легко наносяться захисні і декоративні покриття. Порівняно дешева алюмінієва бронза (до 11% Al) має високі механічні властивості, вона стійка в морській воді і навіть у розведеної соляної кислоти. З алюмінієвої бронзи в СРСР з 1926 по 1957 карбувалися монети номіналом 1, 2, 3 і 5 копійок.

4. Застосування алюмінію і його сплавів у промисловості та побуті

4.1 Авіація

Сучасна авіаційна техніка - це техніка для тривалої експлуатації (понад 40 000 льотних годин). Її вироби знаходяться під впливом циклічних навантажень, температури та атмосферного середовища. Через сильний аеродинамічного нагріву матеріал обшивки і окремі елементи нагріваються до дуже високої температури при надзвукових швидкостях до 153 С і при гіперзвукових - до 390 С. Останнім часом не без підстави віддають перевагу матеріалам середньої міцності при високих значеннях їх пластичності.
При виборі матеріалу однієї з найважливіших експлуатаційних характеристик для польотних конструкцій є статистична витривалість і втомна міцність. Невисокі значення втомної міцності алюмінієвих сплавів - один з основних недоліків при використанні їх у деталях, підтверджених високим динамічним навантаженням.
Матеріали, застосовувані в літакобудуванні, повинні також мати високі корозійними властивостями: при цьому контакт матеріалу з навколишнім середовищем (атмосферою) слід розглядати з урахуванням температурно-часового чинника. Надзвукова авіація, поряд із переліченими, висуває додаткові, більш жорсткі вимоги до матеріалів: працездатність при підвищених акустичних навантаженнях, повзучість і її вплив на зміну геометричних розмірів конструкції в процесі експлуатації (з урахуванням тривалості ресурсу), рівень температурних і втомних напружень, які виникають в конструкції при польоті на надзвукових швидкостях.
У Росії при виготовленні авіаційної техніки успішно використовуються зміцнюється термічною обробкою високоміцні алюмінієві сплави Al-Zn-Mg-Cu та сплави середньої і підвищеної міцності Al-Mg-Cu. Вони є конструкційним матеріалом для обшивки і внутрішнього сплавного набору елементів планера літака (фюзеляж, крило, кіль і ін.)
При виготовленні гідролітаків передбачено застосування зварюються корозійно-стійких магнолієвих сплавів (Aмг 5, АМГ 6) і сплавів Al-Zn-Mg (1915, В92, 1420). Планер легкого літака (фюзеляж, крила і хвостове оперення), як правило, виготовляються з алюмінієвого сплаву Д16.
У конструкції літаків цивільного флоту використовують переважно сплави Д16, Д19, В95, В96 в якості матеріалів для фюзеляжу, даху і кіля. Обшивка верхній поверхні крила виконується зі сплавів типу В95, добре працюють на стиск. Деталі розтягнутої зони крила і обшивка фюзеляжу, допоміжні лонжерони і неровори виготовляються з високоміцного сплаву типу Д16, В95. Сплави ці рекомендуються для силових деталей, які сприймають великі експлуатаційні навантаження. Пресовані напівфабрикати зі сплавів В95 і В96 надходять на виготовлення кіля великогабаритних літаків. Обшивка в зоні двигуна, піддається нагріванню, в основному, виготовляються із сплавів Д16, Д19.
Конструкція надзвукових літаків при швидкостях польоту понад 2,2 М піддається аеродинамічному нагріванню до 120оС і значним перевантаженням. Основним матеріалом в конструкції літака даного типу є сплав АК4-1.

4.2 Суднобудування

Алюміній і сплави на його основі знаходять все більш широке застосування в суднобудуванні. З алюмінієвих сплавів виготовляють корпуси суден, палубні надбудови, комунікацію і різного роду суднове устаткування.
Основна перевага при впровадженні алюмінію і його сплавів в порівнянні зі сталлю - зниження маси судів, яка може досягати 50 ... 60%. У результаті представляється можливість підвищити вантажопідйомність судна або поліпшити його тактико-технічні характеристики (маневреність, швидкість і т.д.).
Найбільш широке застосування серед алюмінієвих сплавів для виготовлення конструкцій річкового і морського флоту знаходять магналіевие сплави АМгЗ, АМг5, АМг61, а також сплави АМц і Д16. Корпус судна підвищеної вантажопідйомності виготовляють зі сталі, тоді як надбудови та інше допоміжне обладнання з алюмінієвих сплавів. Має місце виготовлення риболовецьких баркасів зі сплаву АМг5 (обшивка).
Широке застосування в суднобудуванні США знаходять зварювані сплави серії 5ххх і 6ххх. Там, де необхідна висока міцність (500 МПа), використовуються напівфабрикати зі сплавів серії 2xxx і 7ххх.

4.3 Залізничний транспорт

Важкі умови експлуатації рухомого складу залізниці (тривалий термін служби і здатність витримувати ударні навантаження) висувають особливі вимоги до конструкційних матеріалів.
Основні характеристики алюмінію і його сплавів, що розкривають доцільність застосування їх у залізничному транспорті, висока питома міцність, невелика сила інерції, корозійна стійкість. Впровадження алюмінієвих сплавів при виготовленні зварних ємностей підвищує їх довговічність при перевезенні ряду продуктів хімічної та нафтохімічної промисловості.
Алюміній і його сплави використовуються при виготовленні кузова і рами вагона. Для вагону рекомендовані зварювані сплави середньої міцності марок АМг3, AMr5, АМг6 і 1915 [96-100]. Перспективними сплавами для рефрижераторних вагонів є алюмінієві сплави. Залежно від продуктів хімічної промисловості вибирається марка зварюваного матеріалу для котлів цистерни.
У США з зварюваних сплавів серії 6ххх, серії 5ххх і сплаву 7005 виготовляють рухомий склад із здобуттям оптимальних характеристик міцності і високої корозійної стійкості зварних елементів.

4.4 Автомобільний транспорт

Одним з основних вимог до матеріалів, що застосовуються в автомобільному транспорті, є мала маса і досить високі показники міцності. Беруться до уваги також корозійна стійкість і гарна декоративна поверхня матеріалу.
Висока питома міцність алюмінієвих сплавів збільшує вантажопідйомність і зменшує експлуатаційні витрати пересувного транспорту. Висока корозійна стійкість матеріалу продовжує терміни експлуатації, розширює асортимент перевезених товарів, включаючи рідину і гази з високою агресивної концентрацією.
При виготовленні елементів каркаса, обшивки кузова напівпричепа автофургона, рефрижератора, скотовоз і т.п. перспективним матеріалом є алюмінієві сплави АД31, 1915 (пресовані профілі) та сплави АМг2, АМг5 (лист).
Знаходять застосування алюмінієві сплави АМц, АМгЗ і 1915 при виготовленні окремих вузлів легкового автомобіля (навісні деталі, бампери, радіатори охолодження, опалювачі).
В автомобілебудуванні США широко використовуються алюмінієві сплави зварювані серії Зххх, 5ххх і 6ххх.
З пресованих напівфабрикатів сплавів 2014 і 6061 виготовляють балки, рами важких вантажних автомобілів. Конфіденційність та окремі елементи зі сплаву 5052 надходять на виготовлення кабіни. Як обшивального матеріалу кузова вантажівки використовують лист із сплавів 5052, 6061, 2024, 3003 і 5154. Стійки кузова виконуються з пресованих напівфабрикатів сплавів 6061 і 6063. Магналіевие сплави серії 5ххх (5052, .5086, 5154 і 5454) є основним матеріалом при виготовленні автоцистерн.

4.5 Будівництво

Перспективність застосування алюмінієвих сплавів в будівельних конструкціях підтверджується техніко-економічними розрахунками та багаторічної світовою практикою в області споруди різних будівельних об'єктів.
Впровадження алюмінієвих сплавів в будівництві зменшує металоємність, підвищує довговічність і надійність конструкцій при їх експлуатації в екстремальних умовах (низька температура, землетрус і т.п.). У залежності від призначення будівельних алюмінієвих конструкцій рекомендуються різні марки сплавів: АД1, АМц, АМг2, АД31, 1915 і ін
Досвід, накопичений у США, підтверджує доцільність використання алюмінієвих сплавів в будівельних конструкціях. На них витрачається більше алюмінію, ніж в будь-якій іншій галузі промисловості. При цьому перевага віддається впровадженню зварюються сплавів серії Зххх, 5ххх і 6ххх.

4.6 Нафтова та хімічна промисловість

Освоєння нових родовищ, збільшення глибини свердловин висувають певні вимоги до матеріалів, що застосовуються для виготовлення деталей і вузлів нафто-і газопромислового обладнання та апаратури для переробки продуктів нафти.
Висока питома міцність алюмінієвих сплавів дозволяє зменшити масу бурильного обладнання, полегшити їх транспортабельність і забезпечити проходження глибоких свердловин.
Корозійно-стійкі алюмінієві сплави дають можливість підвищити експлуатаційну надійність бурильних, насосно-компресорних і нафтогазопровідних труб. Підвищена опірність корозійного розтріскування дозволяє застосувати алюмінієві сплави при виготовленні ємностей для зберігання нафти та її продуктів.
Основним конструкційним матеріалом при виготовленні бурильних труб з алюмінієвих сплавів є сплав марки Д16.
Високу стійкість до сирої нафти і деяким бензинів показали алюмінієві сплави АМг2, AMr3, АМг5 і АМг6. З перерахованих магналіевих сплавів найбільш технологічним сплавом для виготовлення апаратів є сплав АМг2, особливо при виготовленні конденсаторів і холодильників на нафтоперегінних заводах.
У США устаткування для нафтової промисловості виготовляється з алюмінієвих сплавів серії Зххх, 5ххх і 6ххх. У конструкції бурового обладнання застосовують труби зі сплаву 6063. Морські платформи збираються з труб 6061, 6063, а також з високоміцних сплавів марок 2014 і 7075. З алюмінію АДОО, АДО і АД1 виготовляють ємності, колони, конденсатори і т.п. для виробництва оцтової кислоти, сульфірованія жирних спиртів, хлората калію, натрієвої та аміачної селітри, синильної кислоти і т.д.
Хімічної промисловості рекомендовані алюмінієві сплави АМц, АМг2, АМгЗ, АМг5 для виготовлення посудин, що працюють під тиском при температурах від - 196 до +150 0С.
З алюмінію АДОО, АДО і АД1 виготовляють ємності, колони, конденсатори і т.п. для виробництва оцтової кислоти, сульфірованія жирних спиртів, хлората калію, натрієвої та аміачної селітри, синильної кислоти і т.д.
У США в залежності від умов експлуатації апаратури хімічної промисловості застосовують сплави серій 1ххх, Зххх, 5ххх. В окремих випадках для забезпечення максимальної міцності колес застосовують термічно зміцнюється сплави 2ххх і 7ххх зі зниженою корозійною стійкістю.
Ємкості для зберігання хімічних продуктів виконують із сплавів високої корозійної стійкості - 1100 або 3003; судини високого тиску - із сплавів 5052 або 6063; тара, цистерни та інші види обладнання для зберігання оцтової кислоти, високомолекулярних жирних кислот, спиртів та інших продуктів - із сплавів 3003 , 6061, 6063, 5052; ємності для озоносодержащіх розчинів добрив із сплавів 3004; 5052 і 5454; ємності для зберігання розчинів нітрату амонію із сплавів 1100, 3003, 3004, 5050, 5454, 6061 і 6062.
В даний час четверта частина всього алюмінію йде на потреби будівництва, стільки ж споживає транспортне машинобудування, приблизно 17% частина витрачається на пакувальні матеріали і консервні банки, 10% - в електротехніці.
Алюміній містять також багато горючі і вибухові суміші. Алюмотол, лита суміш тринітротолуолу з порошком алюмінію, - одне з найбільш потужних промислових вибухових речовин. Амонал - вибухова речовина, що складається з аміачної селітри, тринітротолуолу і порошку алюмінію. Запальні склади містять алюміній і окислювач - нітрат, перхлорат. Піротехнічні склади "Зірочки" також містять порошкоподібний алюміній.
Суміш порошку алюмінію з оксидами металів (терміт) застосовують для одержання деяких металів і сплавів, для зварювання рейок, в запальних боєприпасах.
Алюміній знайшов також практичне застосування як ракетного палива. Для повного спалювання 1 кг алюмінію потрібно майже вчетверо менше кисню, ніж для 1 кг гасу. Крім того, алюміній може окислюватися не тільки вільним киснем, а й пов'язаним, що входять до складу води або вуглекислого газу. При "згоранні" алюмінію в воді на 1 кг продуктів виділяється 8800 кДж; це в 1,8 рази менше, ніж при згорянні металу в чистому кисні, але в 1,3 рази більше, ніж при згорянні на повітрі. Значить, як окислювач такого палива можна використовувати замість небезпечних і дорогих сполук просту воду. Ідею використання алюмінію в якості пального ще в 1924р. запропонував вітчизняний вчений і винахідник Ф.А. Цандер. За його задумом можна використовувати алюмінієві елементи космічного корабля в якості додаткового пального. Цей сміливий проект поки що практично не здійснено, зате більшість відомих в даний час твердих ракетних палив містять металевий алюміній у вигляді тонкоподрібненого порошку. Додавання 15% алюмінію до палива може на тисячу градусів підвищити температуру продуктів згоряння (з 2200 до 3200 К); помітно зростає і швидкість витікання продуктів згоряння з сопла двигуна - головний енергетичний показник, що визначає ефективність ракетного палива. У цьому плані конкуренцію алюмінію можуть скласти тільки літій, берилій і магній, але всі вони значно дорожче алюмінію.
Широке застосування знаходять і з'єднання алюмінію. Оксид алюмінію - вогнетривкий і абразивний (наждак) матеріал, сировина для отримання кераміки. З нього також роблять лазерні матеріали, підшипники для годинників, ювелірні камені (штучні рубіни). Прожарений оксид алюмінію - адсорбент для очищення газів і рідин і каталізатор ряду органічних реакцій. Безводний хлорид алюмінію - каталізатор в органічному синтезі (реакція Фріделя - Крафтса), вихідна речовина для отримання алюмінію високої чистоти. Сульфат алюмінію застосовують для очищення води; реагуючи з вмісту в ній гідрокарбонатом кальцію:
У промисловості використовуються також і алюмінієві порошки. Застосовуються в металургійній промисловості: у алюмінотермії, в якості легуючих добавок, для виготовлення напівфабрикатів шляхом пресування та спікання. Цим методом отримують дуже міцні деталі (шестерні, втулки та ін.) Також порошки використовуються в хімії для отримання сполук алюмінію і в якості каталізатора (наприклад, при виробництві етилену і ацетону). Враховуючи високу реакційну здатність алюмінію, особливо у вигляді порошку, його використовують у вибухових речовинах і твердому паливі для ракет, використовуючи його властивість швидко запалюватися.
Враховуючи високу стійкість алюмінію до окислення, порошок використовуються в якості пігменту в покриттях для фарбування обладнання, дахів, папери в поліграфії, блискучих поверхонь панелей автомобілів. Також шаром алюмінію покривають сталеві та чавунні вироби, щоб уникнути їх корозії.

4.7 Алюмінева посуд

Алюмінієвий посуд - найбільш поширена посуд в громадському харчуванні і на домашній кухні. Алюміній, як і чавун, є енергозберігаючим матеріалом. Але, на відміну від чавунної, алюмінієвий посуд є значно легшим - і це вагомий аргумент на її користь. А використання посуду з протипригарним покриттям вирішить для господині і багато інших проблем: їжа в цьому посуді не пригорає, вимагає мінімальну кількість жиру, посуд легко миється, використання дерев'яної лопатки забезпечує тривалий термін служби. Лита товстостінна алюмінієва посуд призначений для приготування других страв. Продукти в цьому посуді зберігають свій вітамінний склад і смакові якості. Алюмінієвий посуд легка, практична, зручна в експлуатації, має високу теплопровідність (нагрівається в 9 разів швидше, ніж посуд з нержавіючої сталі) і корозійною стійкістю. Краще алюмінію по теплопровідності тільки мідь. Але алюмінієвий посуд швидко стала дуже поширеною головним чином завдяки тому, чт про алюміній значно дешевше міді. Алюмінієвий посуд зазвичай тонкостінна, виготовлена ​​методом штампування. Це також додає доступності алюмінієвому посуді для всіх категорій населення. Алюмінієвий посуд буває штампованої - з товщиною дна 1,5 мм (легка), 2 мм (середня) і 2,5 мм (важка). Але якщо товщини стінок у алюмінієвого посуду буде недостатньо, то алюмінієвий посуд легко деформується, тому з алюмінієвих каструль краще товстостінні. Проводиться алюмінієвий посуд може з чистого алюмінію, дюралюмінію (сплав алюмінію з магнієм) і інших сплавів алюмінію. Причому виглядає алюмінієвий посуд з різних сплавів і з різною обробкою абсолютно по-різному: сріблясто-матовий, шліфована, полірована, блискуча, анодована (кольору, відмінного від сріблястого) і т.д. Надзвичайно активне використання алюмінієвого посуду в побуті змушує санітарні служби досліджувати й аналізувати вплив алюмінію на організм людини. Дослідження показали, що кількість алюмінію, що потрапляє в організм людини з їжею (за умови, що ви готуєте щодня в алюмінієвій каструлі, їсте алюмінієвої ложкою з алюмінієвої миски), вкрай мало і становить 1,7 мг / день. Однак навіть така невелика кількість алюмінію може призводити до смертельних хвороб і тому все більшого поширення набуває алюмінієвий посуд з різними захисними покриттям.

5. Висновок

У висновку можна зробити наступні висновки:
1. З вище викладеного видно, що завдяки хорошим фізичним властивостям алюміній займає лідируюче місце в електротехніки та приладобудування.
2. Сплави на основі алюмінію завдяки непоганим механічними властивостями знайшли широке застосування в промисловості, але при цьому потрібна розробка нових більш дешевих сплавів без зниження механічних властивостей.

5.1. Алюміній - матеріал майбутнього

Вже зараз важко знайти галузь промисловості, де б не використовувався алюміній або його сплави - від мікроелектроніки до важкої металургії. Це обумовлюється хорошими механічними якостями, легкістю, малої температурою плавлення, що полегшує обробку, високим зовнішніми якостями, особливо після спеціальної обробки. Огляду на перелічені та багато інших фізичних та хімічні властивості алюмінію, його невичерпна кiлькiсть в земній корі, можна сказати, що алюміній - один з найперспективніших матеріалів майбутнього.
За оцінками експертів, до 2010 року обсяг задіяного у зведенні будинків та інших інженерних споруд алюмінію (таких, як мости чи спортивні масові об'єкти) подвоїться в порівнянні з показниками 2006 року.
При цьому, втім, невірно було б вважати, що алюміній є основним матеріалом для будівництва, наприклад, тих же хмарочосів. Очевидно, що несучі конструкції багатоповерхових будівель в даний час і в найближчому майбутньому будуть споруджуватися з непогано себе зарекомендували бетону і сталі. Проте все частіше встає перед будівельниками завдання максимально полегшити тиск на опори і фундамент будівлі, що будується вже не може бути вирішена без застосування алюмінію.
По-перше, фасади сучасних висотних будівель в основному складаються з алюмінієвих конструкцій, що з'єднують у собі і міцність, і відносно невелика вага.
По-друге, більш функціональна в порівнянні з покрівлею з традиційних матеріалів покрівля з алюмінію.
По-третє, не слід забувати про збільшується числі офісних будівель, алюмінієві перегородки між приміщеннями в яких дозволяють виконати вимоги надійності і економічності.
По-четверте, широке застосування даний метал знайшов у виробництві дверних і віконних прорізів.
По-п'яте, в даний час вентиляційні системи новобудов практично повністю складаються з алюмінію.
По-шосте, алюміній воістину незамінний для втілення в життя багатих фантазій сучасних архітекторів і дизайнерів, яких хлібом не годуй, але дай влаштувати на широкій лоджії зимовий сад або яку-небудь витіювату грати.
Ну і, нарешті, як не згадати про такий важливий елемент міської архітектури, як численні торгові точки - всілякі павільйони, кіоски і ларьки також неабиякою своїй частці виготовляються з алюмінію і його сплавів. Таким чином, все говорить за те, що алюміній буде використовуватися в будівництві максимально широко - з тієї простої причини, що гідної альтернативи йому в даний момент не існує.

6. Список використаної літератури

1. Алюмінієві сплави. Застосування алюмінієвих сплавів. Довідкове керівництво. Редакційна колегія І.В. Горинін та ін Москва "Металургія", 1978.
2. Алюміній. Властивості та фізичне металознавство. Довідник. Дж.Е. Хетч. Москва, "Металургія", 1989.
3. Алюміній. Н.Г. Ключников, А.Ф. Колодязів. Учпедгиз, 1958.
4. Золоторевскій В.С. Механічні властивості металлов.3-е вид., Прераб. і доп. - М.: МІСіС, 1998
5. http://www.Wikipedia.ru /
6. http://www.svarka. pstu.ru /
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
69.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Застосування порошкової металургії в промисловості Властивості і отримання порошкових матеріалів
Супрамолекулярні клатрати в промисловості та побуті
Властивості алюмінію
Властивості алюмінію та його сплавів
Синтез властивості і застосування дифениламина Аміни та їх властивості
Розвиток і розміщення промисловості Ульяновської області
Застосування холоду в молочній промисловості
Політехнічна освіта учнів на прикладі промисловості Курської області
Застосування в харчовій промисловості млини Д-250
© Усі права захищені
написати до нас