آشنایی با آلومینیوم و آلیاژهای آن

آلومینیوم فراوان ترین فلز جهان است، مزایای عمده استفاده از آلومینیوم به طور مستقیم به خواص قابل توجه آن گره خورده است. برخی از این ویژگی ها در بخش های زیر توضیح داده شده است.

مقاومت در برابر خوردگی

هنگامی که سطح فلز آلومینیوم در معرض هوا قرار می گیرد، یک پوشش اکسید محافظ تقریباً بلافاصله تشکیل می شود. این لایه اکسیدی در برابر خوردگی مقاوم است و می‌تواند با درمان‌های سطحی مانند آنودایز بیشتر شود.

رسانایی الکتریکی و حرارتی

آلومینیوم رسانای عالی گرما و الکتریسیته است. مزیت بزرگ آلومینیوم این است که بر حسب وزن، رسانایی آلومینیوم حدود دو برابر مس است. این بدان معنی است که آلومینیوم در حال حاضر رایج ترین ماده مورد استفاده در قدرت های بزرگ است

خطوط انتقال. بهترین جایگزین برای مس آلیاژهای آلومینیوم در سری 1000 یا 6000 هستند. اینها را می توان برای تمام کاربردهای هدایت الکتریکی از جمله خانگی استفاده کرد

سیم کشی. ملاحظات وزن به این معنی است که بخش بزرگی از خطوط برق سربار و ولتاژ بالا اکنون به جای مس از آلومینیوم استفاده می کنند. آنها با این حال، کم است

استحکام و نیاز به تقویت با سیم فولادی با کشش بالا گالوانیزه یا آلومینیومی در هر رشته دارد.

انعکاس نور و گرما

آلومینیوم منعکس کننده خوبی برای نور مرئی و گرما است و آن را به یک ماده ایده آل برای اتصالات نور، پتوهای نجات حرارتی و عایق های معماری تبدیل می کند.

سمی بودن

آلومینیوم نه تنها سمی نیست، بلکه هیچ گونه بو یا محصولی را که با آن در تماس است آزاد نمی کند. این امر آلومینیوم را برای استفاده در بسته بندی محصولات حساس مانند مواد غذایی یا دارویی که در آن فویل آلومینیومی استفاده می شود، مناسب می کند.

بازیافت

قابلیت بازیافت آلومینیوم بی نظیر است. هنگامی که بازیافت می شود، هنگامی که آلومینیوم بازیافتی با آلومینیوم بکر مقایسه می شود، ویژگی های آن تخریب نمی شود. علاوه بر این، بازیافت آلومینیوم تنها به حدود 5 درصد از انرژی ورودی مورد نیاز نیاز دارد

تولید فلز آلومینیوم بکر ترکیب دو ویژگی قابل توجه از

آلومینیوم نیاز به بازیافت فلز را آشکار می کند. اولین مورد از این عوامل این است که هیچ تفاوتی بین آلومینیوم بکر و بازیافتی وجود ندارد. عامل دوم این است که آلومینیوم بازیافتی تنها 5 درصد از انرژی مورد نیاز برای تولید مواد بکر را مصرف می کند.

در حال حاضر حدود 60 درصد از فلز آلومینیوم در پایان چرخه عمر خود بازیافت می شود، اما این درصد هنوز می تواند به میزان زیادی بهبود یابد.

تولید آلومینیوم

آلومینیوم از سنگ معدن اصلی یعنی بوکسیت استخراج می شود. ذخایر قابل توجه بوکسیت در سراسر استرالیا، کارائیب، آفریقا، چین و آمریکای جنوبی یافت می شود. تکنیک های برش باز معمولا برای استخراج بوکسیت استفاده می شود. بوکسیت با استفاده از فرآیند بایر خالص سازی می شود. این

فرآیند شامل حل کردن تری هیدرات آلومینیوم برای باقی ماندن آلومینا به علاوه اکسیدهای آهن و تیتانیوم است. اکسیدهای آهن و تیتانیوم محصولات جانبی این فرآیند هستند

اغلب به عنوان "گل قرمز" نامیده می شوند. گل قرمز باید با توجه جدی به نگرانی های زیست محیطی دفع شود. تقریباً دو تن بوکسیت مورد نیاز است

تولید یک تن آلومینا

ذوب شدن

استخراج آلومینیوم از آلومینا با استفاده از فرآیند الکترولیتی به دست می آید. سلول یا گلدانی استفاده می شود که از یک پوسته فولادی با پوشش کربن تشکیل شده است. این پوسته یک کاتد را تشکیل می دهد. یک آند کربن مصرفی در کرایولیت مایع (سدیم آلومینیوم فلوراید) در گلدان در دمای 950 درجه سانتیگراد به حالت تعلیق در می‌آید. آلومینا با عبور دادن ولتاژهای پایین در آمپرهای بالا از دیگ در کرایولیت حل می شود. این باعث می شود که آلومینیوم خالص در آن رسوب کند

کاتد

ملاحظات زیست محیطی

صنعت آلومینیوم از اثرات زیست محیطی فعالیت های خود بسیار آگاه است. استخراج و ذوب آلومینیوم، به علاوه دفع گل قرمز، اگر به درستی انجام نشود، می تواند اثرات زیست محیطی زیادی داشته باشد. این صنعت به تلاش ها و دستاوردهای خود در بازسازی سایت های معادن روباز و بازگرداندن گیاهان و جانوران به این سایت ها افتخار می کند. چنین تلاش‌هایی با جوایزی از سوی برنامه محیط‌زیست سازمان ملل متحد دریافت شده‌اند و اکنون مناطق دفع گل سرخ با موفقیت در حال پوشش‌دهی مجدد هستند. الزامات زیست محیطی در مورد انتشار گازهای گلخانه ای با استفاده از شستشوی تخصصی برآورده می شود

سیستم.