鋁是一種金屬元素,在元素週期表中以符號「Al」表示,是地殼中第三常見的元素:8%的地殼中含有各種化合物中的鋁。 有無數 鋁的特性 這使其成為全世界廣泛使用的金屬。
在這篇文章中,我們將告訴您鋁的特性、其重要性等等。
一些歷史
鋁首次被分離出來是在 1825 年由丹麥物理學家 HC Orsted 提出,如今它與鐵一起成為人類最常用的金屬。。 這種元素也存在於大多數岩層和生物體中。 然而,在自然界中,它並不是以其純淨狀態存在,而是作為眾多矽酸鹽和礦物質的一部分。
由於其重量輕、延展性好、使用壽命長、耐腐蝕,是最有用的金屬之一,也是人類在工業上應用最廣泛的金屬。 它被用於多種合金中,以製造大量的器具和容器,以及各種機械的零件。
鋁的特性
以下是鋁的一些特性,使其如此著名並在世界各地廣泛應用:
- 亮度: 鋁以極輕而聞名。 它的密度約為鋼的三分之一,使其成為需要高強度和低品質的應用的理想材料,例如航空航天和車輛製造。
- 良好的導電性和導熱性:鋁是優良的電和熱導體。 這使得它在需要有效傳輸電力或散熱的應用中很有價值,例如電纜和電子元件。
- 耐腐蝕性能: 鋁的表面有一層天然氧化層,可保護其免受腐蝕。 這種薄薄的自癒層賦予其優異的耐腐蝕性,使其適合潮濕或腐蝕性環境中的應用。
- 可塑性和易成型性:鋁具有延展性,可透過軋製、擠壓和鍛造工藝形成各種形狀。 這使其成為製造定制零件和組件的通用材料。
- 可回收性: 鋁具有高度可回收性。 它可以反覆熔化和回收,而不會失去其基本特性,使其成為一種可持續且環保的材料。
- 外觀美觀: 鋁具有閃亮、有吸引力的銀色表面,使其在美學應用中很受歡迎,例如包裝、窗框和裝飾元素的製造。
- 耐低溫: 與某些在低溫下變脆的材料不同,鋁即使在非常低的溫度下也能保持其強度和延展性,使其可用於低溫應用。
鋁的用途
獲取鋁最常見的方法是從鋁土礦中獲取,鋁土礦是地球上豐富的礦物。 這個過程需要大量電能,這意味著它是一個昂貴的過程,但結果是一種使用壽命長(耐腐蝕)且回收成本非常低的有用材料。 所有這些都有助於 穩定的價格並成為經濟要素。
鋁是人類許多工業中的核心和多功能元素,具有無數的應用。 從純金屬和合金(尤其是那些有助於硬化的合金)金屬零件和機械部件的製造,到鏡子、各種容器、鋁板、四面體、望遠鏡和焊接部件的生產。
鋁在整個人類歷史中一直以鹽的形式存在,並用於醫藥和乾洗。 但直到 1825 年,丹麥物理學家 HC Orsted 透過電解獲得了一些不純的樣品,它才以純元素的形式出現。 兩年後,Friedrich Wöhler 獲得了第一個純樣品。
它最初被認為是一種貴金屬,並於 1855 年與法國皇冠珠寶一起展示,但它的廣泛使用和較低的成本使其成為一種常見金屬。
鋁的其他特性:反應性、回收和毒性
鋁的反應性很強,但它會在氧氣存在的情況下在其周圍形成一層氧化鋁 (Al2O3) 來抵抗腐蝕,並保護金屬的其餘部分免受腐蝕。 它可以很容易地用鹽酸(或氫氧化鈉(NaOH))和各種酸和鹼稀釋。
鋁可以在不改變其物理性能的情況下完美回收,這比其他金屬具有相當大的經濟優勢。 這個過程所需的能量消耗也很小。 (僅為原生產製程的5%)。 這種重鑄鋁被稱為「二次鋁」。
由於鋁是一種軟金屬,對機械牽引的抵抗力不太強,因此它有很多用途,但不建議作為結構材料。 從這個意義上說,它通常與其他金屬形成合金以幫助硬化,例如鎂、錳、銅、鋅和矽,有時甚至與鈦和鉻形成合金。
鋁合金依系列標識:
- 1000 系列。幾乎純淨。 大約 99% 是鋁。
- 2000 系列。銅合金。
- 3000 系列。含錳合金。
- 4000 系列。含矽合金。
- 5000系列。鎂合金。
- 6000 系列。鎂和矽合金。
- 7000 系列。鋅合金。
- 8000 系列。與其他金屬和非金屬元素的合金。
與幾十年來人們的看法相反,鋁對人類並非無害。 因為鋁的毒性較小 飲食透過腸道少量吸收。 然而,吸入鋁塵或飽和鋁元素的食物會導致肝腎損傷,或神經毒性症狀。
鋁含量升高也與阿茲海默症的發病有關。
希望透過這些資訊您可以更多地了解鋁的性能及其特點。