Использование алюминия

Факты про алюминий

  • первый по распространённости метал в земной коре;
  • третий по распространённости элемент в земной коре (после кислорода и кремния);
  • тринадцатый элемент в периодической таблице Менделеева;
  • температура плавления 660 °C.

 

История

Алюминий, как метал, давно известен человечеству и всегда использовался в разных сферах его деятельности. Первый раз, чистый алюминий был получен физиком Гансом Эрстедом в 19 веке (1825 год) и до момента получения алюминия полупромышленным способом в 1854 году, он стоял дороже золота. После этого цена на него начала снижаться и с массовым внедрением электричества в промышленности и вовсе упала. Из него изготавливались различные ювелирные изделия и т.п.. Так, например, Наполеон III (Шарль Луи Наполеон Бонапарт) имел алюминиевые пуговицы, а при его дворе использовали алюминиевую посуду только по особым случаям, а Менделееву презентовали химические весы с чашами с алюминия и золота в качестве подарка. В Японии алюминий и сейчас используют в производстве не дорогой бижутерии, как альтернативу серебру.

В 20-м веке алюминий получил “звание” “крылатого метала”, поскольку широко использовался в производстве самолетов и других летательных аппаратов. Так, корпус первого искусственного спутника Земли, состоял из двух алюминиевых полусфер. Такая тенденция не прекратилась и до сегодня, ведь аналогичных металлов с таким же соотношением цена/свойства просто нет. На данный момент производство алюминия достаточно развито, хотя сама технология, практически не поменялась с 20-го века. Странами, которые лидируют в производстве алюминия являются:

  1. Китай
  2. Росия
  3. Канада
  4. США
  5. Австралия
  6. Бразилия
  7. Индия
  8. Норвегия
  9. ОАЭ
  10. Бахрейн

Всего, за 2016 год, было произведено около шестидесяти миллионов тонн алюминия.

 

Использование в наше время

Сейчас, невозможно представить ни одной сферы человеческой жизни без алюминия. Хотя, чаще всего используется не чистый алюминий, а различные его сплавы с другими металлами. Сплавы алюминия используются в легкой и тяжёлой промышленности, быту, машиностроении и т.д.. Сплавы алюминия в основном применяется как конструкционный материал, поскольку имеют небольшой вес ( ~2,7 -2,8 г/см3), прочные, податливые к механической обработке и имеют высокую коррозионную стойкость. На воздухе алюминий и его сплавы мгновенно окисляется, образовывая на поверхности изделия прочную оксидную пленку (Al2O3), которая сама по себе является защитным барьером от агрессивных сред.

Алюминий используется и в пищевой промышленности для производства посуды, пищевой фольги и упаковки и различной тары, поскольку соединения алюминия не токсичны.

Алюминий, приблизительно, в 4 раза дешевле меди, при этом его электропроводность всего в 1,7 раза меньше, чем у меди. Это свойство, благодаря которому алюминий широко применяется в электротехнике для производства продов , производстве различных приборов и даже схем.

Благодаря высокой теплопроводности сплавы алюминия применяют для производства радиаторов охлаждения различной техники, в том числе для производства профилей для светодиодного освещения. В профилях для LED освещения алюминий выполняет сразу 2 функции : отводит тепло от светодиодов (что обязательно для их длительной и бесперебойной работы) и выполняет декоративную функцию – алюминий имеет приятный серебристо-серий цвет, при этом цвет поверхности изделия не меняется со временем.

Практическая полная устойчивость к коррозии, а точнее эффект пассивирования -  когда оксидная пленка сама является защитой метала от воздействия внешних факторов послужила основанием для использования алюминия в строительстве. Различные профиля стандартных сечений: уголки, прутки, трубы круглого , квадратного и прямоугольного сечения, тавры, швеллера широко применяются для создания различных конструкций.

В том числе, алюминиевые профиля специального сечения используются и для установки солнечных электростанций (СЭС) на крышах домов, фасадах и других конструкциях. В сфере альтернативных источников энергии, а именно в солнечной энергетике, использование алюминиевых профелей особенно актуально, ведь срок службы солнечных панелей начинается от 25 лет, а черный метал (в том числе оцинкованый) такой срок эксплуатации на открытом воздухе, вероятней всего не перенесет. Не зря рамки самих фотомодулей (ФЕМ) все производители изготавливают именно с алюминия.

Перспективы использования

Уже в наше время алюминий часто заменяется различными композитными материалами, однако, в некоторых сферах, таких как: электротехника, строительство, пищевая промышеленость альтернативных вариантов нет. Объемы производства алюминия в мире непрерывно растут и эта тенденция ближайшее время будет продолжаться. Кроме того, новые технологии позволяют производить новые материалы, на основе алюминевых сплавов, например – пеноалюминий. Пеноалюминий производится из сплава алюминия с образованием в нем полостей. Такой материал может быть применен для создание защитных поверхностей, для заполнения пустот полых профилей, для производства негорючих и легких фасадных элементов.