الخواص الفيزيائية والكيميائية للألمنيوم وسبائكه
1109 الآراء 2024-04-17 09:31:35
الخواص الفيزيائية والكيميائية للألمنيوم وسبائكه
على الرغم من أن سبائك الألومنيوم والألومنيوم تستخدم الألومنيوم كعنصر صناعي رئيسي, لديهم اختلافات كبيرة في بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية.
الألومنيوم عنصر خفيف الوزن ونشط للغاية ويتأكسد بسهولة مع الأكسجين الموجود في الهواء. غالبًا ما تستخدم سبائك الألومنيوم والألمنيوم هاتين الخاصيتين, والتي تعد أيضًا من أبرز الخصائص الفيزيائية والكيميائية للألمنيوم.
الخواص الفيزيائية والكيميائية للألمنيوم وسبائكه
الخصائص الفيزيائية للألمنيوم
الألومنيوم في حد ذاته جسم ناعم جدًا, ولكن بعد اصطناعه مع عناصر أخرى, صلابة سبائك الألومنيوم أعلى بكثير من صلابة الألومنيوم, ويمكن حتى أن تكون قابلة للمقارنة بالفولاذ.
| ملكية | وصف |
| رمز | ال |
| العدد الذري | 13 |
| الكتلة الذرية | 26.9815 جم / مول |
| المرحلة في درجة حرارة الغرفة. | صلب |
| كثافة | 2.70 ز / سم³ |
| نقطة الانصهار | 660.32درجة مئوية (1220.58درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 2467درجة مئوية (4472.6درجة فهرنهايت) |
| لون | أبيض فضي |
| تطويع | قابلة للطرق للغاية |
| ليونة | عالية الدكتايل |
| التوصيل | موصل للحرارة والكهرباء |
| قوة الشد | منخفضة نسبيا (يمكن تعزيزها) |
| صلابة | لينة نسبيا (الألومنيوم النقي) |
| المقاومة للتآكل | ممتاز (يشكل طبقة أكسيد واقية) |
| الهيكل البلوري | مكعب متمركز على وجهه (لجنة الاتصالات الفيدرالية) |
| الخواص المغناطيسية | غير مغناطيسية |
| التمدد الحراري | 23.1 × 10^-6 / درجة مئوية (عند 25 درجة مئوية) |
| معامل يونج | 68.3 المعدل التراكمي (9860 ksi) |
| معامل القص | 26 المعدل التراكمي (3770 ksi) |
| نسبة بواسون | 0.33 |
| السعة الحرارية محددة | 0.897 ي/جم درجة مئوية |
| توصيل حراري | 237 ث/(م·ك) عند 25 درجة مئوية |
| التوصيل الكهربائي | 37.7 × 10^6 ثانية/م (IACS) |
| المقاومة النوعية | 2.65 × 10^-8 أوم-م |
| الانعكاسية | تقريبًا 80% للضوء المرئي |
الخواص الكيميائية للألمنيوم
الألومنيوم نشط للغاية في الطبيعة, مما يجعل من الصعب تنقية الألومنيوم. يمكن للألمنيوم أن يتفاعل بسهولة مع الأكسجين الموجود في الهواء لتكوين أكسيد الألومنيوم الأكثر صلابة. غالبًا ما يستخدم الناس هذه الخاصية لتحسين صلابة سبائك الألومنيوم الأسطح.
أكسدة الألومنيوم
| ملكية | وصف |
| التفاعل مع الأكسجين | يتفاعل مع الأكسجين لتكوين أكسيد الألومنيوم (Al2O3), الذي يوفر طبقة واقية ضد مزيد من الأكسدة. هذه الطبقة مستقرة وتمنع المعدن من التآكل. |
| التفاعل مع الأحماض | يتفاعل مع الأحماض مثل حمض الهيدروكلوريك (حمض الهيدروكلوريك) أو حمض الكبريتيك (H2SO4) لإنتاج أملاح الألومنيوم وغاز الهيدروجين. يكون التفاعل أكثر قوة مع الأحماض المركزة أو الساخنة. |
| التفاعل مع القواعد | يتفاعل مع قواعد قوية مثل هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) لإنتاج أملاح الألومنيوم وغاز الهيدروجين. رد الفعل هو أيضا قوي جدا. |
| التفاعل مع الهالوجينات | يتفاعل مع الهالوجينات (على سبيل المثال, الكلور, البروم) لتكوين هاليدات الألومنيوم (على سبيل المثال, AlCl3, AlBr3). عادة ما تكون هذه التفاعلات قوية ويمكن أن تحدث في درجة حرارة الغرفة. |
| القابلية للاحتراق | في حين أنه غير قابل للاشتعال بالمعنى التقليدي, يمكن أن يحترق الألومنيوم في المسحوق, رقائق, أو شرائح رقيقة, إنتاج أكسيد الألومنيوم والحرارة. يُعرف هذا بتفاعل الثرمايت ويستخدم في اللحام والألعاب النارية. |
| التخميل | الألومنيوم قادر على التخميل, تشكيل رقيقة, طبقة أكسيد واقية على سطحه تمنع المزيد من الأكسدة. تساهم هذه الخاصية في مقاومتها الممتازة للتآكل. |
| التفاعل مع الماء | لا يتفاعل الألومنيوم مع الماء في درجة حرارة الغرفة بسبب وجود طبقة الأكسيد. لكن, في درجات حرارة عالية, يمكن أن تتفاعل مع البخار لإنتاج أكسيد الألومنيوم وغاز الهيدروجين. |
| تشكيل السبائك | يشكل الألومنيوم بسهولة سبائك مع معادن أخرى, تغيير خواصه الكيميائية وتعزيز خواصه الميكانيكية والفيزيائية لتطبيقات محددة. وتشمل عناصر صناعة السبائك الشائعة النحاس, السيليكون, والمغنيسيوم. |
تطبيقات سلسلة مختلفة من سبائك الألومنيوم
تختلف خصائص سبائك الألومنيوم بشكل كبير بسبب اختلاف العناصر الاصطناعية. وفقا للعناصر الاصطناعية الرئيسية لسبائك الألومنيوم, يمكن تقسيم سبائك الألومنيوم إلى 1000-8000 سلسلة سبائك الألومنيوم.
| سلسلة سبائك الألومنيوم | عناصر السبائك الرئيسية | طلب |
| 1000 مسلسل | الألومنيوم النقي تقريبا | معدات تجهيز الأغذية, معدات المعالجة الكيميائية, إلخ. |
| 2000 مسلسل | النحاس | المكونات الهيكلية في صناعة الطيران والفضاء |
| 3000 مسلسل | مينيسوتا | خزان الوقود, جدار الاسطوانة والمكونات الأخرى |
| 5000 مسلسل | مينيسوتا & ملغ | سفينة, قطع غيار السيارات والطائرات |
| 6000 مسلسل | و & ملغ | المكونات الهيكلية في البناء, صناعات الطيران والسيارات |
| 7000 مسلسل | Zn | مكونات عالية القوة في المعدات الفضائية والرياضية |
| 8000 مسلسل | Fe | مواد التعبئة والتغليف مثل ورق الألمنيوم |
