Physikalische und chemische Eigenschaften von Aluminium und Aluminiumlegierungen

1116 Ansichten 2024-04-17 09:31:35

Physikalische und chemische Eigenschaften von Aluminium und Aluminiumlegierungen

Obwohl sowohl Aluminium als auch Aluminiumlegierungen Aluminium als Hauptsynthetikelement verwenden, Sie weisen große Unterschiede in bestimmten physikalischen und chemischen Eigenschaften auf.

Aluminium ist ein leichtes und sehr aktives Element, das leicht mit Luftsauerstoff oxidiert. Aluminium und Aluminiumlegierungen nutzen häufig diese beiden Eigenschaften, Dies sind auch die herausragendsten physikalischen und chemischen Eigenschaften von Aluminium.

Physikalische und chemische Eigenschaften von Aluminium und Aluminiumlegierungen

Physikalische und chemische Eigenschaften von Aluminium und Aluminiumlegierungen

Physikalische Eigenschaften von Aluminium

Aluminium selbst ist ein sehr weicher Gegenstand, aber nachdem es mit anderen Elementen synthetisiert wurde, Die Härte einer Aluminiumlegierung ist viel höher als die von Aluminium, und kann sogar mit Stahl vergleichbar sein.

Eigentum Beschreibung
Symbol Al
Ordnungszahl 13
Atommasse 26.9815 g/mol
Phase bei Raumtemperatur. Solide
Dichte 2.70 g/cm³
Schmelzpunkt 660.32°C (1220.58°F)
Siedepunkt 2467°C (4472.6°F)
Farbe Silbrig Weiß
Formbarkeit Sehr formbar
Duktilität Sehr duktil
Leitfähigkeit Thermischer und elektrischer Leiter
Zugfestigkeit Relativ niedrig (Kann gestärkt werden)
Härte Relativ weich (Reines Aluminium)
Korrosionsbeständigkeit Exzellent (Bildet eine schützende Oxidschicht)
Kristallstruktur Flächenzentrierter Kubischer (FCC)
Magnetische Eigenschaften Nicht magnetisch
Wärmeausdehnung 23.1 x 10^-6 /°C (bei 25°C)
Elastizitätsmodul 68.3 GPa (9860 ksi)
Schermodul 26 GPa (3770 ksi)
Poissonzahl 0.33
Spezifische Wärmekapazität 0.897 J/g°C
Wärmeleitfähigkeit 237 W/(m·K) bei 25°C
Elektrische Leitfähigkeit 37.7 x 10^6 S/m (IACS)
Widerstandsgröße 2.65 x 10^-8 Ohm-m
Reflexionsvermögen Etwa 80% für sichtbares Licht

Chemische Eigenschaften von Aluminium

Aluminium ist in der Natur sehr aktiv, Dies erschwert die Reinigung von Aluminium. Aluminium kann leicht mit Luftsauerstoff reagieren und härteres Aluminiumoxid bilden. Menschen nutzen diese Eigenschaft oft, um die Härte zu verbessern Aluminiumlegierung Oberflächen.

Oxidation von Aluminium

Oxidation von Aluminium

Eigentum Beschreibung
Reaktivität mit Sauerstoff Reagiert mit Sauerstoff unter Bildung von Aluminiumoxid (Al2O3), Dies bildet eine Schutzschicht gegen weitere Oxidation. Diese Schicht ist stabil und verhindert die Korrosion des Metalls.
Reaktivität mit Säuren Reagiert mit Säuren wie Salzsäure (HCl) oder Schwefelsäure (H2SO4) zur Herstellung von Aluminiumsalzen und Wasserstoffgas. Mit konzentrierten oder heißen Säuren ist die Reaktion heftiger.
Reaktivität mit Basen Reagiert mit starken Basen wie Natriumhydroxid (NaOH) zur Herstellung von Aluminiumsalzen und Wasserstoffgas. Die Reaktion ist auch recht heftig.
Reaktivität mit Halogenen Reagiert mit Halogenen (z.B., Chlor, Brom) zur Bildung von Aluminiumhalogeniden (z.B., AlCl3, AlBr3). Diese Reaktionen sind typischerweise heftig und können bei Raumtemperatur ablaufen.
Brennbarkeit Obwohl es im herkömmlichen Sinne nicht brennbar ist, Aluminium kann zu Pulver verbrennen, Flocken, oder dünne Streifen, Dabei entsteht Aluminiumoxid und Hitze. Dies ist als Thermitreaktion bekannt und wird beim Schweißen und in der Pyrotechnik eingesetzt.
Passivierung Aluminium ist passivierbar, eine dünne bilden, Auf seiner Oberfläche befindet sich eine schützende Oxidschicht, die eine weitere Oxidation verhindert. Diese Eigenschaft trägt zu seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit bei.
Reaktion mit Wasser Aufgrund der vorhandenen Oxidschicht reagiert Aluminium bei Raumtemperatur nicht mit Wasser. Jedoch, bei hohen Temperaturen, Es kann mit Dampf reagieren, um Aluminiumoxid und Wasserstoffgas zu erzeugen.
Legierungsbildung Aluminium bildet leicht Legierungen mit anderen Metallen, Es verändert seine chemischen Eigenschaften und verbessert seine mechanischen und physikalischen Eigenschaften für bestimmte Anwendungen. Zu den üblichen Legierungselementen gehört Kupfer, Silizium, und Magnesium.

Anwendungen verschiedener Serien von Aluminiumlegierungen

Die Eigenschaften von Aluminiumlegierungen variieren aufgrund unterschiedlicher synthetischer Elemente stark. Nach den wichtigsten synthetischen Elementen von Aluminiumlegierungen, Aluminiumlegierungen können unterteilt werden in 1000-8000 Serie Aluminiumlegierungen.

Aluminiumlegierungsserie Hauptlegierungselemente Anwendung
1000 Serie Fast reines Aluminium Ausrüstung für die Lebensmittelverarbeitung, Ausrüstung für die chemische Verarbeitung, usw.
2000 Serie Cu Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrtindustrie
3000 Serie Mn Treibstofftank, Zylinderwand und andere Komponenten
5000 Serie Mn & Mg Schiff, Automobil- und Flugzeugteile
6000 Serie Und & Mg Strukturkomponenten im Bau, Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie
7000 Serie Zn Hochfeste Komponenten in der Luft- und Raumfahrt- und Sportausrüstung
8000 Serie Fe Verpackungsmaterialien wie Aluminiumfolie

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