Alumiinin ja alumiiniseosten fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
124,176 Näkymät 2024-04-17 09:31:35
Alumiinin ja alumiiniseosten fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Vaikka alumiini ja alumiiniseokset käyttävät alumiinia pääasiallisena synteettisenä elementtinä, niillä on suuria eroja tietyissä fysikaalisissa ja kemiallisissa ominaisuuksissa.
Alumiini on kevyt ja erittäin aktiivinen alkuaine, joka hapettuu helposti ilman hapen kanssa. Alumiini ja alumiiniseokset käyttävät usein näitä kahta ominaisuutta, jotka ovat myös alumiinin merkittävimmät fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet.
Alumiinin ja alumiiniseosten fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Alumiinin fysikaaliset ominaisuudet
Alumiini itsessään on erittäin pehmeä esine, mutta sen jälkeen, kun se on syntetisoitu muiden alkuaineiden kanssa, alumiiniseoksen kovuus on paljon korkeampi kuin alumiinin, ja sitä voidaan jopa verrata teräkseen.
| Omaisuus | Kuvaus |
| Symboli | AL -AL |
| Atominumero | 13 |
| Atomimassa | 26.9815 g/mol |
| Vaihe huoneenlämmössä. | Kiinteä |
| Tiheys | 2.70 g/cm³ |
| Sulamispiste | 660.32° C (1220.58° f) |
| Kiehumispiste | 2467° C (4472.6° f) |
| Väri | Hopeanvalkoinen |
| Muokattavuus | Erittäin muokattava |
| Taipuisuus | Erittäin sitkeä |
| Johtavuus | Lämpö- ja sähköjohdin |
| Vetolujuus | Suhteellisen alhainen (Voidaan Vahvistaa) |
| Kovuus | Suhteellisen pehmeä (Puhdasta alumiinia) |
| Korroosionkestävyys | Erinomainen (Muodostaa suojaavan oksidikerroksen) |
| Kristallirakenne | Kasvokeskeinen kuutio (FCC) |
| Magneettiset ominaisuudet | Ei-magneettinen |
| Lämpölaajeneminen | 23.1 x 10^-6/°C (25 ° C: ssa) |
| Youngin moduuli | 68.3 GPA (9860 ksi) |
| Leikkausmoduuli | 26 GPA (3770 ksi) |
| Poissonin suhde | 0.33 |
| Erityinen lämpökapasiteetti | 0.897 J/g°C |
| Lämmönjohtavuus | 237 W/ w/(m · k) 25 ° C: ssa |
| Sähkönjohtavuus | 37.7 x 10^6 S/m (IACS) |
| Resistanssi | 2.65 x 10^-8 ohm-m |
| Heijastavuus | Suunnilleen 80% näkyvälle valolle |
Alumiinin kemialliset ominaisuudet
Alumiini on erittäin aktiivinen luonnossa, mikä vaikeuttaa alumiinin puhdistamista. Alumiini voi helposti reagoida ilman hapen kanssa muodostaen kovempaa alumiinioksidia. Ihmiset käyttävät usein tätä ominaisuutta parantaakseen kovuutta alumiiniseos pinnat.
Alumiinin hapetus
| Omaisuus | Kuvaus |
| Reaktiivisuus hapen kanssa | Reagoi hapen kanssa muodostaen alumiinioksidia (Al2O3), joka tarjoaa suojaavan kerroksen hapettumista vastaan. Tämä kerros on vakaa ja estää metallia syöpymästä. |
| Reaktiivisuus happojen kanssa | Reagoi happojen, kuten suolahapon kanssa (HCl) tai rikkihappoa (H2SO4) alumiinisuolojen ja vetykaasun tuottamiseen. Reaktio on voimakkaampi väkevien tai kuumien happojen kanssa. |
| Reaktiivisuus emästen kanssa | Reagoi vahvojen emästen, kuten natriumhydroksidin, kanssa (NaOH) alumiinisuolojen ja vetykaasun tuottamiseen. Reaktio on myös melko voimakas. |
| Reaktiivisuus halogeenien kanssa | Reagoi halogeenien kanssa (ESIM., kloori, bromi) alumiinihalogenidien muodostamiseksi (ESIM., AlCl3, AlBr3). Nämä reaktiot ovat tyypillisesti voimakkaita ja voivat tapahtua huoneenlämpötilassa. |
| Palavuus | Vaikka se ei ole palava perinteisessä mielessä, alumiini voi palaa jauheena, hiutaleita, tai ohuita nauhoja, tuottaa alumiinioksidia ja lämpöä. Tämä tunnetaan termiittireaktiona ja sitä käytetään hitsauksessa ja pyrotekniikassa. |
| Passivointi | Alumiini pystyy passivoimaan, muodostaen ohuen, pinnalla suojaava oksidikerros, joka estää hapettumisen jatkossa. Tämä ominaisuus edistää sen erinomaista korroosionkestävyyttä. |
| Reaktio veden kanssa | Alumiini ei reagoi veden kanssa huoneenlämpötilassa oksidikerroksen läsnäolon vuoksi. Kuitenkin, korkeissa lämpötiloissa, se voi reagoida höyryn kanssa muodostaen alumiinioksidia ja vetykaasua. |
| Seoksen muodostuminen | Alumiini muodostaa helposti seoksia muiden metallien kanssa, muuttaa sen kemiallisia ominaisuuksia ja parantaa sen mekaanisia ja fysikaalisia ominaisuuksia tiettyjä sovelluksia varten. Yleisiä seosaineita ovat kupari, pii, ja magnesiumia. |
Erilaisten alumiiniseossarjojen sovellukset
Alumiiniseosten ominaisuudet vaihtelevat suuresti erilaisten synteettisten alkuaineiden vuoksi. Mukaan tärkeimmät synteettiset elementit alumiiniseosten, alumiiniseokset voidaan jakaa 1000-8000 sarjan alumiiniseokset.
| Alumiiniseossarja | Tärkeimmät seosaineet | Soveltaminen |
| 1000 Sarja | Lähes puhdasta alumiinia | Elintarvikkeiden jalostuslaitteet, kemiallisen käsittelyn laitteet, jne. |
| 2000 Sarja | Cu | Rakenteelliset komponentit ilmailu- ja ilmailuteollisuudessa |
| 3000 Sarja | Mn | Polttoainesäiliö, sylinterin seinään ja muihin komponentteihin |
| 5000 Sarja | Mn & Mg | Laiva, autojen ja lentokoneiden osia |
| 6000 Sarja | Ja & Mg | Rakennekomponentit rakentamisessa, ilmailu- ja autoteollisuus |
| 7000 Sarja | Zn | Erittäin lujat komponentit ilmailu- ja urheiluvälineissä |
| 8000 Sarja | Fe | Pakkausmateriaalit, kuten alumiinifolio |
