Propriétés physiques et chimiques de l'aluminium et des alliages d'aluminium

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

Propriétés physiques et chimiques de l'aluminium et des alliages d'aluminium

Bien que l'aluminium et les alliages d'aluminium utilisent tous deux l'aluminium comme principal élément synthétique, ils présentent de grandes différences dans certaines propriétés physiques et chimiques.

L'aluminium est un élément léger et très actif qui s'oxyde facilement avec l'oxygène de l'air.. L'aluminium et les alliages d'aluminium utilisent souvent ces deux caractéristiques, qui sont également les propriétés physiques et chimiques les plus remarquables de l'aluminium.

Propriétés physiques et chimiques de l'aluminium et des alliages d'aluminium

Propriétés physiques et chimiques de l'aluminium et des alliages d'aluminium

Propriétés physiques de l'aluminium

L'aluminium lui-même est un objet très mou, mais après avoir été synthétisé avec d'autres éléments, la dureté de l'alliage d'aluminium est bien supérieure à celle de l'aluminium, et peut même être comparable à l'acier.

Propriété Description
Symbole Al
Numéro atomique 13
Masse atomique 26.9815 g/mole
Phase à température ambiante. Solide
Densité 2.70 g/cm³
Point de fusion 660.32°C (1220.58°C)
Point d'ébullition 2467°C (4472.6°C)
Couleur Blanc argenté
Malléabilité Très malléable
Ductilité Hautement ductile
Conductivité Conducteur thermique et électrique
Résistance à la traction Relativement faible (Peut être renforcé)
Dureté Relativement doux (Aluminium pur)
Résistance à la corrosion Excellent (Forme une couche d'oxyde protectrice)
Structure en cristal Cubique centré sur la face (FCC)
Propriétés magnétiques Non magnétique
Dilatation thermique 23.1 x 10^-6 /°C (à 25°C)
Module d'Young 68.3 GPa (9860 ksi)
Module de cisaillement 26 GPa (3770 ksi)
Coefficient de Poisson 0.33
La capacité thermique spécifique 0.897 J/g°C
Conductivité thermique 237 Avec(m·K) à 25°C
Conductivité électrique 37.7 x 10 ^ 6 S/m (SIGC)
Résistivité 2.65 x 10^-8 ohm-m
Réflectivité Environ 80% pour la lumière visible

Propriétés chimiques de l'aluminium

L'aluminium est de nature très active, ce qui rend difficile la purification de l'aluminium. L'aluminium peut facilement réagir avec l'oxygène de l'air pour former de l'oxyde d'aluminium plus dur.. Les gens utilisent souvent cette propriété pour améliorer la dureté de alliage d'aluminium surfaces.

Oxydation de l'aluminium

Oxydation de l'aluminium

Propriété Description
Réactivité avec l'oxygène Réagit avec l'oxygène pour former de l'oxyde d'aluminium (Al2O3), qui fournit une couche protectrice contre une oxydation supplémentaire. Cette couche est stable et empêche la corrosion du métal.
Réactivité avec les acides Réagit avec des acides tels que l'acide chlorhydrique (HCl) ou acide sulfurique (H2SO4) pour produire des sels d'aluminium et de l'hydrogène gazeux. La réaction est plus vigoureuse avec les acides concentrés ou chauds.
Réactivité avec les bases Réagit avec des bases fortes comme l'hydroxyde de sodium (NaOH) pour produire des sels d'aluminium et de l'hydrogène gazeux. La réaction est également assez vigoureuse.
Réactivité avec les halogènes Réagit avec les halogènes (par exemple., chlore, brome) former des halogénures d'aluminium (par exemple., AlCl3, AlBr3). Ces réactions sont généralement vigoureuses et peuvent se produire à température ambiante..
Combustibilité Bien qu'il ne soit pas inflammable au sens traditionnel du terme, l'aluminium peut brûler en poudre, flocons, ou de fines bandes, produisant de l'oxyde d'aluminium et de la chaleur. Ceci est connu sous le nom de réaction thermite et est utilisé en soudage et en pyrotechnie..
Passivation L'aluminium est capable de passivation, formant une mince, couche d'oxyde protectrice sur sa surface qui empêche une oxydation supplémentaire. Cette propriété contribue à son excellente résistance à la corrosion.
Réaction avec l'eau L'aluminium ne réagit pas avec l'eau à température ambiante en raison de la présence de la couche d'oxyde. Cependant, à haute température, il peut réagir avec la vapeur pour produire de l'oxyde d'aluminium et de l'hydrogène gazeux.
Formation d'alliage L'aluminium forme facilement des alliages avec d'autres métaux, modifier ses propriétés chimiques et améliorer ses propriétés mécaniques et physiques pour des applications spécifiques. Les éléments d'alliage courants comprennent le cuivre, silicium, et du magnésium.

Applications de différentes séries d'alliages d'aluminium

Les propriétés des alliages d'aluminium varient considérablement en raison des différents éléments synthétiques. Selon les principaux éléments synthétiques des alliages d'aluminium, les alliages d'aluminium peuvent être divisés en 1000-8000 alliages d'aluminium de série.

Série en alliage d'aluminium Principaux éléments d'alliage Application
1000 Série Aluminium presque pur Équipement de transformation des aliments, équipement de traitement chimique, etc..
2000 Série Cu Composants structurels dans l'industrie aérospatiale et aéronautique
3000 Série Mn Réservoir d'essence, paroi du cylindre et autres composants
5000 Série Mn & mg Bateau, pièces automobiles et aéronautiques
6000 Série Et & mg Composants structurels dans la construction, industries aérospatiale et automobile
7000 Série Zn Composants à haute résistance pour les équipements aérospatiaux et sportifs
8000 Série Fe Matériaux d'emballage tels que le papier d'aluminium

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