Fysiske og kjemiske egenskaper av aluminium og aluminiumslegeringer
124,188 Visninger 2024-04-17 09:31:35
Fysiske og kjemiske egenskaper av aluminium og aluminiumslegeringer
Selv om aluminium og aluminiumslegeringer begge bruker aluminium som det viktigste syntetiske elementet, de har store forskjeller i visse fysiske og kjemiske egenskaper.
Aluminium er et lett og veldig aktivt grunnstoff som lett oksideres med oksygen i luften. Aluminium og aluminiumslegeringer bruker ofte disse to egenskapene, som også er de mest fremragende fysiske og kjemiske egenskapene til aluminium.
Fysiske og kjemiske egenskaper av aluminium og aluminiumslegeringer
Fysiske egenskaper av aluminium
Aluminium i seg selv er en veldig myk gjenstand, men etter å ha blitt syntetisert med andre elementer, hardheten til aluminiumslegering er mye høyere enn for aluminium, og kan til og med sammenlignes med stål.
| Eiendom | Beskrivelse |
| Symbol | Al |
| Atomnummer | 13 |
| Atommasse | 26.9815 g/mol |
| Fase ved romtemp. | Fast |
| Tetthet | 2.70 g/cm³ |
| Smeltepunkt | 660.32°C (1220.58°F) |
| Kokepunkt | 2467°C (4472.6°F) |
| Farge | Sølvhvit |
| Formbarhet | Svært formbar |
| Duktilitet | Svært duktil |
| Konduktivitet | Termisk og elektrisk leder |
| Strekkstyrke | Relativt lav (Kan styrkes) |
| Hardhet | Relativt myk (Rent aluminium) |
| Korrosjonsbestandighet | Glimrende (Danner beskyttende oksidlag) |
| Krystallstruktur | Ansiktssentrert kubikk (FCC) |
| Magnetiske egenskaper | Ikke-magnetisk |
| Termisk ekspansjon | 23.1 x 10^-6/°C (ved 25°C) |
| Youngs modul | 68.3 GPa (9860 ksi) |
| Skjærmodul | 26 GPa (3770 ksi) |
| Poissons forhold | 0.33 |
| Spesifikk varmekapasitet | 0.897 J/g°C |
| Termisk ledningsevne | 237 M/(m·K) ved 25°C |
| Elektrisk ledningsevne | 37.7 x 10^6 S/m (IACS) |
| Resistivitet | 2.65 x 10^-8 ohm-m |
| Refleksjonsevne | Omtrent 80% for synlig lys |
Kjemiske egenskaper av aluminium
Aluminium er veldig aktivt i naturen, gjør det vanskelig å rense aluminium. Aluminium kan lett reagere med oksygen i luften for å danne hardere aluminiumoksid. Folk bruker ofte denne egenskapen til å forbedre hardheten til aluminiumslegering overflater.
Oksidasjon av aluminium
| Eiendom | Beskrivelse |
| Reaktivitet med oksygen | Reagerer med oksygen og danner aluminiumoksid (Al2O3), som gir et beskyttende lag mot ytterligere oksidasjon. Dette laget er stabilt og forhindrer at metallet korroderer. |
| Reaktivitet med syrer | Reagerer med syrer som saltsyre (HCl) eller svovelsyre (H2SO4) å produsere aluminiumsalter og hydrogengass. Reaksjonen er kraftigere med konsentrerte eller varme syrer. |
| Reaktivitet med baser | Reagerer med sterke baser som natriumhydroksid (NaOH) å produsere aluminiumsalter og hydrogengass. Reaksjonen er også ganske kraftig. |
| Reaktivitet med halogener | Reagerer med halogener (f.eks., klor, brom) for å danne aluminiumhalogenider (f.eks., AlCl3, AlBr3). Disse reaksjonene er vanligvis kraftige og kan oppstå ved romtemperatur. |
| Brennbarhet | Selv om det ikke er brannfarlig i tradisjonell forstand, aluminium kan brenne i pulver, flak, eller tynne strimler, produserer aluminiumoksid og varme. Dette er kjent som en termittreaksjon og brukes i sveising og pyroteknikk. |
| Passivasjon | Aluminium er i stand til å passivere, danner en tynn, beskyttende oksidlag på overflaten som forhindrer ytterligere oksidasjon. Denne egenskapen bidrar til dens utmerkede korrosjonsbestandighet. |
| Reaksjon med vann | Aluminium reagerer ikke med vann ved romtemperatur på grunn av tilstedeværelsen av oksidlaget. Imidlertid, ved høye temperaturer, den kan reagere med damp for å produsere aluminiumoksid og hydrogengass. |
| Legeringsformasjon | Aluminium danner lett legeringer med andre metaller, endre dets kjemiske egenskaper og forbedre dets mekaniske og fysiske egenskaper for spesifikke bruksområder. Vanlige legeringselementer inkluderer kobber, silisium, og magnesium. |
Anvendelser av forskjellige serier av aluminiumslegeringer
Egenskapene til aluminiumslegeringer varierer mye på grunn av ulike syntetiske elementer. I henhold til de viktigste syntetiske elementene i aluminiumslegeringer, aluminiumslegeringer kan deles inn i 1000-8000 serie aluminiumslegeringer.
| Serie av aluminiumslegering | Hovedlegeringselementer | Søknad |
| 1000 Serie | Nesten rent aluminium | Matforedlingsutstyr, kjemisk prosessutstyr, osv. |
| 2000 Serie | Cu | Strukturelle komponenter i romfarts- og luftfartsindustrien |
| 3000 Serie | Mn | Drivstofftank, sylindervegg og andre komponenter |
| 5000 Serie | Mn & Mg | Skip, bil- og flydeler |
| 6000 Serie | Og & Mg | Strukturelle komponenter i konstruksjonen, romfart og bilindustri |
| 7000 Serie | Zn | Høystyrkekomponenter i romfart og sportsutstyr |
| 8000 Serie | Fe | Emballasjematerialer som aluminiumsfolie |
