Aliuminis (lot. Aluminium) - cheminis periodinės elementų lentelės elementas, žymimas Al, eilės numeris 13. Lengvas, minkštas, plastiškas, kalus, tąsus, lengvai poliruojamas, anoduojamas ir šviesą atspindintis cheminis elementas.
Kur ir kaip randamas bei ką reikia žinoti apie jo kilmę
Jis natūraliai atsiranda įvairiuose mineraluose, o pagrindinis jo šaltinis yra boksitas - iš kurio gaminamas aliuminio oksidas, iš kurio vėliau gaminamas pats metalas. Pirmą kartą šis elementas buvo gautas 1825 metais H. Oerstedo ir 1827 metais F. Vėlerio.
Aliuminis yra plačiausiai paplitęs Žemės plutos metalas, sudarantis apie 8,13 % jos sausosios masės. Jis randamas įvairiuose junginiuose, tokiuose kaip feldšpatas ir žėrutis. Dauguma augalų sausojoje masėje turi apie 0,02 % aliuminio, tačiau jis yra būtinas kai kuriems augalams - hidrofitams ir arbatmedžiui; trūkumas sukelia lapų chlorozę. Dideli kiekiai aliuminio gali būti nuodingi augalams. Žmogaus organizme aliuminis kaupiamas kasoje, skydliaukėje, kepenyse, blužnyje, inkstuose ir kraujyje.
Kas yra aliuminis: išvaizda, struktūra ir pagrindiniai šaltiniai
Grynas aliuminis yra šviesiai pilkas metalas, priklausantis pagrindinių metalų grupei. Jo pagrindinis šaltinis - boksitas, iš kurio gaunamas aliuminio oksidas, o iš jo - pats metalas. Grynas aliuminis yra ganėtinai minkštas ir itin lengvas (aliuminio tankis yra apie 2,7 g/cm³, apie tris kartus mažiau nei plieno).
Aliuminio lydiniai ir jų taikymas
Profiliams gaminti dažniausiai naudojami 6060 grupės aliuminio lydiniai - lengvai apdirbama, virinama ar grūdinama medžiaga, atspari atmosferos poveikiui po apdorojimo. Lydiniai gali būti legiruojami magnio, siliciumi, manganu, cinku ar vario, taip suteikiant norimas mechanines savybes. Tokie lydiniai plačiai naudojami automobilių, lėktuvų, laivų gamyboje, statybos pramonėje ir kitose srityse.
Aliuminio profilių gamyba ir panaudojimas
Aliuminio profiliams dažnai naudojama anodavimas, dažymas ar lakavimas, siekiant padidinti atsparumą korozijai bei suteikti norimą išvaizdą. Anodavimas gali būti bespalvis arba spalvotas. Bespalvis anodavimas vadinamas sidabriniu arba natūraliu anodavimu; spalvotą dangą gauname organiniais arba neorganiniais pigmentais. Anoduotas paviršius keičia spalvą priklausomai nuo apšvietimo ir kitų veiksnių, suteikdamas prabangos įspūdį.
Aliuminio profiliai gali būti dažomi pagal RAL spalvinę paletę arba imituoti medžio tekstūrą. Dėl lengvumo, atsparumo korozijai ir gebėjimo formuotis juos plačiai naudoja įvairiose srityse: aviacijoje, automobilių pramonėje, statybose ir techninėje įrangoje.
Aliuminio savybės ir pagrindinės naudotojo naudos
- Lengvumas: Aliuminis yra apie trečdalį lengvesnis už plieną, todėl sumažėja gaminių svoris ir efektyvumas kuro požiūriu (ypač aviacijoje, automobilių pramonėje, statybose).
- Atsparumas korozijai: Dėl apsauginio aliuminio oksido sluoksnio aliuminis ilgai išlieka patvarus net drėgnose ar atšiauriose klimato sąlygose.
- Geros šilumos ir elektros laidumo savybės: Puikus elektros ir šilumos laidininkas, todėl naudojamas kabeliuose, elektroninėse ir elektrinėse sistemose.
- Kintamas dizainas: Lydiniai leidžia kurti įvairias formas; lengva apdirbti, pjaustyti, suvirinti ir formuoti.
- Tvarumas: 100% perdirbamas, perdirbimo energija tik apie 5% lyginant su pirminio metalo gamyba.
- Netoksiškumas: Neturi kvapo, tinkamas maisto įrašams ir pakuotei, o nesateksnuojamas cheminėmis medžiagomis.
- Šviesos atspindys: Gerai atspindi šviesą ir šilumą; dėl to naudingi šviestuvams, stogams ir šviestinių konstrukcijų atspindėjimui.
Aliuminio ir kitų metalų palyginimas
Juodas plienas (anglies plienas) pasižymi dideliu stiprumu ir palankia kaina, bet prastai atsparus korozijai, todėl reikia papildomų apsauginių dangų. Nerūdijantis plienas pasižymi išskirtiniu atsparumu korozijai ir estetiškais savybėmis, bet yra brangesnis ir sunkiau apdirbamas. Aliuminis suteikia gerą balansą tarp svorio, atsparumo korozijai ir apdirbamų savybių, tačiau turi mažesnį stiprumą už nerūdijantį plieną bei gali būti brangesnis kai kuriose situacijose.
Aliuminio profilių taikymas ir pramoniniai pavyzdžiai
Aliuminio lydiniai dažnai naudojami virtuvės indams dėl puikaus šilumos laidumo ir ilgaamžiškumo, automobilių komponentams dėl jų lengvumo ir tvirtumo, sporto įrangai (dviračių rėmai, golfo lazdų galvutės) bei medicinine įranga dėl stiprumo ir atsparumo karščiui. Juodas aliuminio lakštas dažnai naudojamas statybinėse ir apdailos medžiagose, o aliuminio liejinių liejimo procesai leidžia gaminti sudėtingos formos detales už prieinamą kainą.
Kaip gaminami aliuminio profiliai ir liejiniai
Iš aliuminio lydinio galima pigiau pagaminti sudėtingos formos detales, pvz., automobilių dalis su sudėtinga vidine struktūra ir variklio korpusais. Išlydytas aliuminis pilamas į formas - liejimas savyje turi skirtingas technikas: smėlio liejimas, gravitacinis liejimas ir kiti liejimo metodai. Aliuminio liejiniai pasižymi dideliu stiprumu, atsparumu korozijai ir yra perdirbami.
Dėl ko verta rinktis aliuminį
Aliuminis pasižymi ilgalaike tvarumo nauda: perdirbamas su mažesniu energijos suvartojimu. Jo naudojimas įprastose konstrukcijose ir pramonėje daro jį patraukliu pasirinkimu dėl svorio, atsparumo korozijai ir lengvo apdirbimo.
Rūgštys ir druskos tirpina aliuminį, todėl maisto produktuose, laikomuose aliuminio induose, aliuminio kiekis gali padidėti. Ilgalaikis tokių maisto produktų vartojimas gali turėti neigiamos įtakos žmonių sveikatai.
Milžiniškas mastas! Aliuminio profilių gamybos procesas. Aliuminio gamykla Korėjoje
Mini informacijos lentelė
| Savybė | Reikšmė / Aprašymas |
|---|---|
| Atsparumas korozijai | Atsparus dėl oksido sluoksnio |
| Svoris | Mažas, apie 2,7 g/cm³ |
| Gamyba | Grynas metalas iš boksito; lydiniai su legiruojančiais elementais |
| Perdirbimas | 100% perdirbamas; energijos taupymas perdirbant |
| Taikymas | Transportas, statyba, pakuotės, elektronika |