Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Алюминий: физические свойства, получение, применение, история

Алюминий: физические свойства, получение, применение, история

Алюминий — мягкий, легкий, серебристо-белый металл с высокой тепло- и электропроводностью. Температура плавления 660°C.

По распространенности в земной коре алюминий занимает 3-е место после кислорода и кремния среди всех атомов и 1-е место — среди металлов.

К достоинствам алюминия и его сплавов следует отнести его малую плотность (2,7 г/см3), сравнительно высокие прочностные характеристики, хорошую тепло- и электропроводность, технологичность, высокую коррозионную стойкость. Совокупность этих свойств позволяет отнести алюминий к числу важнейших технических материалов.

Алюминий и его сплавы делятся по способу получения на деформируемые, подвергаемые обработке давлением и литейные, используемые в виде фасонного литья; по применению термической обработки — на термически не упрочняемые и термически упрочняемые, а также по системам легирования.

Получение

Впервые алюминий был получен Гансом Эрстедом в 1825 году. Современный метод получения разработали независимо друг от друга американец Чарльз Холл и француз Поль Эру. Он заключается в растворении оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита Na3AlF6 с последующим электролизом с использованием графитовых электродов. Такой метод получения требует больших затрат электроэнергии, и поэтому оказался востребован только в XX веке.

Применение

Алюминий широко применяется как конструкционный материал . Основные достоинства алюминия в этом качестве — легкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной пленкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки.

Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий ).

Электропроводность алюминия сравнима с медью, при этом алюминий дешевле. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при изготовлении проводников в чипах. Правда, у алюминия как электротехнического материала есть неприятное свойство — из-за прочной оксидной пленки его тяжело паять.

Благодаря комплексу свойств широко распространен в тепловом оборудовании.

Внедрение алюминиевых сплавов в строительстве уменьшает металлоемкость, повышает долговечность и надежность конструкций при эксплуатации их в экстремальных условиях (низкая температура, землетрясение и т.п.).

Алюминий находит широкое применение в различных видах транспорта. На современном этапе развития авиации алюминиевые сплавы являются основными конструкционными материалами в самолетостроении. Алюминий и сплавы на его основе находят все более широкое применение в судостроении. Из алюминиевых сплавов изготовляют корпусы судов, палубные надстройки, коммуникацию и различного рода судовое оборудование.

Идут исследования по разработке пенистого алюминия как особо прочного и легкого материала.

Читайте так же:
Нашатырь для пайки применение

Драгоценный алюминий

В настоящее время алюминий является одним из самых популярных и нашедших широкое применение металлов. С самого момента открытия в середине XIX века его считали одним из ценнейших благодаря удивительным качествам: белый как серебро, легкий по весу и не подверженный воздействию окружающей среды. Стоимость его была выше цен на золото. Не удивительно, что в первую очередь алюминий нашел свое применение в создании ювелирных изделий и дорогих декоративных элементов.

В 1855 г. на Универсальной выставке в Париже алюминий был самой главной достопримечательностью. Изделия из алюминия располагались в витрине, соседствующей с бриллиантами французской короны. Постепенно зародилась определенная мода на алюминий. Его считали благородным малоизученным металлом, используемым исключительно для создания произведений искусства.

Наиболее часто алюминий использовали ювелиры. При помощи особой обработки поверхности ювелиры добивались наиболее светлого цвета металла, из-за чего его часто приравнивали к серебру. Но в сравнении с серебром, алюминий обладал более мягким блеском, чем обуславливалась еще большая любовь к нему ювелиров.

Так как химические и физические свойства алюминия сначала были слабо изучены, ювелиры сами изобретали новые техники его обработки. Алюминий технически легко обрабатывать, этот мягкий металл позволяет создавать отпечатки любых узоров, наносить рисунки и создавать желаемой формы изделия. Алюминий покрывался золотом, полировался и доводился до матовых оттенков.

Но со временем алюминий стал падать цене. Если в 1854-1856 годах стоимость одного килограмма алюминия составляла 3 тысячи старых франков, то в середине 1860-х годов за килограмм этого металла давали уже около ста старых франков. Впоследствии из-за низкой стоимости алюминий вышел из моды.

В настоящее время самые первые алюминиевые изделия представляют большую редкость. Большинство из них не пережило обесценивания металла и было заменено серебром, золотом и другими драгоценными металлами и сплавами. В последнее время вновь наблюдается повышенный интерес к алюминию у специалистов. Этот металл стал темой отдельной выставки , организованной в 2000 году Музеем Карнеги в Питсбурге. Во Франции расположен Институт истории алюминия , который в частности занимается исследованием первых ювелирных изделий из этого металла.

В Советском союзе из алюминия делали общепитовские приборы, чайники и т.д. И не только. Первый советский спутник был выполнен из алюминиевого сплава. Другой потребитель алюминия — электротехническая промышленность: из него делаются провода высоковольтных линий передач, обмотки моторов и трансформаторов, кабели, цоколи ламп, конденсаторы и многие другие изделия. Кроме того, порошок алюминия применяют во взрывчатых веществах и твердом топливе для ракет, используя его свойство быстро воспламеняться: если бы алюминий не покрывался тончайшей оксидной пленкой, то мог бы вспыхивать на воздухе.

Читайте так же:
Наждак из двигателя от стиралки

Последнее изобретение — пеноалюминий, т.н. «металлический поролон», которому предсказывают большое будущее.

Применение алюминия

Такая тонкая, но прочная, бросающаяся в глаза за счет яркого серебристого блеска, алюминиевая фольга является неотъемлемым атрибутом нашей повседневной жизни. Удивительные изолирующие свойства делают ее идеальной упаковкой для чего угодно.

Сама по себе фольга представляет собой листы алюминиевого сплава толщиной от 0,004 до 0,24 мм. Тончайший слой фольги в восемь раз тоньше банкноты и при этом обеспечивает полную защиту от света, жидкости и бактерий. Именно этим объясняется то, что срок хранения многих продуктов, упакованных в комбинированные с фольгой материалы, может составлять более года.

Фольгу получают прокаткой – это способ, при котором заготовку под давлением пропускают между вращающимися валиками на прокатном стане, готовый продукт разрезают на рулоны специальными ножами. Для производства фольги чаще всего используют чистый первичный алюминий и его сплавы 1ххх, 3ххх и 8ххх серий, содержащие железо, кремний, марганец, а также медь (при необходимости повышения прочности). Алюминий в разогретом состоянии прокатывается в рулоны толщиной от 2 до 10 мм (горячий прокат). Затем они несколько раз прокатываются уже в холодном состоянии для получения фольги необходимой толщины.

Примерно четверть производимой в мире фольги используется в технических целях: строительстве, транспорте и других отраслях. Основной объем применяется для производства разных типов упаковки и бытовой фольги.

Наиболее широкое применение упаковка из алюминиевой фольги или с ее применением нашла в сфере продуктов питания. Многие продукты под воздействием солнечного света теряют свои вкусовые качества и внешний вид. Фольга решает эту проблему наилучшим образом – именно поэтому она считается идеальной основой упаковочных материалов, например для молочных и кондитерских изделий, напитков. В частности, сухое молоко в герметичных пакетах из ламинированной фольги может храниться два года.

Фольга нетоксична, не наносит вреда продуктам, а, наоборот, защищает их. Из нее производятся пищевые контейнеры, лотки, крышки для бутылок, мягкие пакеты для жидкостей или сыпучих товаров и многое другое.

Алюминиевая фольга отлично поддается различным видам обработки: нанесению изображений, окрашиванию, напылению, ламинированию, лакированию, кашированию, тиснению, чеканке и др. Поэтому производители упаковочных материалов разработали на ее основе колоссальное количество различных видов упаковки. Они используются для упаковки любых видов продуктов: выпечки, кондитерских изделий, молочной и кисломолочной продукции, напитков, мяса и рыбы, консервов, чая и кофе, готовых обедов, а также медицинских препаратов и прочего.

Фольга защищает продукты от солнечного света, от которого они могут потерять свои вкусовые качества, внешний вид или испортиться. Под воздействием высокой температуры фольга не плавится, не деформируется, не придает упакованным продуктам неприятного запаха – это позволяет использовать ее при приготовлении еды на гриле или даже на открытом огне.

Читайте так же:
Температура плавления 100 градусов

Например, для упаковки чая и конфет применяется кашированная фольга – с приклеенной бумагой. Водонепроницаемость такой фольги в три раза выше обычной даже в жарком климате: бумага впитывает любую влагу, фольга защищает от любых негативных воздействий.

Фольга с влагожиростойкой бумагой применяется для упаковки таких продуктов, как масло, творог и мороженое.

Фруктовые соки и вина способны к длительному хранению при комнатной температуре, если упакованы в пакеты, состоящие из бумаги, алюминиевой фольги и полиэтиленовой пленки. Первая дает прочность всей конструкции, вторая отвечает за качество хранения, третья – за общую герметичность.

Дома также многие продукты предпочтительнее хранить в фольге. В частности, это относится к сырам, которые даже в холодильнике легко впитывают посторонние запахи и меняют свой вкус. Фольга же полностью решает эту проблему. И не будем забывать, что лучше всего запекать продукты в духовке удается также с помощью алюминиевой фольги. Причем если использовать фольгу достаточной крепости, то можно даже избежать необходимости пачкать кастрюли и сковородки: такая фольга прекрасно выдерживает вес приготовленного блюда.

Помимо барьерных свойств привлекательность использования алюминиевой фольги как упаковочного материала обусловлена значительными сбережениями ресурсов за счет экономии при транспортировке продуктов. Так, замена компанией Kraft Food стеклянных бутылок при розливе на «устойчивый» пакет (doy-pack) из фольгированной пленки позволяет транспортировать почти вдвое больше упаковок в том же объеме транспортного средства, так как вес пакетов составляет всего 6,1% от веса самого груза.

Важнейшая сфера применения упаковки из алюминиевой фольги – лекарственные средства. После производства они не должны подвергаться никакому внешнему воздействию на протяжении длительного времени, зачастую исчисляемого годами, иначе это может изменить их свойства. Алюминиевая упаковка применяется для всех видов лекарственных средств: таблеток, капсул, кремов и мазей, жидкостей, порошков и пудр. Она гарантированно защищает их от попадания света, влаги, кислорода и других газов, а также микроорганизмов и бактерий.

Основные сферы применения технической алюминиевой фольги

Сегодня алюминиевая рулонная фольга – востребованный материал, широко используемый в самых разных сферах народного хозяйства, а также в быту. Популярность фольги связана с ее физико-химическими и эксплуатационными характеристиками, по которым она превосходит большинство аналогов.

Основные сферы применения фольги

Алюминиевая фольга 50 мкм или 100 мкм сочетает в себе такие качества как эластичность, прочность, химическую инертность и долговечность, благодаря чему может надежно изолировать самые разные товары от внешних воздействий и попадания света.

Читайте так же:
Насос для квартиры при низком давлении воды

Среди основных сфер применения этого материала стоит отметить:

  • Фармакология, медицина и химическая промышленность. Характеристики фольги позволяют использовать ее для упаковки лекарственных препаратов и медицинских инструментов, которые нуждаются в надежной защите от внешнего воздействия;
  • Промышленная сфера. Рулонный алюминий широко применяется в самых разных промышленных отраслях в качестве изолятора, а также при изготовлении конденсаторов;
  • Строительная сфера. С необходимостью покупки алюминиевой технической фольги часто сталкиваются строители, так как этот материал часто используется в качестве утеплителя, обладающего экранирующими свойствами.

Кроме того, фольга применяется в торговле и ресторанном бизнесе, применяется в рекламной и декоративной сфере, в полиграфии и мебельной промышленности. Ведь помимо высоких эксплуатационных качеств этот материал обладает и высокими эстетическими характеристиками.

Алюминиевая рулонная фольга

Свойства и достоинства алюминиевой фольги

Слово «фольга» не должно вводить в заблуждение. По сути этот материал представляет собой алюминий или алюминиевый сплав. Слитки из него в процессе производства подвергаются многократному прокату, что позволяет сделать его тонколистовым. При этом фольга сохраняет все качества, присущие алюминию:

  • Коррозионная стойкость и устойчивость к воздействию кислот и щелочей;
  • Способность выдерживать высокие температуры и не плавиться даже под воздействием открытого огня;
  • Непроницаемость материала для паров, газов, жидкостей, что делает его прекрасным изолятором;
  • Эластичность и способность принимать и удерживать определенную форму, что позволяет применять фольгу для штамповки деталей;
  • Сопротивление статическому электричеству.

Кроме того, алюминиевая фольга является экологически чистым материалом, несклонным к образования вредных окислов и солей, и способным со временем разлагаться в естественной среде.

Стоит отметить и еще одно важное достоинство материала – невысокую цену алюминиевой технической фольги, что способствует ее популярности.

Где купить фольгу алюминиевую в Санкт-Петербурге?

Завод по производству холодно- и горячекатаных материалов ООО «Металлика» предлагает широкий выбор рулонного алюминия различной толщины и габаритов. У нас вы сможете приобрести металлопрокат как крупными партиями, так и в небольших количествах – от 1 метра и 1 килограмма. Услуги по резке металла на складе предоставляются.

Если вы планируете покупать техническую алюминиевую фольгу в рулонах у нас, свяжитесь с нашими специалистами по телефонам в Санкт-Петербурге +7 (812) 252-01-58, +7 (812) 335-97-98 или оставьте онлайн-заявку на сайте.

ОФИЦИАЛЬНЫЙ САЙТ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОД ИЖЕВСК

Ртуть – жидкий металл. Имеет серебристый цвет, тяжелый, неподвижный. Нерастворим в воде. Тяжелее воды. Легколетуч. Пары тяжелее воздуха, скапливаются в низких участках местности. Коррозионен для некоторых металлов. Загрязняет водоемы. Негорюч. Поражающая токсодоза 0,13 гмин/м 3 , смертельная – 0,8 гмин/м 3 . Плотность – 13,5 г/см 3 . Температура кипения – 356,6 0 С, плавления- -38,9 0 С. Первые признаки поражения – при остром отравлении парами ртути появляется медно-красная окраска слизистых рта и глотки, металлический привкус во рту, тошнота, боли в животе, возможно повышение температуры до 38-39 0 С.Первая медицинская помощь – вызвать скорую помощь. Свежий воздух, покой, тепло, чистая одежда. Кожу промыть водой с мылом. Глаза промыть водой.

Читайте так же:
Разводка счетчика и автоматов

Демеркуризация:

Ликвидация вылива ртути заключается в проведении 2 последовательных мероприятий: локализация источника заражения, ликвидация источника заражения. Локализация осуществляется ограничением входа людей в зону заражения, что позволяет предотвратить перемещение проливов ртути на чистые участки поверхности. Ликвидация источника заражения предусматривает 3 обязательных процедуры:

— сбор пролитой ртути;

— обработка зараженной поверхности химически активными веществами или их растворами;

Сбор ртути проводится от периферии загрязненного участка к его центру. Для сбора ртути рекомендуются различные конструкции пипеток, у которых заостренный нижний конец трубки имеет узкое отверстие диаметром 0,5…1 мм. Большие количества пролитой ртути рекомендуется засасывать в толстостенную склянку с помощью водоструйного насоса, компрессора или бытового пылесоса. Допускается капли ртути сметать мокрой волосяной кистью или щеткой в эмалированный совок, извлекать депонированную ртутьиз углублений и щелей с помощью листочков станиеля, полосок алюминиевой фольги, очищенной пластинки цинковой (никелевой) жести или медной (латунной) проволоки. Сбор ртути можно осуществлять с помощью пасты, представляющей собой смесь пиролюзита и 5% водного раствора соляной кислоты в соотношении 1:2 (по массе).

К числу демеркуризаторов относятся:

-Мыльно-содовый раствор (4% раствор мыла в 5% растворе соды);

-Пиролюзит (паста, состоящая из одной весовой части пиролюзита MnO4 и 2 весовых долей соляной кислоты);

-0,2%водный раствор перманганата калия подкисленного соляной кислотой;

-20% водный раствор хлорного железа;

-5-10% водный раствор полисульфида натрия или кальция;

-20%раствор хлорной извести;

-4-5% раствор моно- и дихлорамина;

-2-3% раствор йода в водном растворе йодида калия;

-20% водный раствор хлорного железа;

-5-10% раствор соляной кислоты;

-10% водный раствор сульфата меди;

-10% водный раствор йодида калия.

Влажная уборка должна проводиться на заключительном этапе ликвидации загрязнения и (или) после каждого этапа демеркуризации. Мытье поверхностей осуществляется нагретым до 70-80 0 С мыльно-содовым раствором с нормой расхода 0,5-1 л/м 2 .

Средства индивидуальной защиты:

Персонал, работающий в зараженной парами металлической ртути и ее соединениями атмосфере или загрязненном этими веществами помещении должен обеспечиваться средствами индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД), специальной одеждой, специальной обувью, средствами индивидуальной защиты рук и глаз.

СИЗОД: изолирующие противогазы (дыхательные аппараты), промышленное противогазы, газопылезащитные респираторы.

Для защиты кожных покровов при высоких концентрация паров ртути используются защитные костюмы Л-1.

Перечень предприятий, имеющих лицензию по обращению с опасными отходами (ртутьсодержащие отходы)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector