铝
金属材料之铝的详细介绍
金属材料之铝的详细介绍概述铝是一种常见的轻金属材料,其化学符号为Al,原子序数为13。
铝具有低密度、良好的导电性和热传导性,是工业中广泛应用的材料之一。
本文将详细介绍铝的物理性质、化学性质、制备方法以及常见应用领域。
物理性质1.密度:铝的密度为2.7 g/cm³,相对于其他金属来说较轻。
2.熔点:铝的熔点较低,约为660°C。
3.熔化热:铝的熔化热为397.8 kJ/mol,这意味着在熔化过程中需要吸收大量的热能。
4.导电性:铝具有良好的电导性能,是一种优秀的导电材料。
1.耐腐蚀性:铝在大部分常见的化学物质中具有良好的耐腐蚀性,但在强碱性溶液和酸性物质中会发生反应。
2.氧化性:铝与氧气反应会形成致密的氧化铝层,这层氧化物能够有效地保护铝材料不被进一步氧化。
3.反应性:铝在高温下可以与非金属元素发生化学反应,如与氮气形成氮化铝。
制备方法1.熔炼法:通过熔炉将铝矿石与化合物还原剂一同加热,使铝矿石中的氧气与还原剂发生反应,最终得到纯铝。
2.电解法:将铝矿石熔融于钠铝氟化物(Na3AlF6)的熔体中,通过电解的方式从中提取纯铝。
1.包装材料:铝材料具有良好的屏蔽性能,常常用于食品包装、制药包装等行业。
2.建筑领域:铝合金是一种轻便且耐候性良好的材料,常用于建筑结构、门窗、幕墙等方面。
3.汽车工业:铝具有良好的强度、刚性和耐腐蚀性,常用于汽车的车身、发动机零部件等。
4.航空航天工业:铝是一种轻金属,适合用于航空器和航天器的结构材料,可以减轻重量,提高载荷能力。
综上所述,铝是一种常见的金属材料,具有低密度、良好的导电性和热传导性等物理性质,以及优良的耐腐蚀性和化学反应性。
铝的制备方法包括熔炼法和电解法。
铝在包装材料、建筑领域、汽车工业和航空航天工业等多个领域都有广泛的应用。
铝的性质及用途
铝是一种轻金属,化学符号为Al,原子序数:13。
铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素,其蕴藏量在金属中居第2位。
在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。
铝的性质及用途1.铝的性质工业上广泛使用的纯铝具有以下性质。
⑴熔点低熔点与纯度有关,99.996%的铝其熔点为660.37℃,99.97%的铝为659.8℃,熔炼、铸造、加工比较容易。
⑵密度小密度与温度和纯度有关,室温下纯度为99.996%铝的密度为2698.9kg/m3,而纯度为99.75%的铝的密度为2703kg/m3,约为铁的密度的35%,可制造轻结构,有“会飞金属”之称。
⑶可强化纯铝强度不高,冷加工硬化能使强度提高一倍以上,当然塑性变低。
可通过添加各种元素合金化(变成铝合金),使其强度提高,塑性下降不太大。
有的铝合金还可通过热处理进一步强化,其比强度可与优质合金钢媲美。
⑷塑性好,易加工可轧成薄板和箔,拉成管材和细丝,挤成各种型材,锻造成各种零件,可高速进行车、铣、镗、刨等机械加工,无低温脆性。
⑸抗腐蚀铝表面上极易生成致密而牢固的氧化铝(AL2O3)薄膜,而且被破坏后会立即生成,保护铝不被腐蚀。
因此,铝可在大气、普通水,多数酸和有机物中使用。
⑹导热、导电性好铝的导热、导电性仅次于金、银和铜。
室温下电工铝的等体积电导率可达62%IACS,若按单位质量导电能力计算,其导电能力为铜的2倍。
其热导率(0~100℃)为22.609W/(m·K),电阻率(20℃)为26.7nΩ·m,电阻温度系数为0.1(nΩ·m)·K-1 另外,还有无磁性、反射性强、有吸音性、耐核辐射和美观等特性。
2.铝的用途(消费结构)由于铝有很多独特的优点,因此用途广泛。
中国铝的消费量增加速度居世界首位(见图1),消费结构变化也大,建筑行业占30%左右,交通运输占约15%,机械行业占不到9%,包装(包括易拉罐)占约8.5%,电器与电力占不到8%等。
铝基本面
铝品种概述1.铝的自然属性铝是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的资源仅次于氧和硅,具第三位。
在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。
铝具有特殊的化学、物理特性,不仅重量轻,质地坚,而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性,是国民经济发展的重要基础原材料。
铝的比重为2.7,密度为2.72g/cm3,约为一般金属的1/3。
铝的塑性很好,具有延展性,便于各种冷、热压力加工,它既可以制成厚度仅为0.006毫米的铝箔,也可以冷拨成极细的丝。
通过添加其它元素还可以将铝制成合金使它硬化,强度甚至可以超过结构钢,但仍保持着质轻的优点。
2.铝及铝产品分类电解铝的生产过程:铝土矿→氧化铝→电解铝。
按照铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝(铝的含量99.93%-99.999%)、工业高纯铝(铝的含量99.85%-99.90%)、工业纯铝(铝的含量98.0%-99.7%)。
按照铝锭的市场产品型态可以分成三类:一类是加工材,如板、带、箔、管、棒型、锻件、粉末等;一类是铸造铝合金、盘条线杆电缆等;一类是日常生活中的各类铝制品等。
3.铝的主要用途近五十年来,铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。
尤其是在建筑业、交通运输业和包装业,这三大行业的铝消费一般占当年铝总消费量的60%左右。
在建筑业上,由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观,使铝在建筑业上被越来越多地广泛应用,特别是在铝合金门窗、铝塑管、装饰板、铝板幕墙等方面的应用。
在交通运输业上,为减轻交通工具自身的重量,减少废气排放对环境的污染,摩托车、各类汽车、火车、地铁、飞机、船只等交通运输工具开始大量采用铝及铝合金作为构件和装饰件。
随着铝合金加工材的硬度和强度不断提高,航空航天领域使用的比例开始逐年增加。
在包装业上,各类软包装用铝箔、全铝易拉罐、各类瓶盖及易拉盖、药用包装等用铝范围也在扩大。
在其它消费领域,电子电气、家用电器(冰箱、空调)、日用五金等方面的使用量和使用前景越来越广阔。
铝的主要性质
(3)与水反应:
(4)与酸反应:
(5)与碱的反应:
(6)铝热反应:2Al+Fe2O3=(高温)=Al2O3+2Fe
铝的用途纯铝制作导线,铝合金用于制造飞机、汽车、生活用品等。
铝的特殊性质:
铝既能与酸反应,也能与强碱反应。
铝与酸反应:铝与浓硫酸在常温下发生钝化,2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
铝与酸、碱反应的计算技巧:
铝与酸、碱反应的实质都是 , ,所以根据得失电子守恒可知: ,利用此关系可以方便地进行有关计算。
铝与酸或碱溶液反应生成H2的量的计算:
Al是我们中学阶段学习的唯一既与H+反应也与OH-反应的金属,它与酸、碱反应既有相同点,也有不同点。
相同点:Al均被氧化成+3价,所以1molAl不论与H+还是与OH-反应均生成3gH2。
(发出耀眼白光)
Mg+Cl2=(点燃)=MgCl2
3Mg+N2=(点燃)=Mg3N2
4Al+3O2=(加热)=2Al2O3
2Al+3Cl2=(加热)=2AlCl3
2Al+3S=(ห้องสมุดไป่ตู้热)=Al2S3
与沸水反应
Mg+2H2O=(加热)=Mg(OH)2+H2↑
不反应
与酸反应
Mg+2H+==Mg2++H2↑
铝的主要性质
铝的主要性质:
物理性质:铝是银白色,具有金属光泽的固体,硬度较小,具有良好的导电性、导热性和延展性。
化学性质:
活泼金属,具有较强的还原性;常温下铝在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化;既可以与酸反应又可以与碱反应。
铝的介绍
铝的介绍铝:化学符号AL 元素英文名称:Aluminum 相对原子质量:26.98一、铝的自然属性铝是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的资源约为400~500 亿吨,仅次于氧和硅,具第三位。
铝具有特殊的化学、物理特性,不仅重量轻,质地坚,而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性,是国民经济发展的重要基础原材料。
铝的比重为2.7,密度为2.72g/cm3,约为一般金属的1/3。
工业纯铝的力学性能除了与纯度有关外,还与材料的加工状态有关。
由于铝的塑性很好,具有延展性,便于各种冷、热压力加工,它既可以制成厚度仅为0.006 毫米的铝箔,也可以冷拔成极细的丝。
通过添加其它元素还可以将铝制成合金使它硬化,强度甚至可以超过结构钢,但仍保持着质轻的优点。
二、铝的历史沿革铝在地壳中的分布量在全部化学元素中仅次于氧和硅,占第三位,在全部金属元素中占第一位。
但由于铝的氧化力强,不易被还原,因而它被发现的较晚。
1800年意大利物理学家伏特创建电池后,1808~1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝,但都没有成功。
贝齐里乌斯却给这个未能取得的金属起了一个名字alumien。
这是从拉丁文alumen来。
该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称,是指染棉织品时的媒染剂。
铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。
1825年丹麦化学家奥斯德发表实验制取铝的经过。
1827年,德国化学家武勒重复了奥斯德的实验,并不断改进制取铝的方法。
1854年,法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合,通人氯气后加热得到NaCl,AlCl3复盐,再将此复盐与过量的钠熔融,得到了金属铝。
这时的铝极其珍贵,据说在一次宴会上,法国皇帝拿破仑三世独自用铝制的刀叉,而其他人都用银制的餐具。
泰国当时的国王曾用过铝制的表链;1855年巴黎国用博览会上,展出了一小块铝,标签上写到:“来自粘土的白银”,并将它放在最珍贵的珠宝旁边,直到1889年,伦敦化学会还把铝和金制的花瓶和杯子作为贵重的礼物送给门捷列夫。
铝是重要的金属材料
铝是重要的金属材料
铝是一种轻质、耐腐蚀的金属材料,具有良好的导热性和导电性,因而在工业
生产和日常生活中具有重要的应用价值。
铝的广泛应用,使其成为当今社会不可或缺的重要金属材料。
首先,铝在工业生产中具有重要地位。
由于铝具有较低的密度和良好的可塑性,因此在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域得到广泛应用。
例如,飞机的机身和零部件、汽车的车身和引擎零部件、建筑结构中的铝合金材料等,都离不开铝的应用。
铝的轻质特性使得这些产品更加节能环保,同时也提高了产品的使用寿命。
其次,铝在日常生活中也扮演着重要角色。
铝制品在家居用品、厨房用具、包
装材料等方面广泛应用。
铝制锅具、餐具、易拉罐等产品不仅轻便耐用,而且能够循环利用,有利于环境保护。
此外,铝合金材料还被广泛应用于电子产品、手机、平板电脑等消费类产品的外壳和零部件中,提高了产品的性能和使用寿命。
最后,铝的回收利用对环境保护具有重要意义。
铝是一种可循环利用的金属材料,通过回收再生,可以节约大量的能源和资源。
与传统的矿石开采相比,铝的回收利用可以减少对自然资源的开采,减少对环境的破坏。
因此,鼓励和推动铝的回收利用,不仅有利于资源节约和环境保护,也有利于促进循环经济的发展。
综上所述,铝作为一种重要的金属材料,在工业生产和日常生活中发挥着重要
的作用。
其轻质、耐腐蚀、导热导电等优良特性,使其成为各领域不可或缺的材料之一。
同时,铝的回收利用也对环境保护具有重要意义。
因此,铝的重要性不容忽视,我们应该更加重视铝的应用和回收利用,推动铝产业的可持续发展。
铝的基础知识
铝的基础知识一、自然属性铝是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的含量约为8%(重量),仅次氧和硅,居于第三位。
铝被世人称为第二金属,其产量及消费仅次于钢铁。
铝具有特殊的化学、物理特性,是当今最常用的工业金属之一,不仅重量轻,质地坚,而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性,是国民经济发展的重要基础原材料。
铝的比重2.7,密度约为一般金属的1/3。
而常用铝导线的导电度约为铜的61%,导热度为银的一半。
虽然纯铝极软且富延展性,但仍可靠冷加工及做成合金来使它硬化。
铝土矿是铝的重要来源,制造一镑氧化铝约需要两磅铝土矿,而制造一磅金属铝也需要两磅氧化铝。
二、品种分类根据铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝(铝的含量99.93%--99.999%)、工业高纯铝(铝的含水量量99.85%--99.90%)、工业纯铝(铝的含量98.0%--99.7%)。
三、主要用途近五十年来,铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。
在建筑业上,由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到广泛应用;在航空及国防军工部门也大量合用铝合金材料;在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆;此外,汽车制造、集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等领域都大量使用铝及铝合金。
四、铝的市场分布及特点生产铝锭的原料是铝土矿,世界上铝土矿资源总量约在400-500亿吨,储量在10亿吨以上的国家有几内亚、澳大利亚、巴西、牙买加及印度等,这些国家的铝土矿占世界铝土矿总储量的73%。
而产铝量主要集中的美国、前苏联、加拿大、澳洲、巴西、挪威等国,产量目中无人一球的60%以上。
铝的供应来源除了新铝外,回收铝也占有很高比例,回收铝又分为旧料回收(主要来源是饮料罐和汽车废件)、新料回收(加工过程中的废屑)两种。
近三年全球原铝产量每年增长约100万吨,1998年总产量为2266万吨,1999年总产量为2360万吨。
而全球铝的消费年增辐却仅为10万吨,相对铝产量增长率而言要低得多。
铝的专业知识
铝合金一、铝化学式:Al 颜色:银白色密度:2700kg/m3物理性质:良好的导电、导热性能、高反射性熔点660℃。
沸点2327℃化学性质:易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、易溶于强碱氢氧化钠、氢氧化钾溶液,不溶于水。
2Al+6HCl=AL2Cl6+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+4H2O+3H2↑二、铝在大自然中存在的形式:以化合物的形式存在。
三、铝合金1、铝合金的用途非常广:铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。
此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。
建筑等,所有的领域都有。
2、铝合金分为9个系列1×××系列为:纯铝(铝含量不小于99.00%)2×××系列为:以铜为主要合金元素的铝合金3×××系列为:以锰为主要合金元素的铝合金4×××系列为:以硅为主要合金元素的铝合金5×××系列为:以镁为主要合金元素的铝合金6×××系列为:以镁为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金7×××系列为:以锌为主要合金元素的铝合金8×××系列为:以其他元素为主要合金元素的铝合金9×××系列为:备用合金组四、6063与6061合金广泛用于建筑型材。
6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。
性能的影响6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金,Mg和Si 是主要合金元素,优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量(质量分数,下同)。
.4Si含量的确定Si的含量必须满足所有Mg都形成Mg2Si的要求。
由于Mg2Si中Mg和Si的相对原子质量之比为Mg/Si=1.73 ,所以基本Si量为Si基=Mg/1.73。
【知识解析】铝和铝合金
铝和铝合金知识衔接◆铝是地壳中含量最多的金属元素。
根据金属活动性顺序可知,铝是一种活泼金属。
1 铝的原子结构铝的原子结构示意图为,Al-3e-===Al3+,在化学反应中表现还原性。
2 铝的物理性质3 铝和氧化铝的化学性质(1)铝与O2等非金属单质反应①常温下铝与O2的反应常温下,金属铝能被空气中的氧气氧化,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,这层薄膜能阻止内部金属继续与氧气发生反应。
反应的化学方程式为4Al+3O2===2Al2O3。
②点燃条件下铝与O2的反应【实验操作】用镊子夹住一小团脱脂棉,蘸上一些铝粉,在酒精灯上点燃,并立即伸入盛有氧气的集气瓶中(瓶底放一些细沙),观察发生的现象。
【实验记录】点燃条件下,铝与O2可发生反应:4Al+3O22Al2O3可利用此反应制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等教材延伸(1)铝箔在空气中加热不燃烧,只能熔化成液体但不滴落。
其原因是铝箔表面生成的高熔点的氧化铝包裹住内部熔化的铝,使内部的液态铝不能滴落。
熔点:2 054 ℃(2)铝与S、Cl2也能发生反应,反应的化学方程式分别为2Al+3S Al2S3和2Al+3Cl2 2AlCl3。
在Al与O2、S、Cl2的反应中,铝的化合价均由0变为+3,均作还原剂。
(2)教材P76·实验3-4氧化铝、铝与盐酸反应名师提醒(1)1 mol Al与盐酸完全反应,转移电子的物质的量是3 mol,同时生成1.5 mol H2。
(2)实验开始时不产生气泡,一段时间后产生气泡且速率由慢到快,这是因为开始时Al 表面的氧化铝薄膜参与反应但不产生H2,后来Al参与反应产生H2,随着反应的进行,温度升高,反应速率增大。
Al、Al2O3与酸的反应均放热(3)教材P76·实验3-5铝、氧化铝与NaOH溶液反应名师提醒(1)Al和Al2O3都既能与酸反应又能与碱反应。
像Al2O3这类既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物,叫做两性氧化物。
铝_金属材料
二、铝的重要化合物 1.氧化铝(Al2O3)——两性氧化物
白 色 不 溶于水,熔点很高,故可
做耐高温材料,例如,有氧化铝坩埚。 ①与酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
②与强碱反应:
Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4] Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
思考:⑴钢中加入铬镍用途?
⑵不锈钢的性质和用途?
2.几种有色金属材料——金、银、铜
(1)金、银、铜的性质(均不活泼)
①金属光泽:Au——黄色;
Ag——银白色;
Cu——紫红色。
②延展性:Au >Ag>Cu
③传热性:Ag>Cu>Au
④导电性:Ag>Cu>Au ⑤化学活动性:Cu>Ag>Au
(2)铜及铜的化合物的转化
①铜的弱还原性:在潮湿的空气中会锈蚀。 2 Cu +O2 +H2O +CO2 ===Cu2(OH)2CO3
碱式碳酸铜(铜绿)
②在加热或点燃条件下,同能与许多非金属反应。 △ △ 2 Cu +O2 ===2CuO 2 Cu +S ===Cu2S
③铜及其化合物的转化 4 CuO ====2Cu2O+O2 ↑
方法二:用Na[Al (OH) 4]和弱酸(碳酸)反应
2[Al (OH) 4]- +CO2==2AI(OH)3 ↓+CO32- +H2O
【讨论】
现有两瓶失去标签的无色溶液, 只知道一瓶是NaOH溶液,一 瓶是AlCl3溶液,你有多少种办 法能将它们鉴别出来,选出一 种最佳方法。
高中化学必修:铝的性质
2.镁、铝都是较活泼的金属,下列描述中正确的是( ) A.高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性 B.镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应 C.镁在点燃条件下可以跟二氧化碳起反应,铝在一定条 件下可以跟氧化铁发生氧化还原反应 D.铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物
解析 在常温下,镁和铝在空气里都能跟氧气反应,生成一 层致密而坚固的氧化物薄膜,这层氧化物薄膜能够阻止金属 的继续氧化,所以镁和铝都有抗腐蚀的性能,但是在高温下 能剧烈反应,放出大量热,A 错;镁能跟酸反应不能跟碱反 应,B 错;C 对;铝热剂是铝粉和氧化铁的混合物,在铝热 剂反应时,为了引燃,在铝热剂上放供氧剂(氯酸钾),中间 插一根镁条,是为引燃用的,D 错。 答案 C
。
(3)将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操
作还有:①记录 C 的液面位置;②将 B 中剩余固体过滤,
洗涤,干燥,称重;③待 B 中不再有气体产生并恢复至室
温后,记录 C 的液面位置;④由 A 向 B 滴加足量试剂;
⑤检查气密性。上述操作的顺序是
(填序号);记
录 C 的液面位置时,除视线平视外,还应
(2)与盐酸、稀硫酸反应 反应的离子方程式为: 2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(3)与强碱反应 Al 能够与 NaOH、KOH 等强碱溶液反应,化学方程式为: 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ ,2Al+2KOH +2H2O===2KAlO2+3H2↑。 离子方程式为: 2Al+2OH-+2H2O===2AlO- 2 +3H2↑ 。
( D)
A.钠和冷水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.铝与烧碱溶液反应:2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2 +
铝
铝(aluminium)元素周期表中的第3周期ⅢA族元素,一种重要的轻金属。
元素符号Al,原子序数13,相对原子质量26.98154。
铝在常温下为固体,银白色有光泽金属,密度2.702克/厘米3,熔点660.37℃,沸点2467℃。
化合价±3。
具有良好的导热性、导电性,和延展性,电离能5.986电子伏特,虽是叫活泼的金属,但在空气中其表面会形成一层致密的氧化膜,使之不能与氧、水继续作用。
在高温下能与氧反应,放出大量热,用此种高反应热,铝可以从其它氧化物中置换金属(铝热法)。
例如:8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe+795千卡,在高温下铝也同非金属发生反应,亦可溶于酸或碱放出氢气。
对水、硫化物,浓硫酸、任何浓度的醋酸,以及一切有机酸类均无作用。
简史铝(aluminium)一词来源于古罗马语alumen(明矾)。
1746年德国人波特(J.H.Pott)从明矾制得氧化铝。
1807年英国人戴维(H.Davy)试图电解熔融的氧化铝制取金属铝,但没有成功。
金属铝的制取最初采用化学法。
1825年丹麦人奥斯忒(H.C.Oersted)把氯气通过木炭和氧化铝的高温层,制成无水氯化铝。
他把所得的氯化铝蒸气冷凝在与空气隔绝的冷却容器中,然后用钾汞齐与无水氯化铝起反应制得铝汞齐。
在真空下蒸馏了汞之后得到少量的金属铝。
所得金属铝的颜色及光泽类似于锡。
他的研究结果只在当时鲜为人知的丹麦杂志上作了报道。
所以铝的发现后来误归于德国的沃勒(F.Wöhler)。
1827年沃勒用钾与无水氯化铝起反应,得到金属铝粉末。
1845年他用氯化铝气体通过熔融金属钾的表面,得到一些铝珠,每颗铝珠重约10~15mg,进而初步测定了铝的密度和延展性。
1854年法国的德维尔(S.C.Deville)在巴黎附近建立了一座用钠置换氯化铝生产铝的小铝厂。
生产出来的铝用来制造头盔、餐具和玩具,当时铝的价格接近黄金。
1865年俄国的别克托夫提议用镁来置换冰晶石中的铝,这一方案为德国盖墨林根铝镁工厂所采用。
铝的拼音_铝的组词_铝的笔顺_铝的意思及诗句大全
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及诗句大全
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铝的拼音:lǚ
铝的笔顺:ノ一一一フ丨フ一丨フ一
铝的部首:钅
铝的笔画:11
铝的结构:左右结构
铝的英文:aluminum
铝的繁体字:鋁
铝的同音字:挔、慺、穭、膂、屢、絽、梠、縷、膐、鋁
铝的组词:铝土、铝箔、铝铜、铝材、铝板、铝锅、铝粉、铝塑、铝罐、铝厂、镁铝、镀铝
铝的意思:
一、◎一种金属元素,质地坚韧而轻,有延展性,容易导电。
可作飞机、车辆、船、舶、火箭的结构材料。
纯铝可做超高电压的电缆。
做日用器皿的铝通常称“钢精”、“钢种(zhóng)”。
铝的诗句:
一、谁为试铝霜《渡江云揭浩齐送春》
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1。
铝是什么材料
铝是什么材料
铝是一种轻量、柔软、耐腐蚀、导电性和导热性良好的金属。
它在地壳中的含量较高,占全球金属资源的8%。
铝的常见形式是铝土矿,它主要由以下几种矿物组成:石英、黏土矿物(如脱水铝石、脱水氧铝石)、硅藻土矿物和长石。
铝的特性使其在各个行业得到广泛应用。
首先,铝的轻量特性使其成为航空航天和汽车制造业的理想选择。
铝合金比钢铁轻近3倍,能够减轻汽车和飞机的重量,提高燃油效率。
因此,大量的铝合金被用于生产汽车车身和飞机部件。
其次,铝具有优良的导热性和导电性,在电力传输和散热方面表现出色。
铝制电线和电缆被广泛用于输电线路和各种电器设备中,其轻量和导电性能使得电线安装更加灵活方便。
此外,由于铝导热性能较好,它也常被用来制作散热器、钢铁冶炼中的保护剂和厨具等。
铝还具有耐腐蚀性,因此被广泛应用于建筑和防腐行业。
铝制的建筑材料常被用作外墙、窗户、门框和屋顶的覆盖物。
因为铝具有氧化膜保护层,能够有效地隔绝空气、水和其他外界环境对金属的腐蚀作用。
此外,铝还具有良好的可塑性,能够被轻松加工成各种形状。
通过压铸、挤压和轧制等加工工艺,铝可以制成各种产品,如铝箔、铝合金管、铝制罐等。
铝箔被广泛应用于食品包装、药品包装和电子产品包装等行业,其轻巧、耐腐蚀和良好的导热
性能使得铝箔成为被广泛接受的包装材料。
总的来说,铝作为一种优良的金属材料,具有轻量、耐腐蚀、导电导热性能优异等特点,被广泛应用于各个行业,包括航空航天、汽车制造、建筑、电力传输、包装等。
随着技术的进步和对环境友好材料的需求增加,铝将在未来的应用领域中发挥更加重要的作用。
铝在自然中的存在状态
铝在自然中的存在状态铝是一种常见的金属元素,它在自然界中以多种形式存在。
铝的存在状态与其化学性质、环境条件和地质过程密切相关。
本文将从不同的角度探讨铝在自然中的存在状态。
铝是地壳中含量最丰富的金属元素之一,约占地壳的8%。
地壳中的铝主要以氧化铝的形式存在,主要矿物有石英、长石和云母等。
这些矿物中的铝是以氧化铝的形式与其他元素结合而存在的。
氧化铝是一种白色粉末,具有很高的熔点和硬度,在自然界中广泛存在。
铝也可以以离子的形式存在于土壤和水中。
当矿物质破碎或风化时,其中的铝离子会溶解在土壤水或地下水中。
土壤中的铝离子对植物生长起着重要的作用,但高浓度的铝离子对植物和土壤生物有毒性。
在适宜的pH条件下,土壤中的铝离子可以形成稳定的配位化合物,对环境没有明显的危害。
铝还可以以矿石的形式存在于地下,如铝土矿。
铝土矿是一种含铝矿石,其中主要成分是氧化铝和水合铝硅酸盐。
铝土矿的形成需要长时间的地质过程,包括岩浆活动、热液作用和风化等。
铝土矿是铝的重要来源之一,经过提炼和加工后可以得到铝金属和各种铝合金。
铝还以无机盐的形式存在于海水中。
海水中的铝主要以氧化铝的形式存在,浓度较低。
铝的溶解度受到水体pH值、温度和盐度等因素的影响。
海水中的铝离子也对海洋生态系统起着一定的影响,但其浓度相对较低,对海洋生物的影响较小。
铝在自然界中以多种形式存在。
地壳中的氧化铝矿物是铝的主要存在形式,而离子态的铝则存在于土壤、水体和海水中。
铝的存在状态与环境条件、地质过程和人类活动密切相关。
了解铝在自然界中的存在状态,有助于我们更好地认识铝的性质和应用领域,同时也有助于环境保护和资源利用的合理规划。
金属材料之铝的详细介绍
金属材料之铝的详细介绍铝是一种重要的金属材料,具有许多独特的特性和应用。
本文将详细介绍铝的各种属性,包括其化学性质、物理特性、制造工艺和用途。
一、化学性质铝是一种化学元素,原子序数为13,化学符号为Al。
它是地球上最常见的金属之一,它可以与多种元素发生化学反应,如氧化物、酸和碱。
铝也可以和大多数常见的金属形成合金,如镁、锰、铜、锌和镍。
和其他金属合金相比,铝的合金强度高,重量轻,不易腐蚀,具有一种非常好的可塑性。
二、物理性质铝是一种非常轻的金属,具有比重为2.7的密度,其熔点为660℃,沸点为2467℃。
铝的导热率很高,这使得它成为一种重要的导热材料,适用于制造导热器和散热器等设备。
此外,铝也是良好的电导体,因此广泛应用于电子、电气设备。
三、制造工艺铝的制造工艺始于铝矿石的提取和精炼。
铝矿石通常以红色泥土的形式存储在地下,然后开采和提取金属。
铝的精炼过程是循环工艺,包括熔炼、造粒、电解和铸造。
混合熔炼铝矾土和氢氧化铝,并将熔体在脱气、脱硼和除杂剂清除杂质的条件下升温熔炼,制成铝锭。
铝锭通常是以纯度和形状分类的,铝锭的形状多种多样,如板材、棒材、管材、线材和锭状材料等。
四、用途铝是一种非常重要的金属材料,具有多种不同的应用领域,包括建筑施工、运输、制造、电子、航空航天和生物医学等。
以下列举了一些常见的用途:1. 建筑施工:铝是轻质、易加工的金属,广泛应用于建筑施工行业,如门窗、天花板、幕墙、屋顶和桥梁等。
2. 运输:铝是一种轻质金属,广泛应用于汽车、火车、飞机和船舶制造。
汽车和卡车的大部分结构部件、处理电击几个压缩空气和振动减震器等都使用铝。
3. 制造:铝是一种高强度金属,易于加工成各种形式和尺寸。
因此,铝材料在数控机床、成型机械和各种加工设备中广泛应用。
4. 电子:铝是一种良好的导热和导电材料,因此可以用于电子和电气设备,如电线、线圈、变压器和电容器等。
5. 航空航天:铝是航空航天工业中最重要的材料之一。
铝的知识
铝的知识铝的基础知识:一、什么是铝铝是一种银白色金属,在地壳中含量仅次于氧和硅排在第三位。
铝的密度小,仅为铁的34.61%、铜的30.33%,因此又被称作轻金属。
拿同样体积的铝跟钢铁、铜比较,钢铁的重量是铝的2.9倍,铜的重量是铝的3.3倍,因此铝又成为各种设施轻量化的首选金属材料。
铝是世界上产量和用量都仅次于钢铁的有色金属。
它既是常用的生产生活物资,又是重要的战略物资。
它具有轻便性、导电性、导热性、可塑性(易拉伸、易延展)、耐腐蚀性(不生锈)等优良特性,所以成为机电、电力、航空、航天、造船、汽车制造、包装、建筑、交通运输、日用百货、房地产等行业的重要原材料。
我们每天都要跟铝打交道,家里的餐具、炊具、门窗、电器,办公室里的电脑、电话、文具、桌椅,工厂里的机器设备,出行乘坐的交通工具,无不与铝有关。
从日常生活用品到潜艇、战机乃至火箭、飞船,铝如影随行、无处不在。
随着现代科学技术日新月异不断向前发展以及新工业领域的不断涌现,铝的用途也越来越广泛,需求量与日俱增,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
在我国现有124个产业中,有113个部门使用铝产品,占91%。
其中在101个物资生产部门中,有96个部门消耗铝冶炼产品或压延产品,占95%。
现在,铝及铝合金已能取代木材、钢铁、塑料等各种材料,其应用范围之广足以使现代生活的各个侧面直接地受到影响。
因此,目前世界各国都在根据各自的条件,积极发展本国的铝工业。
二、铝的特性铝及其合金的优良特点是外观好、质轻、可机加工、物理和力学性能好、抗腐蚀,在很多应用领域中被认为最经济实用。
铝的密度只有2.7×103㎏/m3,约为钢、铜或黄铜密度的1/3左右。
由于铝的材质轻,因此常用于制造汽车、火车、地铁、船舶、飞机、火箭、飞船等陆海空交通工具,以减轻自重增加装载量。
铝在军工中也有广泛应用。
在大多数环境条件下,包括在空气、水(或盐水)、石油化学和很多化学体系中,铝能显示优良的抗腐蚀性。
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不同挤压路径获得的显微组织不同,在路径A和C下,纯铝微 观组织仍能看出剪切带的痕迹。采用路径A经过6次ECAP后剪 切带略窄,晶粒呈纤维状,平均晶粒尺寸为560nm(图1d) ;路径C下6次ECAP 后平均晶粒尺寸为 700 nm(图 1f)
ECAP工艺处理后铝载荷的变化
第一道次挤压之后,最大载荷从 40.9 KN增加到51 KN,增加幅 度最大,可以推断出材料经过一 道次挤压后组织明显细化、强度 明显提高。从第三道次到第五道 次,最大载荷有较为明显的提高 ,从51 KN增加到接近58 KN; 从第六道次开始最大载荷趋于稳 定,并在第八道次达到最大值 58.4 KN。由最大载荷变化可以 推断出,从第一道次到第五道次 为1060纯铝主要力学性能和微观 组织变化阶段,从第六道次之后 ,1060纯铝组织性能将趋于稳定 状态。 图示为不同挤压道次载荷示意图
ECAP工艺师通过细化晶粒的办法,来达到强化材 料的目的,根据Hall-Patch公式
y 0为单晶体的屈服强度 d为晶粒尺寸 k为常数
金属材料的强度与材料的晶粒尺寸成反比,是能同时提高强度、改 善塑性与韧性的有效手段
1
由于挤压来的试样横 截面积保持不变,可 以实现反复挤压
ECAP工艺处理后铝硬度的变化 下表为不同挤压道次后铝的硬度测量值
由图可以看出,第一道 次挤压后试样的硬度由 45.2 HV 上升到 62.4 HV,提高幅度最大此 后随挤压道次的增加试 样硬度增加缓慢,六道 次硬度达到 71.9 HV, 第八道次达到 78.2 HV ,比未挤压前提高了 73%。
ECAP
Text in here
等通道转角挤压,顾名思义,等通道的 意思是在特别设计的模具中,不改变材料 的横截面面积和截面形状;转角挤压的 意思是通过挤压的办法,让材料通过一 定转角的通道。这样,可以使材料通过 多次定向均匀的剪切变形,以实现非常大 的累积变形量而使晶粒细化的目的。 ECAP工艺原理图(Φ 为内交角Ψ为外接弧角 )
b、c、e图为纯铝采用路径 Bc 分别 1 次、 4 次和 6次 ECAP 后的 显微结构
d图为纯铝采用路径 A经过 6 次 ECAP 后的显微结构
f图为纯铝采用路径 C 下 6 次 ECAP 后的显微结构
对比图1b,图1c和图1e,即纯铝采用路径Bc分别1次、 4次和6次ECAP后的显微结构,明显看出随着应变量的 增加,纯铝的晶粒尺寸逐渐减小。经过4次ECAP后细 小 的晶粒生成,而且显微组织内仍然能看原晶界(图c) , 平均晶粒尺寸为750nm;6次ECAP后晶粒间取向角增 大,晶粒组织向等轴晶转变,晶粒平均尺寸细化到 600nm(图 e)
2
挤压后的试样没有任 何空洞
ECAP工艺 的优越性
3
每次挤压都会产生很大的 变应量,在多次挤压后剪切 形变大大提高,形成亚微米 超精细结构
4
可以实现大块超细晶 材料的制备
6
电镜观察纯铝在ECAP工艺前后微观组 织的变化
上图是纯铝退火样和经过不同路径及不同 ECAP次数的 显微组织电镜照片
a图为铝退火后显微组织的照片
20世纪末日本在“超级金属”计划中采用ECAP工艺制备出 纳米晶铝材,引起材料界的重大反响。自此,ECAP日益受到学术和 工业界的重视,世界各国对这种技术展开了研究开始大多数研究集 中于铝合金,最初用于纯铝和AL-Mg的研究,而近几年ECAP已被 用于各种不同的材料,其中也包括聚合物。
ECAP工艺的简介及其优越性
硬度与挤压道次的关系图
ECAP对铝热稳定性的影响
上图显示了纯铝经ECAP1道次和4道次后 , 在不同退火温度和保温时间下硬度值的 变化 。在退火过程中当保温时间一定时, 硬度值随退火温度的增加而大幅度的降低 。1 道次变形试样,在150℃以后,硬度开 始呈现大幅度下降趋势,4道次变形试样 , 在 200℃以后,硬度开始呈现大幅度下 降趋势。并且在同一退火温度下,硬度平 均值随保温时间的增加而降低,即1h>2h > 3h>4h (a)为1道次变形后 (b)为4道次变形后 硬度值与退火温度的关系
Thank You!
L/O/G/O
ECAP工艺及铝在ECAP工艺前后的变化
L/O/G/O
报告要点
1
ECAP变形工艺及应用 铸态铝的微观组织及力学性能
2
3
ECAP工艺处理后铝的微观组织及 力学性能
ECAP工艺的产生及发展
ECAP是Equal一Channel Angular Pressing的英文简称,
即等通道转角挤压工艺。是20世纪70年代由 前苏联Segal等人提出的一种独特的制备高性能、超细晶金属块 体材料的加工方法。