金属材料之铝的详细介绍

金属材料：铝的详细介绍

1.铝的物理性质

铝是银白色的轻金属，较软，密度2.7g/cm3，熔点660.4℃，沸点2467℃，铝和铝的合金具有许多优良的物理性质，得到了非常广泛的应用。

铝对光的反射性能良好，反射紫外线比银还强，铝越纯，它的反射能力越好，常用真空镀铝膜的方法来制得高质量的反射镜。真空镀铝膜和多晶硅薄膜结合，就成为便宜轻巧的太阳能电池材料。铝粉能保持银白色的光泽，常用来制作涂料，俗称银粉。

纯铝的导电性很好，仅次于银、铜，在电力工业上它可以代替部分铜作导线和电缆。铝是热的良导体，在工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和民用炊具等。

铝有良好的延展性，能够抽成细丝，轧制成各种铝制品，还可制成薄于0.01mm的铝箔，广泛地用于包装香烟、糖果等。

铝合金具有某些比纯铝更优良的性能，从而大大拓宽了铝的应用范围。

例如，纯铝较软，当铝中加入一定量的铜、镁、锰等金属，强度可以大大提高，几乎相当于钢材，且密度较小，不易锈蚀，广泛用于飞机、汽车、火车、船舶、人造卫星、火箭的制造。当温度降到-196℃时，有的钢脆如玻璃，而有些铝合金的强度和韧性反而有所提高，所以是便宜而轻巧的低温材料，可用来贮存火箭燃料液氧和液氢。

2.铝的制造

般产品都是浇铸，压铸，拉伸，挤压成形。前俩种，可以做比较复杂的工艺，后俩种，有一定的生产局限。

铝电解生产流程

现代铝工业生产采用冰晶石――氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质被溶解，以碳素作为阳极（预焙阳极块），铝液作为阴极，通入直流电流后，在940℃～970℃下，电解槽两极上进行电化学反应，即电解。阳极产物主要是二氧化碳，和一氧化碳气体，但其中含有一定量的氟化氢（HF）等有害气体和固体粉尘，须对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在混合炉内净化澄清之后，浇注成铝锭，或生产成线坯，型材等。

3.铝的性能与应用

材质轻.铝的密度只有2.7×103㎏/m3，约为钢、铜或黄铜的密度的1/3左右。由于铝的材质轻，因此常用于制造飞机、火箭、飞船、汽车、火车、地铁、船舶等陆海空交通工具，以减轻自重增加装载量。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成，每枚导弹的用铝量约占总重量的10%～15%，德、美等国已生产出了全铝汽车。

导电好.铝的电导率在金属中仅次于银和铜。导电率约为铜的三分之二，但由于其密度仅为铜的三分之一，因此，用于导电材料时，铝的性价比优于铜，所以被电力工业和电子工业当作首选材料。目前，具有高电阻率的一些特定铝合金也已经研制成功，这些合金可用于高转矩的电动机中。

传热快.铝的热导率很高，导热能力虽然比铜要小，但却比铁大三倍。铜的导热性虽然最佳，但用作导热材料价格也比铝贵许多。因此，铝是制造散热器、热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具的首选材料。

易延展.纯的铝很软，其良好的延展性仅次于金和银，在100℃～150 ℃时可制成薄于0.01 mm的薄片，可拉成细丝和轧成箔片，具有良好的可机加工性，大量用于制造机器设备、冲压各种零件、生产电线电缆和电子业以及包装业。

耐腐蚀.铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，是不生锈的金属。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。因此，铝常用于防腐要求较高的领域，如用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、液态天然气的输送管道等。铝具有极高的回收性,再生铝的特性与原生铝几乎没有差别。这使铝成为发展循环经济、建设节约型社会不可或缺的“绿色”环保型材料。

反射性强.铝的表面具有高度的反射性，反射紫外线的能力比银还强，而且铝愈纯，其反射能力愈好，。辐射能、可见光、辐射热和电波都能有效地被铝反射，特别是抛光后的铝在很宽波长范围内具有优良的反射性，因而常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。

性能可变.在铝中添加某些金属，便可大大改善铝的性能。如在铝中加入少量铜，可制得坚韧且耐腐蚀的铝铜合金，硬度与低碳钢接近，且有着不易变暗的金属光泽，常用于制造珠宝饰物、酸洗设备和其它与稀硫酸、盐酸和氢氟酸接触的设备以及建筑工业中。在铝中加入镁，便制得铝镁合金，其硬度比纯的镁和铝都大许多，而且保留了其质轻的了特点，常用于制造飞机的机身，火箭的箭体，制造门窗、美化居室环境，制造船舶；在铝里添加其它金属成份，可以变成各种各样的铝合金，有些铝合金在强度上甚至超过钢材。

抗磁化.铝是非铁磁性的，这对电气工业和电子工业而言是一个极其重要的特性。

外观美.铝的自然表面状态具有宜人的外观。它柔软、有光泽，而且为了美观，还可着色或染上纹理图案。在现代生活中，铝已经广泛地应用在建筑行业和日用百货中。

阻燃性优.铝是不能自燃的，这对涉及装卸或接触易燃易爆材料的应用来说是十分重要的。

毒副作用小.铝的毒性非常微小，通常用于制造盛食品和饮料的容器。近年来，铝箔在香烟、药品、食品的包装方面应用越来越广泛，已成为包装业的重要材料。

吸音效果好.铝具有良好的吸音性能，根据这一特点，一些广播室、现代化大建筑内的天花板等都可以采用铝

4.铝的国内发展

分析机构也对面前市场做了具体的阐发。分析师认为，会上。 2010 年第一季度电解铝市场出现调剂，首要是由于美元下落和国内产能监禁以及市场超预期的插手宽松货币政策影响。但目前，中国、美国的经济数据以至是欧洲的经济数据均显示，经济已经摆脱金融求助紧急而步入复苏的过程傍边，货币政策的调整势在必行，市场觉得，二三季度加息或结束宽松的货币政策的预期将给铝价加上了一道“ 紧箍咒” 陪同着传统“ 消费淡季” 观点的淡化，近期国内铝价或将低位运行。

有色金属产业禁受了史无前例的打击，金融求助紧急爆发以来。经过收储、调整结构等一系列调控法子之后，宏观经济完成 V 型反弹的市场环境下，有色金属已经成为应对求助紧急和促进复苏的重要工业，完成了由全面亏损到多数红利的正增长，但仍还面临很多成绩，寰球，中国是铝业消费大国也是生产大国，但还不是铝业强国，中国铝工业由大变强之路还很漫长。

中国有色金属工业协会副会长文献军表示， 4 月 20 日第六届（ 2010 中国有色金属产业链生长论坛暨铝产业论坛会上。当面我国铝工业仍处于大而不强的近况，出格面对日益卑劣的海内贸易情况，更加显得不堪一击，指出想要在海内铝业舞台绝对掌控主动权和贸易话语权，必须从三个方面强化自己程度：第一，加强铝本钱供应保障度。连年来，只管我国氧化铝和再生铝产业有了很快的成长，但是本钱保障度仍然不高， 50 ％的铝土本钱凭借入口，造成上游本钱供应不稳定，电