آشنائی با آلومینیوم

آلومینیوم (آلومینیوم در انگلیسی آمریکایی و کانادایی) یک عنصر شیمیایی با نماد Al و عدد اتمی ۱۳ است. این یک فلز سفید نقره ای، نرم، غیر مغناطیسی و شکل پذیر در گروه بور است. از نظر جرم، آلومینیوم فراوانترین فلز در پوسته زمین و سومین عنصر فراوان است (بعد از اکسیژن و سیلیکون). فراوانی آن نسبت به عناصر دیگر در عمق بیشتری از گوشته زمین و فراتر از آن کاهش می یابد. سنگ معدن اصلی این نوع از فلز بوکسیت است.

این فلز بسیار واکنش پذیر است، بنابراین نمونه های بومی نادر هستند و محدود به محیط های احیا کننده شدید هستند. در عوض، در بیش از ۲۷۰ ماده معدنی مختلف به صورت ترکیبی یافت می شود. علیرغم شیوع آن در محیط، هیچ موجود زنده ای به عنوان متابولیکی از نمک های آن استفاده نمی کند، اما این فلز توسط گیاهان و حیوانات به خوبی تحمل می شود. به دلیل فراوانی این نمکها ، احتمال نقش بیولوژیکی آنها ادامه دارد و مطالعات ادامه دارد.

آلومینیوم برنز

اگر چه Al، یک عنصر فراوان در پوسته زمین است (۱۸٪)، این عنصر در حالت آزاد خود بسیار نادر است و زمانی یک فلز گرانبها و ارزشمندتر از طلا به حساب می ‌آمد بنابراین، به‌ عنوان فلزی صنعتی اخیراً مورد توجه قرار گرفته و در مقیاس‌ های تجاری تنها بیش از ۱۰۰ سال است که مورد استفاده‌است. در ابتدا که این فلز کشف شد، جدا کردن آن از سنگ‌ها بسیار مشکل بود و چون کل این نوع فلز در زمین به صورت ترکیب بود، مشکل ‌ترین فلز از نظر تهیه به ‌شمار می ‌آمد.

این نوع فلز در قرن نوزدهم برای مدتی از طلا با ارزش‌تر بود، اما بعد از ابداع یک روش آسان برای استخراج آن در سال ۱۸۸۹، قیمت آن رو به کاهش گذاشت و سقوط کرد. تهیه مجدد این فلز از قطعات اسقاط (از طریق بازیافت) تبدیل به بخش مهمی از این صنعت شد.

بازیافت این فلز موضوع تازه‌ای نیست، بلکه از قرن نوزدهم یک روش رایج برای این کار وجود داشت. با اینهمه تا اواخر دهه ۶۰ این یک کار کم منفعت بود تا زمانی‌که بازیافت قوطی‌هایی از این جنس  آشامیدنی‌ ها بالاخره بازیافت این فلز را مورد توجه قرار داد. منابع بازیافت آن  عبارت‌اند از: اتومبیل ها، پنجره‌ها، درها، لوازم منزل، کانتینرها و سایر محصولات. یکی از ویژگی‌های مهم این فلز که بازیافت آن را مورد توجه قرار می‌دهد آن است که هیچ تفاوتی بین کیفیت آلومینیوم بازیافتی و تازه تولید شده وجود ندارد.

آلومینیوم برنز
آلومینیوم به دلیل چگالی کم و توانایی مقاومت در برابر خوردگی از طریق پدیده انفعال قابل توجه است. فلزات و آلیاژ های آن برای صنعت هوافضا حیاتی است و در صنایع حمل و نقل و ساختمان ، مانند نمای ساختمان و قاب پنجره مهم است. اکسیدها و سولفات ها مفیدترین ترکیبات این فلز آلومینیومی هستند. آلیاژهای AL به دلیل داشتن خواص منحصر به فردی مانند نسبت استحکام به وزن بالا، قابلیت جوشکاری خوب، شکل‌پذیری عالی و مقاومت به خوردگی نسبتاً خوب، به گونه گسترده در انواع سازه‌ها، صنایع هوایی و دریایی، خطوط انتقال برق، وسایل نقلیه و… استفاده می‌شوند.

پایین بودن نسبی قیمت و بالا بودن استحکام آلومینیوم و آلیاژ های آن سبب شده‌است که AL در بین فلزات غیر آهنی بیشترین کاربرد را در ساخت قطعات داشته باشد. قطعات این فلز را می‌ توان به روش‌های ریخته‌گری ماسه ای، ریخته‌گری تحت فشار، کارسرد (Cold Working) یا کار گرم (Hot Working) و اکستروژن ساخت.

آلومینیوم
آلیاژهای AL دارای قابلیت ماشینکاری، پرسکاری، لحیم کاری نرم، لحیم کاری سخت و جوشکاری می‌ باشد. AL خالص در دمای ۶۶۰ درجه سلسیوس ذوب می‌شود، که برای تولید قطعات به روش ریخته‌گری ماسه ای یا ریخته‌گری با قالب‌های فلزی بسیار مناسب است.
آلومینیوم به صورت ورق، مفتول، تسمه، زر ورق، میل گرد، لوله و پروفیل‌های ساختمانی و اکسترود شده در بازار موجود است. در جوشکاری یا لحیم کاری قطعات آن بایستی به نکات خاصی توجه کرد چرا که همه آلیاژهای آلومینیوم قابلیت جوشکاری ندارند.
مقاومت خوردگی آلیاژهای آلومینیوم بستگی به کیفیت پوشش اکسیدی نازکی دارد که بر روی آنها تشکیل می‌شود. از آنجا که آلومینیوم فلز فعالی است، این پوشش به سرعت بر روی آن شکل می‌گیرد. خراش یا سایش این پوشش امکان خوردگی این فلز را به وجود می‌آورد. به روش آنودایز کردن می‌توان یک پوشش اکسیدی ضخیم بر روی سطح آلومینیوم ایجاد کرد.

برخی از کاربردهای اصلی آلومینیوم عبارت‌اند از:

هر نوع فلز یا به طور کلی‌تر هر ماده ای با توجه به خواص و ویژگی های خاص خود در صنایع مختلف کاربرد متفاوتی دارد. آلومینیوم نیز باتوجه به خواص ویژه خود در صنایع بسیار گوناگونی استفاده شده است. اما آنچه کاربرد آن را در صنایع مختلف مهم می نماید خواص منحصر بفرد این فلز ارزشمند می¬باشد. آلومینیومها با توجه به داشتن خواص ویژه و متفاوت خود، در صنایع مختلفی همچون هوافضا، حمل و نقل، خودروسازی، صنایع بسته بندی، صنایع الکتریکی، صنایع ساختمانی و بسیاری از صنایع دیگر کاربرد فراوانی دارد و به عنوان یکی از اقلام مصرفی این صنایع درآمده است.
در حمل و نقل، بسته بندی، لوازم خانگی، خطوط انتقال برق، بصورت آلومینیا و کوراندوم و سوخت.

آلومینیوم برنز
در اتومبیل‌ها، هواپیماها، کامیون‌ها، کشتی‌ها، ناوگان‌های دریایی، راه‌آهن و… از آلومینیوم به دلیل چگالی پایین آن استفاده می‌شود. در بسته‌بندی (قوطی‌ها، فویل و…) از این نوع فلز به دلیل غیرسمی بودن، جاذب نبودن و تراشه‌تراشه نشدن استفاده می‌شود. در درب، پنجره، دیوار پوش‌ها و… از آنجایی که فولاد ارزان‌تر از فلز آلومینیومی است، زمانی از آن استفاده می‌شود که عواملی مثل زنگ‌نزن بودن، سبکی یا عوامل مهندسی مدنظر باشد. در وسایل برقی خانگی، وسایل آشپزخانه مورد استفاده است.

هدایت الکتریکی آلومینیومها از مس بیشتر و از طلا کمتر می‌باشد اما استحکام مکانیکی ان در برابر کشش از مس کمتر می‌باشد و لذا برای ساخت هادی‌های آلومینیوم به منظور استفاده در خطوط انتقال از هسته‌ای فولادی برای تقویت استحکام ان در برابر کشش استفاده می‌کنند معروف‌ترین هادی آلومینیومی با ویژگی‌های بالا که در ۹۰ درصد خطوط انتقال استفاده می‌شود هادی ACSR می‌باشد.

ماشین آلات اکسید آلومینیوم (آلومینا) به‌طور طبیعی و به صورت کوراندوم، سنگ سنباده، یاقوت و یاقوت کبود یافت می‌شود که در صنعت شیشه‌سازی کاربرد دارد. یاقوت و یاقوت کبود مصنوعی در لیزر برای تولید نور هم‌نوسان بکار می‌روند. آلومینیوم با انرژی زیادی اکسیده می‌شود و در نتیجه در سوخت موشک‌های با سوخت و دمازاها مورد استفاده واقع می‌شود.

امروزه درصد بالایی از فلزات تولیدی در جهان در صنایع ساختمانی مصرف دارد. آلومینیوم در ساختمان‌ها و سازه‌ها در طیف وسیعی از کاربرد‌های متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرد که از آن جمله می‌توان به در و پنجره، سقف‌های آلومینیومی داخل و خارج ساختمان‌ها و کارخانجات، پنجره و ورق‌های روکش دار پیش ساخته آلومینیومی برای نمای ساختمان‌های عظیم، ویترین مغازه‌ها، درب‌ها، سایه بان‌ها، تجهیزات و وسایل معماری، تجهیزات هدایت آب باران اشاره کرد.

آلومینیوم

آلومینیومسبکی و وزن کم تجهیزات آلومینیومی فاکتور بسیار مهمی در کاربردهای مهندسی ساختمان محسوب می ‌شود. این سبکی وزن و همچنین قابلیت شکل پذیری بالا، آلومینویم را به فلزی ناب جهت ساخت در و پنجره تبدیل نموده است. مواد آلومینیومی مصرفی در ساختمان طول عمر بالایی داشته و به تعمیر و نگهداری نیاز ندارند. همچنین استفاده از آلومینیومی موجب می‌ شود بار استاتیکی وارد بر ساختمان کم گردد و در نتیجه مصالح مورد نیاز نیز کاهش یابد و فشار کمتری به پی ساختمان وارد شود. بنابراین می‌ توان فوندانسیون ساختمان را با مقدار مصالح کمتری طراحی کرد.

 

برای کسب اطلاعات از قیمت روز آهن با مجموعه فولادآرکا در ارتباط باشید.