Таблица характеристик алюминия

Таблица характеристик алюминия

Алюминий относится к минералам, встречающимся в природе в виде небольших мелкозернистых скоплений. Входит в группу парамагнитных металлов. Податливость сплава к обработке обуславливает широкое использование в литье и формовке. Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам алюминиевый металлопрокат популярен во всех сферах хозяйства.

Характеристики

Естественный цвет алюминия обладает металлическим серебристо-белым оттенком. В природе чистый элемент отсутствует ввиду активного взаимодействия с другими веществами. Он существует в виде бокситов и минеральных пород – нефелинов, полевого шпата, глиноземов, синего и красного корунда. Минерал корунд известен в ювелирном деле под названиями сапфира и рубина и представляет собой оксид алюминия, формула которого Al2O3.

Физические и химические свойства алюминия приведены в таблице.

Физические характеристики

Показатель

Алюминий

Химическая формула

Al

Расположение в хим.таблице Менделеева

3 период, 3 группа, №13

ГОСТ

4784-2019

Расшифровка

Алюминий и сплавы, получаемые из алюминия

Плотность алюминия, кг/м3

2700

Твердость по Бринеллю

240

Температура кипения, °С

2518

Температура плавления алюминия, °С

660

Параметр удельной теплоемкости, кДж/кг·K

90

Теплопроводность при 100°С, кВт/(м·К)

20

Электропроводность, см/м

37·106

Значение температурного электрического сопротивления, (10−3 K−1)

4,3

Коэффициент удельного сопротивления, Ом·мм²/м

0,026

Значение линейного теплового расширения, при t=20-200°С (10−6 К−1)

24

Ударная вязкость, t = 20°С

140

Модуль упругости

710000

Показатель предела прочности

70

Величина предела текучести

7-11

Значение относительного удлинения

40

Коэффициент Пуассона

0,34

Химические характеристики алюминия и его соединений

Реакции

Образуемое вещество

Особенности проведения

С простыми элементами:

С кислородом

С галогенами

С фосфором

С серой

С азотом

С углеродом

оксид алюминия

иодид

бромид

хлорид

фосфиды

сульфид

нитрид

метанид или карбид алюминия

Применяется мелкодисперсный порошок металла

Катализатор в реакции с йодом – капля воды

Металл смешивается с жидким бромом

Применяется нагретая фольга либо мелкий порошок вещества

Протекает при температуре в 500-800 градусов Цельсия

Нагревание до 200 С

Нагревание до 1000 градусов по Цельсию

Нагрев до 2000 градусов по Цельсию

Со сложными веществами:

С водой

С оксидами металлов

С минеральными кислотами

С концентриров.кислотами

Со щелочами

гидроксид

чистый расплавленный металл

соли алюминия и газообразный водород

сульфат алюминия

нитрат алюминия

тетрагидроксоалюминат

с водородом

Предварительное удаление оксидной пленки раствором щелочи, солями ртути или хлоридом аммония

Смесь поджигается, метод алюмотермии

Применяются все кислоты за исключением концентратов серной и азотной

Требуется сильный нагрев

Взаимодействует с водными щелочными растворами и чистыми щелочами

Химические реакции гидроксида алюминия:

С растворами кислот

С оксидами и карбонатами

Со щелочами

соли

соли метаалюминаты

комплексные соли

В условиях сплавления – нагрева до высокой температуры

Гидроксид алюминия растворяется в щелочи

Процесс алюмотермии – восстановления металлов из оксидов (на примере хрома)

хром и оксид алюминия

Сильный экзотермический процесс, требует нагрева

Химические свойства солей алюминия

Реакции

Образуемое вещество

Особенности проведения

Разложение на оксиды:

нитрат

сульфат

оксид алюминия, кислород, оксид азота

оксид алюминия, кислород, сернистый газ

Выполняется при нагревании

Гидролиз алюминия:

растворимых солей

сульфида, сульфата, карбоната

Гидроксид алюминия с белым осадком

Нерастворимый гидроксид алюминия

Двойной обратимый гидролиз, протекает ступенчато

Необратимый гидролиз

         

При соприкосновении с воздухом металл образует устойчивые оксидные пленки. Это обуславливает отличные показатели сопротивляемости сплавов коррозии.

Свойства алюминия:

  • прочность;
  • малый вес;
  • легкоплавкость, податливость резке, штамповке;
  • коррозийная стойкость;
  • хорошие показатели теплопроводности и электропроводности.

Металл относится к элементам высокой химической активности. Из-за быстрой реакции с воздухом на поверхности формируется оксидная пленка.

Она отличается высокой температурой плавления в 2000 градусов Цельсия, в то время как температура плавления алюминия составляет 660°С. Этим обуславливаются сложные характеристики сварки алюминия – текучесть сплава создает трудности в образовании ровного и прочного шва.

Сварку металлопроката выполняют полуавтоматическим способом в инертной среде либо с помощью вольфрамового электрода и инертного газа. Популярной технологией при отсутствии газов является сварка плавящимися электродами.

Получение

В лабораториях чистый элемент получают, соединяя раствор хлорида алюминия с металлическим калием при нагревании. Промышленное получение предусматривает применение метода диссоциации сульфата элемента. Бокситы или глиноземы смешивают с серной кислотой и в условиях нагрева проводят электролиз с электродами углерода.

Популярным сырьем для промышленности выступает вторичный алюминий. В качестве материала применяются товары и металлопрокат, вышедшие из эксплуатации. Поступающий в переработку лом алюминия отличается большим количеством загрязнителей и примесей, что требует проведения тщательной очистки и сортировки.

Источники металла:

  • детали автомобилей, судов, самолетов;
  • строительные конструкции;
  • стоматологическое оборудование;
  • бытовая техника, кухонная утварь, приборы домашнего пользования.

В больших количествах химический элемент содержится в холодильниках, посудомоечных и стиральных машинах, сушилках. Сплавы широко используются в деталях автомобилей – бамперах, элементах рам, крыльях, дверях, капотах, радиаторах. Источниками вторичного алюминия служат и предметы быта – посуда, телевизионные антенны, утюги, светильники, элементы окон и дверей.

Применение

Конструкционный металл востребован в авиастроении, автомобильной и космической отрасли, приборостроении, пищевой промышленности. Легкость сплава обеспечивает маневренность судов при низкой массе. Коррозийная стойкость обуславливает многолетнюю эксплуатацию транспортных средств, оборудования, посуды. Свойства проводника позволяют применять его в производстве микросхем. Для повышения прочности в процессе выплавки в сплав добавляют магний и медь.

Металл применяется в следующих сферах:

  • авиастроении – изготовление насосов, элементов корпусов и двигателей;
  • судостроении – для палубных комплектующих, трапов, радарных мачт, корпусов судов;
  • ракетостроении – в качестве компонента ракетного топлива;
  • строительстве – изготовление рам, конструкций, столярных изделий;
  • автомобилестроении – производство элементов корпусов, бамперов, радиаторов;
  • электронике – для микросхем, проводов и кабелей;
  • оборонной промышленности – выпуск автоматов и пистолетов, установок, танков;
  • железнодорожной сфере – для рам и деталей вагонов, цистерн.

Металл популярен в производстве бытовых предметов массового потребления – крупной и мелкой техники, зеркал, фольги, посуды. В металлургии элемент задействуется в качестве восстановителя, с его помощью из галогенидов и оксидов получают хром, марганец, калий. Стойкость к агрессивным средам и отсутствие токсичности обуславливают применение вещества в изготовлении емкостей для хранения кислот и щелочей, удобрений, пищевых продуктов. Используется в стекловарении и пиротехнике, изготовлении ювелирной бижутерии, служит пищевой добавкой. Применяется в производстве медикаментов, в сочетании с другими компонентами служит основой для обезболивающих и антацидных препаратов.

Популярные статьи
Когда подорожает металлолом в 2022 году?
46259

Когда подорожает металлолом в 2022 году? Прогнозы, текущая ситуация, динамика цен на черный и цветной лом.

Когда подорожает металлолом? Прогноз цен на 2023 год
26913

Резкое падение цен на металлолом в середине 2022 года и восстановление спроса к 2023.

Цены на металл во втором полугодии 2022 года
23964

Цены на металл во втором полугодии 2022 года: прогнозы и мнения. Что ждет металлургических гигантов в России.

Динамика цен на металлолом Октябрь 2022
17999

Динамика цен на металлолом в сентябре-октябре 2022 года. Графики внутреннего и внешнего рынка, прогнозы и причины падения.

Особенности выбора арматуры
17684

Стальная арматура лишь на первый взгляд кажется простым изделием. На самом деле существует несколько технологических процессов производства арматурного проката.

ТОП-30 производителей металлочерепицы
16363

Металлочерепица является одним из лучших кровельных материалов. Мы составили рейтинг лучших производителей металлической черепицы по объему производства и продаж.

Падение цен на металл -50% летом 2022
13846

Снижение цен на металл в России 2022. Все предпосылки, текущая ситуация, прогнозы.

Прогноз цен на медь в 2023 году
12467

Прогноз цен на медь в 2023 году: мировые цены, товары из меди, причины падения

Цены на медь во втором полугодии 2022 года
12295

Причины и предпосылки для снижения цен на медь в 2022 году. Прогнозы, перспективы, цены медного лома в городах РФ.

ТОП-30 металлургических заводов России
11028

Металлургическая промышленность показывает большие темпы развития. Обуславливается это высоким спросом на стальное сырье. Учитывая объемы производства и численность работников, мы определили 30 лучших металлургических завода и комбината страны.

Вам будет интересно
Рост цен на металл: первое полугодие 2023 года
195

График котировок стали на мировом рынке - фьючерсный контракт по месяцам за 2022 и за начало 2023. Ведущие поставщики стали на российском рынке. Прогноз цен на металл.

Прогноз цен на металлолом в первом полугодии 2023 года
1468

Прогноз цен на металлолом. Актуальные события в начале 2023 г. Цены на металлолом в Турции в январе. Причины снижения цен на металлолом в 2022 году. С чем связан рост цен.

Удельный вес стали: сводная таблица для различных марок
161

Знакомство с термином - удельный вес стали. Воздействие примесей и добавок. Определение веса стального листа. Обобщенные данные

Рост цен на металлолом в первом полугодии 2023 года
1239

Анализ рынка чермета в 2023 г. Цены на металлолом в Турции в начале 2023 г. Список ведущих поставщиков лома в России. Цены на лом в России.

Расшифровка марок стали
155

Расшифровка букв и цифр в марке стали. ГОСТ и свойства всех марок стали.

Выставка Металл-Экспо
130

«Металл Экспо» – ежегодная выставка металлургов в России. Лучшие компании, великолепные стенды, огромные контракты.

Полный список изделий, где применяется арматура
218

Список, где применяется арматура: фундамент, плиты, опоры, конструкции без бетона, сетки арматурные, каркасы арматурные.

ТОП-50 благородных металлов
366

Список 50 благородных металлов. Уникальные свойства редких металлов. Цена за 1 грамм.