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鋁合金的應(yīng)用

2023-02-24人閱讀


每天早晨當(dāng)我們從睡夢中醒來,開啟一天的生活及工作,總有一種東西像老朋友整天相伴,那就是鋁,它已經(jīng)融入我們的生活中,到處都有它的身影。
鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素,以鋁為主要材料加入其它金屬制造成的鋁合金,它具有輕盈,環(huán)保,耐腐蝕等諸多優(yōu)良的性能,為我們提供了各種便利,

有綠色金屬之稱的鋁有著良好的循環(huán)利用特性,一百年前生產(chǎn)的鋁直到今天還有70%左右還在為人類服務(wù)。



應(yīng)用

在新能源的開發(fā)及利用中,鋁更是不可或缺,由鋁及鋁合金通過鑄造,鍛造,擠壓和壓延等工藝制造而成的產(chǎn)品廣泛使用,鋁的比重只有鋼的三分之一,工業(yè)

鋁擠壓材和鋁壓延材,正在逐漸替代鋼鐵成為交通運(yùn)輸,建領(lǐng)域的基礎(chǔ)材料。

從高鐵車廂到船舶,從軍用到民用,鋁合金的使用在不斷增加,進(jìn)入空間軌道的航天器重量每減輕1公斤,其發(fā)射費(fèi)用就會節(jié)約十多萬元。
節(jié)能減重在航天領(lǐng)域都是以克計(jì)算,航空航天領(lǐng)域已成為鋁合金材料的重要應(yīng)用市場,汽車發(fā)動(dòng)機(jī),輪轂,車身,高鐵車身,機(jī)械設(shè)備及電力設(shè)備,以及日常用品,都是用鋁合金以達(dá)到輕量化的要求。


歷史

在遠(yuǎn)古時(shí)期人類就開始用含鋁的粘土制成陶器,但由于鋁的氧化性能很弱,很難把它提煉出來,所以它在地球上的儲量比別的金屬多,但使用明顯比銅,鐵等金屬晚得多。
1825年德國化學(xué)家提煉出純度不高的灰色金屬鋁。
1854年法國化學(xué)家利用鈉作為還原劑,成功的制成了金屬鋁錠塊,在這之后的一段時(shí)間里,鋁成為昂貴的材料,由鋁做成的產(chǎn)品只有帝王貴族才能享用。
1884年在鋁中加入了其它金屬制成鋁合金材料,第一應(yīng)用在建筑中。
1908年美國公司發(fā)明了電工鋁合金,它的特點(diǎn)是硬度高,含銅量高,應(yīng)用在高壓輸電線上。
后來又相繼發(fā)明了鑄造鋁合金,高強(qiáng)度鋁合金,它的應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大。


特點(diǎn)

鋁合金是以鋁為主要材料的合金總稱,主要的合金元素有銅,硅,鎂,鋅等,鋁合金具有抗腐蝕,易于加工,強(qiáng)度高,密度小等優(yōu)點(diǎn)。
鋁合金具有耐腐蝕性,這是很多金屬都做不到的,由于鋁合金表面有一層堅(jiān)硬的膜,這層膜覆蓋在鋁合金表面,使鋁合金與氧氣隔絕,隨著時(shí)間的延長,這層膜還會不斷的增厚,如果這層膜遭到破壞還會重新生長出保護(hù)膜,使其鋁制品有良好的耐腐蝕性。當(dāng)然還需要后期的表面處理配合才能讓鋁合金更加耐腐蝕。
很多人就認(rèn)為鋁不會氧化,其實(shí)世界上沒有絕對不氧化的金屬,只不過條件與程度不同而已,鋁合金如果表面保護(hù)膜遭到破壞,也會氧化。
鋁合金的缺點(diǎn)也很明顯,那就是太脆了,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了新型鋁合金材料,鋁合金這個(gè)缺點(diǎn)正在被改變,通過在金屬的晶體結(jié)構(gòu)中引入“斷層”,就可以極大的提升材料強(qiáng)度,除了讓新型鋁合金材料的強(qiáng)度與不銹鋼差不多,這個(gè)特性還可以用于耐腐蝕涂層。
從微觀層來講金屬就是由一層層重復(fù)堆疊起來的晶體原子組成,當(dāng)某一層缺失時(shí),就會遭致堆垛倒塌斷裂,有趣的是這些堆疊起來的斷層竟然能讓材料強(qiáng)度變得更高,這個(gè)特性引入到新型鋁材中,在增加材料強(qiáng)度和延展性的同時(shí),還改善了它的熱穩(wěn)定性,新產(chǎn)品有望在電子設(shè)備和車輛的耐腐蝕涂層上得到應(yīng)用。

來源:制造原理