Project Description

همه چیز درمورد آلومینیوم

آلومینیوم عنصری سفید یا نقره ای رنگ است که با نماد اختصاری Al و عدد اتمی ۱۳ نمایش داده می شود. آلومینیوم دارای ویژگی های منحصر بفردی می باشد که به همین علت در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این فلز دارای چگالی کمتری نسبت به سایر فلزات بوده و میل زیادی به برقراری واکنش با اکسیژن دارد که به همین علت در طبیعت به شکل اکسید یافت می شود. هنگامی که آلومینیوم در مجاورت هوا قرار می گیرد، یک لایه محافظ اکسید روی سطح آن ایجاد می شود.

بعد از اکسیژن و سیلیکون، آلومینیوم سومین عنصر فراوان در زمین است که تقریبا هیچ وقت به حالت فلز آزاد مشاهده نمی شود. خصوصیاتی مانند: سبک، بادوام و بسیار کاربردی، آلومینیوم را به یکی از اصلی ترین مواد مهندسی تبدیل کرده است. آلومینیوم نقش بسزایی در اکثر لوازمی که به طور روزمره با آن ها سر و کار داریم، دارد. به عنوان مثال اتوموبیل ها، قطار و هواپیماهایی که با آن ها سفر می کینم، تلفن های همراه و کامپیوترها، یخچال ها و … مواردی از کاربردهای آلومینیوم در ساخت و تولید آن ها هستند.

قابل ذکر است که این عنصر فراوان روی پوسته زمین، تقریبا ۸ درصد از جرم هسته زمین را تشکیل می دهد. رایج ترین شکل آلومینیوم در طبیعت به صورت سولفات های آلومینیوم می باشد. سولفات های آلومینیوم امروزه برای تمیز کردن آب ها، پخت و پز، تولید دارو، مواد آرایشی و بهداشتی، صنایع شیمیایی و … استفاده می شوند. نام آلومینیوم برگرفته از سولفات های آلومینیوم است که در زبان لاتین با نام آلومین شناخته شده اند. بسیاری از سنگ های زینتی مانند یاقوت کبود، زمرد، آکوامارین از مواد معدنی آلومینیوم می باشند که بعضی از آن ها به حالت بلور در طبیعت وجود دارند.

شرکت تهران متال مارکت با تجربه ای چندین ساله در زمینه فروش انواع فلزات و تجارب حاصل از آن ها، به شکل توانمندی قادر است با ارائه بهترین و با کیفیت ترین فلزات، نیازهای مشتریان خود را در زمینه های مختلف با بالاترین استانداردهای کاری برطرف کند. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس حاصل بفرمایید.

وقوع و تاریخچه فلز آلومینیوم

آلومینیوم در سنگ های آذرین عمدتاً به صورت آلومینوسیلیکات در فلدسپات ها، فلدسپاتوئیدها و میکاها وجود دارد. در خاک به دست آمده از آنها به عنوان خاک رس; و پس از هوازدگی بیشتر به عنوان بوکسیت و لاتریت غنی از آهن. بوکسیت، مخلوطی از اکسیدهای آلومینیوم هیدراته، سنگ معدن اصلی آلومینیوم است. اکسید آلومینیوم کریستالی (مری، کوراندوم)، که در چند سنگ آذرین وجود دارد، به عنوان یک ساینده طبیعی یا در انواع ریزتر آن به صورت یاقوت و یاقوت کبود استخراج می شود. آلومینیوم در سایر سنگ های قیمتی مانند توپاز، گارنت و کریزوبریل وجود دارد. از بسیاری از کانی های آلومینیومی دیگر، آلونیت و کرایولیت اهمیت تجاری دارند.

قبل از ۵۰۰۰ سال قبل از میلاد، مردم بین النهرین سفال های ظریفی از خاک رس می ساختند که عمدتاً از ترکیب آلومینیوم تشکیل شده بود و تقریباً ۴۰۰۰ سال پیش مصری ها و بابلی ها از ترکیبات آلومینیوم در مواد شیمیایی و دارویی مختلف استفاده می کردند. پلینی به آلومن اطلاق می شود که امروزه به نام آلوم شناخته می شود، ترکیبی از آلومینیوم که به طور گسترده در دنیای باستان و قرون وسطی برای تثبیت رنگ در منسوجات استفاده می شود. در نیمه دوم قرن هجدهم، شیمیدانانی مانند آنتوان لاووازیه آلومینا را به عنوان منبع بالقوه یک فلز تشخیص دادند.

آلومینیوم خام (۱۸۲۵) توسط فیزیکدان دانمارکی هانس کریستین اورستد با احیای کلرید آلومینیوم با آمالگام پتاسیم جدا شد. شیمیدان بریتانیایی سر همفری دیوی (۱۸۰۹) با الکترولیز آلومینا ذوب شده (اکسید آلومینیوم) یک آلیاژ آهن-آلومینیوم تهیه کرده بود و قبلاً نام عنصر را آلومینیوم گذاشته بود. این کلمه بعداً در انگلستان و برخی دیگر از کشورهای اروپایی به آلومینیوم تغییر یافت. شیمیدان آلمانی فردریش ویلر با استفاده از فلز پتاسیم به عنوان عامل کاهنده، پودر آلومینیوم (۱۸۲۷) و گلبولهای کوچکی از این فلز (۱۸۴۵) تولید کرد که از آنها توانست برخی از خواص آن را تعیین کند.

انواع کاربرد آلومینیوم در صنعت

آلومینیوم در محصولات متنوعی از جمله قوطی، فویل، ظروف آشپزخانه، قاب پنجره، بشکه آبجو و قطعات هواپیما استفاده می شود. این به دلیل ویژگی های خاص آن است. چگالی پایینی دارد، غیر سمی است، هدایت حرارتی بالایی دارد، مقاومت در برابر خوردگی عالی دارد و به راحتی می توان آن را ریخته گری، ماشین کاری و شکل داد. همچنین غیر مغناطیسی و بدون جرقه است. این فلز دومین فلز چکش خوار و ششمین فلز انعطاف پذیر است.

این اغلب به عنوان یک آلیاژ استفاده می شود زیرا خود آلومینیوم استحکام خاصی ندارد. آلیاژهای مس، منگنز، منیزیم و سیلیکون سبک وزن اما قوی هستند. آنها در ساخت هواپیما و سایر اشکال حمل و نقل بسیار مهم هستند.

آلومینیوم یک رسانای الکتریکی خوب است و اغلب در خطوط انتقال الکتریکی استفاده می شود. نسبت به مس ارزان‌تر است و وزن آن تقریباً دو برابر رسانا است.

هنگامی که آلومینیوم در خلاء تبخیر می شود، یک پوشش بسیار بازتابنده برای نور و گرما ایجاد می کند. مانند روکش نقره خراب نمی شود. این روکش های آلومینیومی کاربردهای زیادی از جمله آینه تلسکوپ، کاغذهای تزئینی، بسته ها و اسباب بازی ها دارند.
نقش بیولوژیکی
آلومینیوم هیچ نقش بیولوژیکی شناخته شده ای ندارد. به صورت محلول +۳ برای گیاهان سمی است. خاک های اسیدی تقریباً نیمی از زمین های قابل کشت روی زمین را تشکیل می دهند و اسیدیته آزاد شدن Al3+ از مواد معدنی آن را سرعت می بخشد. سپس گیاهان می توانند Al3+ را جذب کنند که منجر به عملکرد کمتر می شود.

بدن ما تنها مقدار کمی از آلومینیومی را که با غذا جذب می کنیم جذب می کند. غذاهایی با مقادیر بالاتر از میانگین آلومینیوم عبارتند از چای، پنیر فرآوری شده، عدس و کیک اسفنجی (جایی که از عامل افزایش دهنده می آید). پخت و پز در تابه های آلومینیومی مقدار زیادی را در رژیم غذایی ما افزایش نمی دهد، مگر در زمان پختن غذاهای اسیدی مانند ریواس. برخی از قرص های سوء هاضمه، هیدروکسید آلومینیوم خالص هستند.

آلومینیوم می تواند در بدن انباشته شود و ارتباط آن با بیماری آلزایمر (زوال عقل پیری) پیشنهاد شده است اما اثبات نشده است.
فراوانی طبیعی
آلومینیوم فراوان ترین فلز در پوسته زمین است (۸٫۱%) اما به ندرت در طبیعت غیر ترکیبی یافت می شود. معمولا در مواد معدنی مانند بوکسیت و کرایولیت یافت می شود. این مواد معدنی سیلیکات آلومینیوم هستند.

اکثر آلومینیوم های تجاری تولید شده توسط فرآیند هال-هرولت استخراج می شوند. در این فرآیند اکسید آلومینیوم در کرایولیت مذاب حل می شود و سپس به صورت الکترولیتی به آلومینیوم خالص تبدیل می شود. ساخت آلومینیوم بسیار انرژی بر است. ۵ درصد از برق تولید شده در ایالات متحده در تولید آلومینیوم استفاده می شود. با این حال، پس از ساخته شدن، به راحتی خورده نمی شود و به راحتی قابل بازیافت است.

۱۰ کاربرد مهم آلومینیوم

۱۰ کاربرد برتر آلومینیوم که در این مقاله در مورد آنها صحبت خواهیم کرد:

• خطوط برق
• ساختمان های بلند
• قاب های پنجره
• لوازم الکترونیکی مصرفی
• لوازم خانگی و صنعتی
• اجزای هواپیما
• اجزای فضاپیما
• کشتی ها
• قطارها
• وسایل نقلیه شخصی

آلومینیوم یک ماده معدنی پس از اکسیژن و سیلیکون فراوان‌ترین ماده معدنی روی زمین است که آن را به فراوان‌ترین فلزی که به‌طور طبیعی در این سیاره یافت می‌شود، و دومین فلز پرمصرف جهان پس از آهن است. این تا حد زیادی به عنوان یک آلیاژ استفاده می شود، حتی اگر محتوای آلومینیوم تا ۹۹٪ باشد.

تقریباً همه افراد در جهان از یک محصول حاوی آلومینیوم در برخی مواقع استفاده کرده اند. این تا حد زیادی به دلیل خواص فیزیکی مطلوب آن است:

1. چگالی: ۲٫۷ گرم بر سانتی متر مکعب در ۲۰ درجه سانتی گراد
2. سختی برینل: ۲۴۵ [-] در ۲۰ درجه سانتی گراد
3. استحکام کششی: ۹۰ مگاپاسکال در ۲۰ درجه سانتی گراد
4. نقطه ذوب: ۶۶۰ درجه سانتی گراد
5. ظرفیت حرارتی ویژه: ۹۰۰ J/(kg·K) در ۲۰ درجه سانتی گراد
6. مقاومت الکتریکی: ۲٫۶E-8 Ω·m در ۲۰ درجه سانتی گراد

با توجه به همه این عوامل، از فراوانی گرفته تا ظرفیت گرمایی و استحکام کششی، آلومینیوم در طیف گسترده ای از کالاهای تجاری استفاده می شود. همچنین بی نهایت قابل بازیافت است و بخشی از زیرساخت های اساسی جهان را تشکیل می دهد. در زیر ده مورد از رایج ترین و مفیدترین کاربردهای آلومینیوم در جامعه مدرن آورده شده است.

۱٫ خطوط برق

آلومینیوم برای سیم کشی شبکه های برق، از جمله خطوط انتقال برق سربار و خطوط توزیع برق محلی، ایده آل است، زیرا نسبت رسانایی به وزن بهتری نسبت به مس – همچنین یکی از رایج ترین مواد مورد استفاده در کاربردهای الکتریکی، ارائه می دهد.

آلومینیوم به سختی بیش از نیمی از رسانایی مس را دارد – اما تنها با ۳۰ درصد وزن، یک سیم لخت آلومینیومی با مقاومت الکتریکی مشابه فقط نصف وزن آن خواهد بود. آلومینیوم همچنین قیمت کمتری نسبت به مس دارد که آن را از نظر اقتصادی و مالی جذاب تر می کند.

۲٫ ساختمان های بلند

آلومینیوم با چکش خواری بالا، نسبت استحکام به وزن بالا و تطبیق پذیری، ماده ای ارزشمند در قلب ساختمان های بلند و آسمان خراش ها است. همچنین به دلیل دوام، انعطاف‌پذیری طراحی و کمک به صرفه‌جویی در مصرف انرژی، چه در قسمت جلویی و چه در قسمت پشتی، یک ماده ایده‌آل است.

علاوه بر این، آسمان‌خراش‌ها در صورت استفاده از فولاد وزن بسیار بیشتری خواهند داشت، که مستلزم عمیق‌تر شدن پایه‌های ساختمان و افزایش هزینه‌های ساخت و ساز است.

۳٫ قاب های پنجره

فریم های آلومینیومی به طور کلی گزینه ای کاملا بادوام و مقرون به صرفه برای منازل و ادارات هستند. آنها همچنین سبک وزن هستند و می توانند در برابر ضربه مقاوم شوند، که در مکان هایی که بادهای شدید و طوفان های قدرتمند را تجربه می کنند مفید است.

استفاده از آلومینیوم برای قاب پنجره معمولاً تعمیر و نگهداری کمتری دارد و هزینه کمتری نسبت به چوب دارد و همچنین در برابر خراشیدگی، ترک خوردن و لکه‌دار شدن مقاوم‌تر است. با این حال، یکی از معایب عمده استفاده از فریم های آلومینیومی این است که به اندازه چوب کارآمد انرژی نیستند و همچنین سطح عایق را نیز ارائه نمی دهند.

۴٫ لوازم الکترونیکی مصرفی

گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها، تلویزیون‌های صفحه‌تخت، مانیتورهای کامپیوتر و سایر لوازم الکترونیکی به طور فزاینده‌ای از آلومینیوم در تولید خود استفاده می‌کنند. آلومینیوم زیبایی و کاربردی بودن را با توانایی ظاهری پیچیده و در عین حال قابل اعتماد ترکیب می کند. اینها ویژگی های ضروری برای صنعت الکترونیک هستند.

تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی اخیراً آلومینیوم را برای جایگزینی فولاد و پلاستیک به کار گرفته‌اند. این در درجه اول برای خنک کردن CPU و پردازنده های گرافیکی مورد استفاده قرار گرفت، با رسانایی حرارتی عالی که آن را به یک انتخاب ایده آل تبدیل کرد. مدل های جدیدتر لوازم الکترونیکی دارای بدنه آلومینیومی و اجزای بدنه هستند.

آلومینیوم قوی‌تر و قابل اعتمادتر از پلاستیک است و در عین حال سبک‌تر از فولاد است، که همراه با توانایی ذاتی آن در جذب و دفع گرما، منجر به افزایش استفاده از آلومینیوم در بین تولیدکنندگان پیشرو در بازار شده است.

۵٫ لوازم خانگی و صنعتی

آلومینیوم در لوله های دقیق یخچال و تهویه مطبوع استفاده می شود – اما این تمام چیزی نیست که این ماده در چنین وسایلی به کار می رود.

بسیاری از ماشین لباسشویی ها، خشک کن ها، ماشین های ظرفشویی و سایر لوازم خانگی نیز از فریم های آلومینیومی در طراحی خود استفاده می کنند. دستگاه‌های تبرید و انجماد کاربردهای عملی خوبی از آلومینیوم هستند، با ویژگی‌هایی که فرآیند خنک‌سازی را تسهیل می‌کنند و تبرید بسیار کارآمدی ایجاد می‌کنند. یخچال های مدرن بدون مزایای آلومینیوم بسیار متفاوت خواهند بود.

۶٫ اجزای هواپیما

آلومینیوم دارای سه ویژگی عالی است که آن را در صنعت هوانوردی بسیار مفید می کند: نسبت استحکام به وزن بالا، شکل پذیری عالی و مقاومت بالا در برابر خوردگی. در واقع، از زمانی که برادران رایت از آلومینیوم برای ساختن میل لنگ موتور برای اولین هواپیمای دوباله خود با قاب چوبی استفاده کردند، به دلیل آلومینیوم است که بشر توانسته است در وهله اول پرواز کند.

با توجه به اینکه آلومینیوم از نظر استحکام با فولاد تنها با کسری از وزن قابل مقایسه است، استفاده از آن در ساخت هواپیما باعث می شود هواپیماها ظرفیت وزن بیشتری را برای بار و مسافران و همچنین راندمان سوخت بیشتر داشته باشند. مقاومت بالای آلومینیوم در برابر خوردگی همچنین به اطمینان از ایمنی هواپیما و مسافران آن کمک می کند، که یکی از اساسی ترین ملزومات آن در سفرهای هوایی است.

آلومینیوم به دلیل سبک وزن (حدود ۷۰٪ سبکتر از فولاد)، قوی و مقاومت بالا در برابر خوردگی انتخاب شد. در این مقاله، ما به برخی از آلیاژهای رایج مورد استفاده در مهندسی هوافضا و کاربردهای آنها و همچنین برخی از آلیاژهای کمتر شناخته شده و آنچه در آینده برای مواد هوافضا در انتظار خواهد بود نگاه خواهیم کرد.

۷٫ اجزای فضاپیما

پیشرفت فناوری فضاپیما و موشک مستقیماً با پیشرفت آلیاژهای آلومینیوم مرتبط است. از اولین موتورهای نمونه اولیه تا استفاده ناسا از آلیاژ آلومینیوم-لیتیوم، این ماده از زمان آغاز به کار بخشی از برنامه فضایی بوده است.

مشابه هواپیما، نسبت استحکام به وزن آلومینیوم، مقاومت در برابر خوردگی و شکل‌پذیری، ویژگی‌های ایده‌آلی برای چیزی است که باید محکم و سبک باشد و فضایی برای نقص در آن صفر باشد. پنجره‌های فضاپیما نیز کاربرد بسیار خوبی از علم مواد هستند: یکی از راه‌های ساخت آن‌ها اکسی نیترید آلومینیوم است که در واقع یک سرامیک شفاف است که ما برای ساختن وسایل ضد گلوله استفاده می‌کنیم.

با این حال، چیزی حتی چشمگیرتر این است که آلیاژهای آلومینیوم-نیوبیوم مورد استفاده در فضاپیماها قادر به تحمل گرمای متمرکز در داخل موتور فالکون ۹ هستند.

۸٫ کشتی

مواد سبک و مستحکم برای کشتی‌ها، به‌ویژه آنهایی که بدنه آن را پر می‌کنند، نوید خوبی دارد. ویژگی های سبک وزن آلومینیوم اجازه می دهد تا سطح بیشتر و جرم کمتری ایجاد شود – بدون اینکه استحکام لازم برای مقاومت در برابر ترک ها و شکاف ها در بدنه را کاهش دهد.

این اجازه می دهد تا وزن بیشتری در قالب کالا، افراد یا سوخت بارگیری شود. علاوه بر تانکرها و کشتی‌های بزرگ، آلومینیوم در ساخت قایق‌های تفریحی، قایق‌های تندرو و شناورهای زیر آب نیز استفاده می‌شود. بیشتر قایق‌های ورزشی نیز از آلومینیوم، از کیل تا دکل ساخته شده‌اند، که به آنها مزیت سرعت در مسابقات می‌دهد و به فعالیت‌های اوقات فراغت هیجان می‌افزاید.

۹٫ قطار

قطارها می توانند مانند قرن ها با استفاده از آهن و فولاد بسیار خوب عمل کنند. اما اگر قادر به انجام آن هستید، چرا یک طراحی را بهبود ندهید؟ استفاده از قطعات آلومینیومی به جای فولاد می تواند مزایایی داشته باشد: آلومینیوم آسان تر شکل می گیرد و کارایی را بهبود می بخشد.

در حالی که زمانی خطوط راه آهن عمدتاً از آهن ساخته می شدند، بسیاری از عناصر قطارهای مدرن از آلومینیوم ساخته می شوند. در واقع، نسبت مقاومت به وزن آلومینیوم یکی از عوامل اصلی است که سرعت قطار بیش از ۳۵۰ کیلومتر در ساعت را ممکن می‌کند.

آلیاژهای آلومینیومی که در این واگن‌های ریلی پرسرعت استفاده می‌شوند، چگالی پایین‌تری دارند اما استحکامی قابل مقایسه با فولاد دارند و همچنین مقاومت در برابر خوردگی عالی دارند که به تعمیر و نگهداری کمک می‌کند. علاوه بر این، کابل های آلیاژ آلومینیوم به طور فزاینده ای به عنوان جایگزینی برای کابل های مسی سنتی در انتقال و تاسیسات راه آهن استفاده می شود.

۱۰٫ وسایل نقلیه شخصی

آلومینیوم به‌عنوان مقرون‌به‌صرفه‌ترین و سازگارترین راه برای افزایش عملکرد، افزایش مصرف سوخت و کاهش آلاینده‌ها و در عین حال بهبود ایمنی و دوام نام‌برده می‌شود.

چه وسایل نقلیه شخصی مانند یک سدان متوسط ​​فورد یا یک مدل خودروی لوکس مانند مرسدس بنز، آلومینیوم به دلیل استحکام و مزایای زیست محیطی به طور فزاینده ای “مواد انتخابی” برای خودروسازان است.

وسایل نقلیه می توانند سبک تر و چابک تر باشند بدون اینکه قدرت یا دوام خود را از دست بدهند. این همچنین سودمند است زیرا اتومبیل ها می توانند راحت تر بازیافت شوند و سطح پایداری را به استفاده از آلومینیوم در وسایل نقلیه اضافه می کند.

اگرچه این ده مورد از رایج ترین یا مفیدترین کاربردهای آلومینیوم هستند، اما زمینه های متعدد دیگری وجود دارد که می توان از این فلز همه کاره در آنها استفاده کرد.

سوالات متداول آلومینیوم

از کچا می توانیم آلومینیوم خالص، با بهترین قیمت را خریداری کنیم؟

شرکت تهران متال مارکت با سابقه ای درخشان در زمینه فروش انواع فلزات از جمله آلومینیوم، در سطح داخلی و بین المللی، به شما خدمات مختلفی در راستای نیازهایتان ارائه می دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید از طریق راه های ارتباطی زیر با ما تماس بگیرید.

قیمت آلومینیوم چقدر است؟

موارد مختلفی بر روی قیمت نهایی فلز آلومینیوم، تاثیر گذار هستند، از جمله خلوص فلز آلومینیوم، آلیاژهای آلومینیوم، حجم درخواستی شما و بسته بندی آلومینیوم و … می توانند عوامل تعیین کننده قیمت نهایی این فلز باشند. برای گرفتن قیمت نهایی فلز آلومینیوم با همکاران ما در شرکت تهران متال مارکت تماس حاصل بفرمایید.

کاربردها و موارد استفاده از آلومینیوم در صنعت چیست؟

در این مقاله به طور کامل به بررسی کاربردهای فلز آلومینیوم در صنعت و همچنین خواص و ویژگی های منحصر بفرد این فلز پرداخته ایم. شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر درمورد آلومینیوم و آلیاژهای آن، سایر مقالات مرتبط به فلز آلومینیوم را در وب سایت تهران متال مارکت مطالعه نمایید.

سخن آخر

آلومینیوم ترکیبی نادر از خواص ارزشمند را ارائه می دهد. این یکی از سبک ترین فلزات در جهان است: تقریباً سه برابر سبک تر از آهن است، اما همچنین بسیار قوی، بسیار انعطاف پذیر و مقاوم در برابر خوردگی است زیرا سطح آن همیشه در یک لایه بسیار نازک و در عین حال بسیار قوی از فیلم اکسید پوشیده شده است. مغناطیس نمی شود، یک رسانای الکتریسیته عالی است و عملاً با تمام فلزات دیگر آلیاژ می سازد.