鋁的一般特性
鋁及其合金的優(yōu)良特點(diǎn)是外觀好、質(zhì)輕、可機(jī)加工、物理和力學(xué)性能好、抗腐蝕,在很多應(yīng)用領(lǐng)域中被認(rèn)為最經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
鋁的密度只有2.7×103㎏/m3,約為鋼、銅或黃銅密度的1/3左右。由于鋁的材質(zhì)輕,因此常用于制造汽車、火車、地鐵、船舶、飛機(jī)、火箭、飛船等陸??战煌üぞ?,以減輕自重增加裝載量。鋁在軍工中也有廣泛應(yīng)用。
在大多數(shù)環(huán)境條件下,包括在空氣、水(或鹽水)、石油化學(xué)和很多化學(xué)體系中,鋁能顯示優(yōu)良的抗腐蝕性。
鋁的表面具有高度的反射性,輻射能、可見(jiàn)光、輻射熱和電波都能有效地被鋁反射,而經(jīng)陽(yáng)極氧化和深色陽(yáng)極氧化的表面可以是反射性的,也可以是吸收性的,拋光后的鋁在很寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)反射優(yōu)良,因而具有多種裝飾用途及反射功能性用途。
鋁通常顯示出優(yōu)良的電導(dǎo)率,它的導(dǎo)電能率約為銅的三分之二,但由于其密度僅為銅的三分之一,因而,將等質(zhì)量和等長(zhǎng)度的鋁線和銅線相比,鋁的導(dǎo)電能力約為銅的二倍,且價(jià)格較銅低,應(yīng)用成本低,所以常被電力工業(yè)和電子工業(yè)選用。目前,具有高電阻率的一些特定鋁合金也已經(jīng)研制成功,這些合金可用于如高轉(zhuǎn)榘的電動(dòng)機(jī)中。 鋁的熱導(dǎo)率很高,僅次于銅,鋁的導(dǎo)熱能力比鐵大3倍,大約是銅的50%~60%。銅的導(dǎo)熱性雖然最佳,可是制造同樣大小的工件重量要比鋁大很多,價(jià)格也比鋁貴很多。因此,制造散熱器鋁仍是首選。鋁的性價(jià)比對(duì)制造熱交換器、蒸發(fā)器、加熱電器、炊事用具,以及汽車的缸蓋與散熱器都很有利。
鋁是非鐵磁性的,這對(duì)電氣工業(yè)和電子工業(yè)而言是一個(gè)極其重要的特性。
鋁是不能自燃的,這對(duì)涉及裝卸或接觸易燃易爆材料的行業(yè)來(lái)說(shuō)十分重要。鋁的毒性非常微小,通常用于制造盛食品和飲料的容器。近年來(lái),鋁箔在香煙、藥品、食品的包裝方面應(yīng)用越來(lái)越廣泛,已成為包裝業(yè)的重要材料。
鋁的自然表面狀態(tài)具有宜人的外觀。它柔軟、有光澤,而且為了美觀,還可著色或染上紋理圖案。在現(xiàn)代生活中,鋁已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在建筑行業(yè)和日用百貨中。鋁還具有良好的吸音性能,根據(jù)這一特點(diǎn),-些廣播室、現(xiàn)代化大建筑內(nèi)的天花板等有的采用了鋁。
鋁的可塑性非常好。純的鋁很軟,強(qiáng)度不大,有著良好的延展性,可拉成細(xì)絲和軋成箔片,具有良好的可機(jī)加工性,大量用于電線、電纜制造業(yè)和無(wú)線電工業(yè)以及包裝業(yè)。在某些金屬中加入少量鋁,便可大大改善其性能。如在鋁中加入少量鎂、銅,可制得堅(jiān)韌的鋁合金;又如青銅鋁(含鋁4%~15%)合金,具有高強(qiáng)度的耐蝕性,硬度與低碳鋼接近,且有不易變暗的金屬光澤,常用于珠寶飾物和建筑業(yè)中,用于機(jī)器的零件和工具制造,用于酸洗設(shè)備和其它與稀硫酸、鹽酸和氫氟酸接觸的設(shè)備,可制作電焊機(jī)電刷和夾柄、重型齒輪和蝸輪、金屬成型模、機(jī)床導(dǎo)軌、不發(fā)生火花的工具、無(wú)磁性鏈條、壓力容器、熱交換器、壓縮機(jī)葉片、船舶螺旋漿和錨等。在鋁中加入鎂,便制得鋁鎂合金,其硬度比純的鎂和鋁都大許多,而且保留了其質(zhì)輕的特點(diǎn),常用于制造飛機(jī)的機(jī)身、火箭的箭體、門窗,美化居室環(huán)境,制造船舶;在鋁里添加其它金屬成份,可以變成各種各樣的鋁合金,一些鋁合金在強(qiáng)度上甚至超過(guò)結(jié)構(gòu)鋼材。
鋁的連接也很容易,可用各式各樣的方法,包括熔焊、電阻焊、硬焊、軟焊、粘結(jié)以及諸如鉚接和栓接之類的機(jī)械方法。
與鐵相比,鋁不易銹蝕,延長(zhǎng)了使用壽命。因此,鋁具有極高的回收性,再生鋁的特性與原生鋁幾乎沒(méi)有區(qū)別,這點(diǎn)使鋁成為環(huán)保人士的寵。