آلومینیوم دارای مقاومت مکانیکی بالا، مقاوم در برابر اکسیداسیون، چکش خوار، قابل انعطاف، شکل پذیر، ضدزنگ، هادی جریان الکتریسیته و رسانای خوبی برای گرما می باشد و به عنوان دومین فلز چکش خوار و ششمین فلز شکل پذیر شناخته می شود. اگر دوست دارید در مورد این فلز اطلاعات جامعی بدست آورید، با امین در همراه باشید.
وزن آلومینیوم تقریباً یک سوم وزن فولاد، مس و برنج است و مقاومت، آن در برابر اسید و عوامل جوی از فلزات آهن و مس بیشتر است. همچنین بسیار بادوام و مقاوم در برابر خوردگی است. بعلاوه، این عنصر غیر مغناطیسی، بدون جرقه، دومین فلز چکش خوار و ششمین فلز انعطاف‌پذیر است. اگر چه آلومینیوم یکی از جدید ترین فلزات معمول و متداول بشمار می آید ولیکن یکی از پر مصرف ترین فلز غیرآهنی است. بزرگترین تولید کننده و مصرف کننده آلومینیوم در جهان، کشور چین می باشد.
ویژگی ها فیزیکی و شیمیایی آلومینیوم که شما را شگفت زده می کند!
در ادامه با برخی از مهم ترین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آلومینیوم آشنا خواهید شد:
سبکی وزن
در یک حجم مساوی، وزن آلومینیوم تقریباً یک سوم وزن فولاد ، مس و برنج است.یک متر مکعب آلومینیوم حدود ۷۷ کیلو گرم وزن دارد . در حالی که وزن یک متر مکعب فولاد ۲۲۰ کیلو گرم است.سبکی وزن در مصنوعات آلومینیومی از مزایای بسیار مهم تلقی می شود. سبکی وزن آلومینیوم علاوه بر کاهش هزینه های حمل و نقل آن، سبب شده است که از نظر قیمت با فولاد رقابت کند.
نسبت بالای استحکام به وزن
تلفیقی از استحکام بالا و سبکی وزن، فقط در چند ماده در طبیعت وجود دارد. استحکام بالای برخی از آلیاژ های آلومینیوم قابل مقایسه با استحکام فولاد ها است. این مزیت سبب شده است تا آلومینیوم در صنایع خودروسازی، دفاعی و نظامی، هوا- فضا، ساختمانی ، حمل و نقل و بسته بندی کاربردد های گوناگونی را پیدا کند.
قابلیت شکل پذیری
آلومینیوم را می توان با روش های مختلف شکل دادن فلزات، تغییر فرم داد. آلومینیوم به سادگی به صورت لوله، میله، صفحه، فویل و قطعات ریختگی با اشکال مختلف در می آید. مثلاً فویل های نازک ۰٫۰۰۴ میلی متر با روش نورد به راحتی امکان پذیر است.
آلومینیوم همچنین قابلیت اتصال به روش های جوشکاری ، لحیم کاری، چسب کاری و پرچ کاری دارد.
خواندن این مطلب را از دست ندهید: درب اتوماتیک از صفر تا 100 (+بررسی قیمت و خرید)
خاصیت ارتجاعی
برخی از آلیاژ های آلومینیومی چنانچه در یک محدوده خاص تحت تاثیر نیرو یا ضربه قرار گیرند، پس از برداشتن نیرو می توانند دوباره حالت اولیه خود را به دست آورند. از این ویژگی آلومینیوم در طراحی و ساخت محصولاتی که به استحکام و انعطاف پذیری نیاز دارند. بسیار استفاده می شود.
مقاومت در برابر خوردگی
سطح قطعات آلومینیوم زنگ نمی زند، زیرا آلومینیوم با اکسیژن هوا ترکیب می شود و یک لایه فشرده آلومینیوم تولید میکند. این لایه فشرده که ضخامت آن فقط چند هزارم سانتی متر است، مانع از تماس اکسیژن با لایه های زیرین آلومینیوم می شود و از اکسید شدن بیشتر قطعه جلوگیری می کند . بنابراین اکسید کردن سطوح قطعات آلومینیوم خوردگی آن در محیط های مختلف مانند هوای مرطوب، آب دریا و محدوده گسترده ای از سایر مواد فیزیکی و شیمیایی پیشگیری می نماید.
هدایت حرارتی بالا
آلومینیوم بعد از نقره ، مس و طلا هادی ترین فلز است، به خاطر همین خاصیت در ساخت ظروف آشپزخانه، مبدل های حرارتی آبی و روغنی است.
غیر سمی بودن
آلیاژهای جامد آلومینیوم که دارای لایه اکسیدی سطحی هستند غیر سمی اند و در صنایع بسته بندی مواد غذایی، دارویی و بهداشتی به طور گستردهای بکار می روند. بعلاوه آلومینیوم سطحی صاف و غیر متخلخل دارد که از جذب مواد خارجی و باکتری ها جلوگیری می کند.آلومینیوم می تواند در تماس بسیار نزدیک و فشرده با مواد غذایی قرار گیرد بدون اینکه بر روی طمع ، رنگ و بوی آن تاثیر بگذارد.
علاوه بر موارد استفاده فوق الذکر ، از آلومینیوم به اشکال مختلف در طبابت و جراحی استفاده می شود.برای خون بندی زخمها و تنگی نفس از پودر آلومینیوم استفاده می کنند.
هدایت الکتریکی
در یک حجم مساوی، آلومینیوم مانند مس حدود ۶۲ درصد الکتریسته را از خود عبور می دهد.بعد از نقره مس و طلا بالاترین هدایت الکتریکی را دارا می باشد. اما در یک وزن برابر آلومینیوم می تواند دو برابر مس هادی الکتریسیته باشد. به این ترتیب استفاده از آلومینیوم در انتقال الکتریسته، بسیار مقرون به صرفه است. به همین دلیل در ایستگاه ها و نیروگاه برق ، عموماً از آلومینیوم استفاده می شود.
این مطلب را هم بخوانید: خرید درب برقی (+بررسی کرکره برقی)
قابلیت بازتاب نور
آلومینیوم قابلیت بازتاب بیش از ۸۰ درصد اشعه نور مریی و اشعه های نامریی که طول موج مریی در دو انتهای طیف نور را دارد. از این خاصیت در ساخت باز تابنده های نوری و ساخت صفحات محافظ در برابر نور ، امواج رادیویی و تشعشع های حرارتی مادون قرمز استفاده می شود. قابلیت های بازتاب نور در آلومینیوم سبب کاربرد این فلز در باطری های خورشیدی و گیرنده ها و فرستنده های الکترومغناطیس شده است. محصولات آلومینیومی باید بعد از ساخت پولیش شوند. تا حداکثر قابلیت بازتاب در آن ها بدست آید.
وزن مخصوص کم
یک متر مکعب آلومینیوم خالص ۸/۲۸۲۷ کیلو گرم وزن دارد و یک متر مکعب از سنگین ترین آلیاژ های آلومینیوم دارای وزنی حدود ۲۹۵۳ کیلوگرم است. که این سنگین ترین آلیاژ های آلومینیوم حداقل ۱۶۷۸ کیلو گرم در هر متر مکعب سبکتر از وزن هم حجم سایر فلزات ساختمانی است. پس بنابراین این مزیت می تواند باعث : حمل نقل ارزانتر- ظرفیت بیشتر- صرفه جویی در کار – ممان اینرسی کمتر شود.
غیر مغناطیسی بودن
از این ویژگی در ساخت آلیاژهای آلومینیومی برای کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی از قبیل تجهیزات مجاور حوزه های پرقدرت مغناطیسی، سخت افزارهای فشار قوی، تجهیزاتی که در قطب نماهای مغناطیسی بکار می روند و وسایل حساس به مغناطیس استفاده فراوان می شود.
عدم جرقه زایی
با اینکه آلومینیوم قابلیت هدایت الکتریکی بسیار بالایی دارد ، ولی جرقه تولید نمی کند. از این خاصیت بسیار مهم در وسایلی که در محیط های قابل اشتعال و انفجار به کار می روند استفاده می شود.
سری به این مطلب بزنید: درب اتوماتیک شیشه ای (+بررسی، قیمت و خرید با ضمانت)
کاربردهای آلومینیوم
ترکیب منحصر به فرد و خواص عالی آلومینیم باعث شده است این فلز یکی از مهمترین مواد مهندسی و ساخت مصالح به شمار آید. جرم سبک ،استحکام به وزن بالا و مقاومت بالا در مقابل خوردگی و زنگ زدگی آلومینیم را تبدیل به یک فلز عالی نموده است. آلومینیم قابل بازیافت است و با محیط زیست سازگار است. آلومینیم با دوام است و سالها بدون پوسیدگی کار می کند. چه از نظر کیفیت و چه از نظر ارزش آلومینیم کاربردی ترین فلز بعد از آهن به شمار می آید و تقریبا در تمامی بخش های صنعت دارای اهمیت می باشد.
همه این ویژگی های آلومینیوم را به یک گزینه مناسب جهت کاربرد در شرایط خاص تبدیل نموده است. موارد استفاده آلومینیوم در حمل ونقل، بسته بندی، ساخت و ساز، برق و… می باشد.
فلز آلومینیوم به همراه درصد کمی سیلیس، روی منگنز، منیزیم، مس و یا لیتیوم، آلیاژهای مقاومی در برابر فرسودگی، و زنگ زدن را تشکیل می دهد که برای بسته بندی، ظروف، کالاهای الکتریکی، مصالح ساختمانی، هوافضا و اتومبیل سازی کاربردهای فراوانی دارد.
این مطلب را هم بخوانید: سایبان برقی (مشخصات، خرید و بررسی)
مزایای کاربرد آلومینیم در خودرو
امروزه با وجود رقابتهای جهانی و افزایش ارتباط محیطی ، تولید کنندگان ماشین با رقابتهای جدیدی مواجه شده اند ، تولیدات آنها باید آلودگی کمتری ایجاد کند . و به سادگی مجدداً وارد چرخه ماشین ها بشود ، بدون اینکه امنیت و راحتی آن کاهش یابد ، کارآیی ماشین (تولید) بالا رود و هزینه جاری کاهش یابد . هر ۱۰۰ کیلو گرم کاهش وزن، سبب می شود که ۰٫۶ لیتر در ۱۰۰ کیلو متر، سوخت مصرفی کاهش یابد . گاز کمتری از اگزوز ماشین خارج شود و هزینه کاهش می یابد . آلومینیم یک عامل اساسی برای کاهش وزن است .این کاهش وزن باعث افزایش بهره وری و مصرف کمتر سوخت در خودرو شده است.
کاربرد زیاد آلومینیوم در وسایل نقلیه، می‌‌تواند تا حدود ۲۰درصد انتشار گازهای گلخانه‌‌ای جهان را کاهش دهد. مصرف زیاد آلومینیم در خودرو باعث شده است که از ۱۹۹۰ تاکنون بیش از ۳۵ بیلیون گالن سوخت صرفه‌‌جویی شود.
صنایع هوافضا
آلیاژهای آلومینیوم به سبب مقاومت بالا در برابر کشش به نسبت وزن کم آن، استفاده زیادی در ساخت هواپیماهای تجاری و نظامی دارند. آلومینیوم ماده برتر استفاده شده در هواپیماست که از ۵۵ تا ۸۱ درصد کل وزن آن را تشکیل می دهد.
نسل جدید آلیاژهای آلومینیوم- لیتیومی، وزن هواپیما را ۲۵ درصد کاهش می‌دهد. این آلیاژها دارای چگالی کمتر، چقرمگی بالا و مقاومت دربرابر تخریب بیشتری نسبت به مواد به‌کار رفته قبلی در صنعت هوا-فضاست. نخستین نسل آلیاژهای آلومینیوم-لیتیومی در صنایع هوا-فضا و صنایع دفاع به‌کار رفته‌اند. این آلیاژها اولین‌بار در ایرباس ۳۸۰A مورد استفاده قرار گرفتند. پس از آن بوئینگ۷۸۷ مورد تحول قرار گرفت و از این آلیاژ در تولید محصولات خود بهره برد .استفاده از آلیاژهای آلومینیوم-لیتیومی در هواپیماسازی نسبت به مصرف کامپوزیت‌ها، مصرف سوخت را ۲۷-۲۲ درصد و وزن هواپیما را ۱۰-۶ درصد کاهش می‌دهد. درعین‌حال مقاومت به خوردگی و ساختار بدنه هواپیما ۱۰۰ درصد بهبود می‌یابد. به‌نظر می‌رسد با ورود نسل جدید آلیاژهای آلومینیوم-لیتیومی به بازار آینده مثبتی در انتظار صنایع هواپیماسازی باشد.
صنایع دریایی
آلومینیوم موارد استفاده های زیاد و متنوعی در صنایع کشتی سازی دارد. علت استفاده آلومینیوم در این صنایع وزن سبک، مقاومت بالا و ایستادگی آن در برابر خوردگی است. آلیاژهای آلومینیم گروه ۶۰۰۰ استحکام و مقاومت به خوردگی خوبی در سازههای دریایی دارند. بازار استفاده از آلومینیوم به خصوص در قایق های تندرو بیشتر است. مهمترین و بزرگترین پتانسیل استفاده از آلومینیوم در این صنعت، کشتی های مخصوص حمل مسافر و بار است که می خواهند از سرعت زیادی نیز برخوردار باشند.
این مطلب هم برایتان مفید است: خرید پنجره دوجداره (+بررسی قیمت) در سال 1401
صنایع حمل و نقل ریلی
مقاومت بالا به نسبت وزن کم آلومینیوم سبب می شود که از آن در ساخت قسمت های چرخشی قطارها استفاده شود که به قطار اجازه می دهد تا سوخت و بار بیشتری را حمل نماید. آلومینیوم اغلب در برابر زنگ زدن مقاوم است که باعث می شود بتوان از آن در مصارف طولانی مدت استفاده نمود. آلومینیوم در این صنعت، مصارف متنوع و گوناگونی دارد که می توان به ساخت واگن های حمل بار و مسافر، لکوموتیوها و مترو اشاره کرد. ریل هایی از جنس آلومینیوم می توانند در انواع سیستم ریل مغناطیسی گسترش یابند. در ترن های سریع السیر نیز که برای حمل مسافر از آنها استفاده می شود از آلومینیوم استفاده می شود.
قوطی ها وبسته بندیها
استفاده از آلومینیوم در بدنه و سر و ته قوطی های کنسرو، مهمترین استعمال آلومینیوم در این بخش از صنعت است که۹۰درصد آن را تشکیل می دهد. صنایع بسته بندی، دومین صنعت بزرگ استفاده از آلومینیوم بعد از صنعت حمل و نقل هستند، ولی مقادیر بسیار متفاوتی از آلومینیوم در این صنعت در کشورهای جهان مصرف می شود.
صنعت ساختمان
صنعت ساختمان، بازار مهمی برای آلومینیوم است که در آن آلومینیوم و آلیاژهای آن مورد استفاده قرار می گیرند. مهمترین فاکتورهایی که باعث می شوند از آلومینیوم در این قسمت استفاده شود، وزن کم، شکل پذیری بالا، مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی، هزینه کم برای نگهداری، عمرطولانی و عدم نیاز به رنگ کردن است. وزن کم آلومینیوم باعث می شود که هزینه احداث بنا پایین آمده، زمان ساخت نیز کاهش یابد. چین و آمریکا بزرگترین مصرف کننده گان آلومینیوم در ساختمان سازی هستند.
صنایع برق
منیزیم و سیلیس برای افزایش خواص فیزیکی آلومینیوم به آن اضافه می شوند تا آلیاژی مقاوم از آلومینیوم بسازند. اما آلیاژ حاصل، خاصیت هدایت الکتریکی ضعیف تری نسبت به آلومینیوم خواهد داشت. آلومینیوم ۶۰ درصد هدایت الکتریکی مس را دارد، ولی چگالی آن بسیار کمتر از مس است (۶/۲ در برابر۹ ) وزن رساناهای ساخته شده از آلومینیوم کمتر از نصف وزن رساناهای مسی است.
از دهه ۱۹۲۰ تاکنون آلومینیوم برای قسمت بالای دکل های انتقال برق فشار قوی به کار می رود. استحکام بالا به نسبت وزن کم، باعث می شود که بتوان با آن دکل های بلند و مستحکمی ساخت که باعث کاهش قیمت در سیستم انتقال نیرو می شود. آلومینیوم اغلب در برابر خوردگی مقاوم است.
مصارف وسایل با دوام
کولرها، یخچال ها و فریزرها و ماشین لباسشویی، بخش عمدهای از کل تقاضای آلومینیوم را تشکیل می دهند. استفاده از آلومینیوم در این سه صنعت در ۱۵ سال اخیر ۲ برابر شده است. البته استفاده از آلومینیوم در وسایل پخت وپز مثل اجاق گاز، رو به کاهش نهاده است، زیرا گفته شده که می تواند باعث بیماری آلزایمر شود. این فلز از آن جهت در این صنعت مورد استفاده قرار می گیرد که قابلیت انتقال گرمای بالایی دارد، وزن سبکی دارد و در مقابل خوردگی مقاوم است.
ماشین ها و تجهیزات
این بخش شامل صنایع کشاورزی، ساختمان سازی و تجهیزات کارخانه هاست. این موارد شامل لوله های آبیاری، نردبان ها، داربست ها، وسایل اتصاالت و سخت افزارهای دیگر است
تصفیه وگالوانیزه کردن فولاد
آلومینیوم در پروسه های مدرن تولید فولاد و برای پالایش فولاد به کار می رود. آلومینیوم به فولاد اضافه می شود تا خصوصیات مکانیکی (فیزیکی) فولاد را بهبود بخشد. آلومینیوم به فولادهای دارای کربن کم اضافه می شود تا با کاهش میزان نیتروژن، میزان کشش آن را افزایش دهد. یکی از مصارف مهم آلومینیوم، استفاده از آن به عنوان محافظ ورقه های فولاد برای جلوگیری از زنگ زدگی است. این ترکیب پوشاننده فولاد، شامل ۵۵% آلومینیوم، ۵/۴۳ %روی و ۵/۱ %سیلیسیم است. استفاده اصلی از آهن گالوانیزه و ترکیبات مشابه آن در صنایع اتومبیل سازی است که معمولاً برای خطوط انتقال سوخت، خطوط خنک کننده روغن و خطوط هدایت نیرو به کار می رود.
باتری ها
آلومینیوم در موارد متعددی برای تولید و ذخیره سازی انرژی الکتریکی مورد آزمایش قرار گرفته است. استفاده از باتری های آلومینیوم هوا بخصوص در ماشین هایی که با انرژی الکتریسیته فعالیت می کنند، گسترش یافته است. البته این میزان در ماشین های دیگری که انرژی کمتری مصرف می کنند نیز گسترش یافته است. از سال ۱۹۸۸ تلاشی آغاز شده تا باتری های آلومینیوم هوا در مراکز سوییچ مخابراتی، جایگزین باتری های سرب اسید شوند. باتری های این مراکز باید دارای شرایط ویژه ای باشند که سعی شده در محصولات تولید لحاظ شود. این باتری ها بعنوان ذخیره باتری های سرب- اسید فعالیت می کنند و یا باتریی های که در صورت نقص در باتری‌های سرب- اسید از آنها جهت امور مخابراتی استفاده می‌شود.
به این مطلب هم سر بزنید: تیغه کرکره فولادی (مزایا یا معایب) + خرید با ضمانت
نیمه رساناها
آلومینیوم یکی از موادی است که پتانسیل لازم برای تولید رساناهای با قدرت بالا را داراست. رساناهای با قدرت بالا، مواد یا آلیاژهایی هستند که مقاومتی در برابر جریان برق ندارند وآن را بدون اتلاف انرژی و به سرعت منتقل می نمایند. بیشتر رساناهای با قدرت بالای که تاکنون گسترش یافته اند، فقط در دمای بسیار پایین، فعالیت می کنند.
سایر مصارف
استفاده دیگر آلومینیوم در مهمات سازی است که البته اندک است. از آلومینیوم در تفنگ ها استفاده می شود تا قابلیت و کارایی آنها بالا رود. در بعضی موارد هم در کلت های کمری نیروهای پلیس و در بعضی از کشورها در ضرب سکه به کار می رود. از پودر آلومینیوم در صنایع معدنی نیز استفاده می شود.
جمع بندی
حالا که با کاربردها و ویژگی های آلومینیوم از صفر تا 100 آشنا شدید، می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر و خرید محصولات این چنینی از طریق شرکت امین در اقدام کنید. در نظر داشته باشید که برای تهیه انواع محصولات مثل خرید درب اتوماتیک و خرید درب برقی ، امین دُر به عنوان یک مرجع در این حوزه فعالیت میکند.
نظرات و سوالات خود را در این حوزه با ما به اشتراک بگذارید.