Алюминий широко используется не только в промышленности, но и в быту.
Из алюминия изготавливают детали самолетов, кораблей, а также посуду и другие предметы утвари.
Благодаря способности алюминия плавиться при невысоких температурах, из него можно изготавливать литые изделия даже без специального оборудования.
Характеристика алюминия
Алюминий практически не подвержен коррозии, отлично проводит электрический ток. Это металл не магнитится, образует сплавы с другими металлами.
Алюминий также называют крылатым металлом. Благодаря ему человек смог подняться в небо.
Алюминий легко поддается механической обработке и литью. Также он отличается большой тягучестью.
Помимо того, у него есть одна уникальная способность – быстро образовывать окислые пленки на поверхности чистого металла. Эти пленки защищают изделия из алюминия от коррозии.
Производство алюминия
В чистом виде в природе алюминий не встречается. Получить же этот металл довольно сложно.
Алюминий содержится в бокситах. Запасы этой руды в мире ограничены и распределены неравномерно. Самые большие месторождения бокситов находятся в Западной и Центральной Африке, Австралии, Индии, Южной Америке и странах Карибского бассейна.
Бокситы добывают открытым способом - с помощью специальной техники срезается слой руды, после чего ее отправляют на переработку. Если же руда залегает на большой глубине, строят шахты.
Когда руда поступает на заводы, начинается следующий производственный этап – отделение глинозема, то есть оксида алюминия.
Данный процесс происходит следующим образом. Гидроокись алюминия, входящая в состав бокситов, под воздействием высокой температуры растворяют в концентрированной щелочи. Потом температуру понижают, и раствор, содержащий соединения алюминия, кристаллизуется, а примеси — нет. Затем происходит отделение балласта.
Крупные частицы оксида алюминия вымывают из раствора водой, а затем кальцинируют, в результате получается глинозем.
Процесс производства чистого алюминия требует огромного количества электроэнергии, поэтому такие предприятия почти всегда располагаются рядом с гидроэлектростанциями.
Для создания среды, в которой будет происходить сам процесс отделения, нужен криолит. Этот минерал создает нужную токопроводящую среду на последнем этапе производства алюминия.
Криолитом заполняется электролизная ванна. Ее дно в данном случае является катодом, который будет притягивать отделившийся алюминий, анодом будут угольные блоки, которые нужно погрузить в криолит. Затем в ванну загружается глинозем и подается ток.
Под воздействием электричества начинается процесс разрушения структуры глинозема: чистый алюминий оседает на дне, а кислород, соединившись с углеродом, образует углекислый газ.
Расплавленный металл отправляют на литейное производство.
Что делают из алюминия
Алюминий активно используется в авиации. На авиационный алюминий приходится около 75-80 % общей массы современного самолета.
Впервые в авиации алюминий был использован еще до изобретения самолетов. Так, известно, что граф Фердинанд Цеппелин изготавливал из алюминиевого сплава каркасы для своих знаменитых дирижаблей.
Сегодня крупнейшие мировые производители самолетов используют алюминий и очень ценят этот металл за его уникальные свойства. Он в три раза легче, чем сталь и стоит намного дешевле, чем титан, поэтому даже в будущем алюминий будет использоваться в авиации.
Сейчас выпускают самолеты с композитным крылом или фюзеляжем, но даже в таких решениях имеются алюминиевые конструкции.
Кроме того, алюминий широко используется в ракетостроении в качестве горючего компонента в составе ракетного топлива.
Также алюминий используется для изготовления пуленепробиваемых и бронированных стекол. У таких стекол высокая прочность на сжатие.
Алюминий используют для изготовления фольги, в которой домохозяйки запекают мясо и рыбу.
Такие изделия для домашнего хозяйства, как кастрюли, столовые приборы и сковородки, тоже делают из алюминия.
Тонко молотый порошок металла используют для производства прочной краски.
Оксид алюминия — это корунд, к которым относятся сапфиры, рубины, изумруды — во всех этих драгоценных камнях содержится алюминий.
Еще одна сфера применения серебристого металла – электротехника. Алюминия используют для изготовления проводов, кабелей и микросхем.
Алюминий применяется в производстве кровельных материалов, оконных рам, красок, а также для изготовления цистерн, деталей различных механизмов, рам для вагонов.
