Сочетание легкости, прочности, стойкости к коррозии, функциональности сделало алюминий главным конструкционным материалом нашего времени.
Драгоценный алюминий: преимущества, недостатки, сфера применения
| «Русал» и «Фосагро» расширяют соглашение о поставках фтористого алюминия | Алюминиевые сплавы обладают отличной прочностью при низком весе, что делает их незаменимыми в авиационной и автомобильной индустрии. |
| Алюминиевый век | В электротехнической промышленности алюминий и его сплавы применяют для изготовления кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей переменного тока. |
| Что делают из саянского алюминия? | Прежнего директора местного предприятия Артема Фоминых, напротив, взяли директором Иркутского алюминиевого завода. |
Что делают из саянского алюминия?
Фториды алюминия содержатся в природной воде малой в концентрации. Алюминий накапливается в печени, поджелудочной и щитовидной железах. В тканях животных и растений алюминия содержится в очень малых количествах. Известны концентраторы, накапливающие алюминий: моллюски и плауны. Al образует сплавы с большинством металлов. При соединении с кремнием получается силумин, а с медью и магнием — дюралюминий. Металл в чистом виде получают электролизным восстановлением оксида.
Алюминий применяют для восстановления редких металлов из их оксидов или галогенидов. Этот процесс называется алюмотермия. После восстановления в Al содержится медь, железо, титан. История открытия алюминия С давних времен алюминий применяли как компонент смеси для выделки кожи. В середине Х1Х века Ч. Эрстед проводил первые опыты в целях получения алюминия.
После взаимодействия веществ выделился необходимый белый порошок. Дальнейшие исследования металла помогли ученым определить свойства алюминия. Через два года немец Ф. Вёлер получил алюминий в виде гранул, нагрев хлорид алюминия и калий. К 1854 году ученый Анри Сент-Клер Девиль упростил процесс получения металла за счет применения металлического натрия для вытеснения алюминия из двойного хлорида натрия. В результате эксперимента получилось сразу несколько килограммов алюминия.
А в 1856 году он применил электролиз расплава хлорида натрия для получения алюминия. Данный метод используется и сейчас. В начале XX в. Физические свойства алюминия Благодаря характеристикам алюминия — высокой пластичности, устойчивости к холоду, коррозионной стойкости, электро- и теплопроводности алюминий обрабатывается прокаткой, ковкой, штамповкой, волочением, хорошо сваривается, режется, гнется, шлифуется.
Он усовершенствовал метод Вёлера и в 1856 году совместно со своими партнерами организовал первое промышленное производство алюминия на заводе братьев Шарля и Александра Тиссье в Руане Франция. Первыми продуктами из алюминия считаются медали с барельефами Наполеона III, который всячески поддерживал развитие производства алюминия, и Фридриха Вёлера, а также погремушка наследного принца Луи-Наполеона, выполненная из алюминия и золота. В Зимнем дворце, фольга из алюминия украшает в виде декоративных элементов под стеклом покои царей. Однако уже тогда Сент-Клер Девиль понимал, что будущее алюминия связано отнюдь не с ювелирным делом. Предметы роскоши и украшения не могут служить единственной областью его применения. Я надеюсь, что настанет время, когда алюминий будет служить удовлетворению повседневных нужд». Сент-Клер Девиль Французский химик Метод Холла-Эру Ситуация изменилась с открытием более дешевого электролитического способа производства алюминия в 1886 году. Его одновременно и независимо друг от друга разработали французский инженер Поль Эру и американский студент Чарльз Холл. Предложенный ими метод подразумевал электролиз расплавленной в криолите окиси алюминия и давал прекрасные результаты, но требовал большого количества электроэнергии. Поль Эру Чарльз Холл 1863-1914 Поэтому свое первое производство Эру организовал на металлургическом заводе в Нейгаузене Швейцария , рядом со знаменитым Рейнским водопадом, сила падающей воды которого приводила в действие динамо-машины предприятия. Позднее его переименовали в Общество алюминиевых заводов. На его торговой марке было изображено солнце, восходящее из-за алюминиевого слитка, что должно было, по замыслу Ратенау, символизировать зарождение алюминиевой промышленности. За пять лет производительность завода возросла более чем в 10 раз. Если в 1890 году в Нейгаузене было выплавлено всего 40 тонн алюминия, то в 1895 году — 450 тонн. Чарльз Холл, воспользовавшись поддержкой друзей, организовал Питтсбургскую восстановительную компанию, которая запустила свой первый завод в Кенсингтоне неподалеку от Питтсбурга 18 сентября 1888 года. В первые месяцы он выпускал лишь около 20-25 кг алюминия в сутки, а в 1890 — уже по 240 кг ежедневно. Свои новые заводы компания расположила в штате Нью-Йорк вблизи новой Ниагарской гидроэлектростанции. Алюминиевые заводы и в наше время строятся в непосредственной близости от мощных, дешевых и экологичных источников энергии, таких как ГЭС. В 1907 году Питтсбургская восстановительная компания была реорганизована в Американскую алюминиевую компанию или сокращенно Alcoa. В 1889 году технологичный и дешевый метод производства глинозема — оксида алюминия, основного сырья для производства металла — изобрел австрийский химик Карл Иосиф Байер, работая в Санкт-Петербурге Россия на Тентелевском заводе. В одном из экспериментов ученый добавил в щелочной раствор боксит и нагрел в закрытом сосуде — боксит растворился, но не полностью. В нерастворившемся остатке Байер не обнаружил алюминия — оказалось, что при обработке щелочным раствором весь алюминий, содержащийся в боксите, переходит в раствор. На основе методов Байера и Холла-Эру основаны современные технологии получения алюминия. Таким образом, за несколько десятилетий была создана алюминиевая промышленность, завершилась история о «серебре из глины» и алюминий стал новым промышленным металлом. Широкое применение На рубеже XIX и XX веков алюминий стал применяться в самых разных сферах и дал толчок для развития целых отраслей. В 1891 году по заказу Альфреда Нобеля в Швейцарии создается первый пассажирский катер Le Migron с алюминиевым корпусом. Этот катер назывался «Сокол», был сделан для военно-морского флота Российской империи и развивал рекордную для того времени скорость в 32 узла. Morgan , начала выпускать специальные легкие пассажирские вагоны, сидения которых были выполнены из алюминия. А всего через 5 лет на выставке в Берлине Карл Бенц представил первый спортивный автомобиль с алюминиевым корпусом. Но настоящую революцию алюминий совершил в авиации, за что навсегда заслужил свое второе имя — «крылатый металл». В этот период изобретатели и авиаторы во всем мире работали над созданием управляемых летательных аппаратов — самолетов. Для того чтобы заставить его полететь они попытались использовать автомобильный двигатель, однако он оказался слишком тяжелым. Поэтому специально для «Флайера-1» разработали полностью новый двигатель, детали которого были изготовлены из алюминия. Легкий 13-сильный мотор поднял первый в мире самолет с Орвиллом Райтом за штурвалом в воздух на 12 секунд, за которые он пролетел 36,5 метров.
Крупные частицы гидроксида алюминия легко отделяются от раствора фильтрованием, их промывают водой, высушивают и кальцинируют — то есть нагревают для удаления воды. Так получают глинозем. Нефелин Бокситы — самое распространенное, но не единственное сырье для производства глинозема. Его также можно получить из нефелина. В природе он встречается в виде апатито-нефелиновых пород апатит — материал из группы фосфорнокислых солей кальция. В процессе производства глинозема из нефелина также получают сода, поташ используется в строительном секторе, производстве бытовой химии, кондитерской промышленности и так далее , редкий металл галлий. А из отходов производства — белого шлама — высококачественный цемент. Чтобы получить 1 тонну глинозема в среднем требуется 4 тонны нефелина и 7,5 тонн известняка. У глинозема нет срока годности, но хранить его непросто, так как при малейшей он возможности активно впитывает влагу — поэтому производители предпочитают как можно быстрее отправлять его на алюминиевое производство. Сначала глинозем складывают в штабели весом до 30 тысяч тонн — получается своеобразный слоеный пирог высотой до 10-12 метров. Потом пирог «нарезают» и грузят для отправки в железнодорожные вагоны — в среднем, в один вагон от 60 до 75 тонн зависит от вида самого вагона. Существует еще один, гораздо менее распространенный способ получения глинозема — метод спекания. Его суть заключается в получения твердых материалов из порошкообразных при повышенной температуре. Бокситы спекают с содой и известняком — они связывают кремнезем в нерастворимые в воде силикаты, которые легко отделить от глинозема. Этот способ требует больших затрат, чем способ Байера, но в то же время дает возможность перерабатывать бокситы с высоким содержанием вредных примесей кремнезема. Криолит Ивиттуут Одно из единичных месторождений природного криолита на Земле. Расположено в Гренландии и было обнаружено в 1799 году. Добыча криолита прекратилась там в 1987 году, когда был изобретен способ искусственного получения этого редкого минерала. Глинозем выступает непосредственным источником металла в процессе производства алюминия. Но для создания среды, в которой этот процесс будет происходить, необходим еще один компонент — криолит. Это редкий минерал из группы природных фторидов состава Na3AlF6. Обычно он образует бесцветные, белые или дымчато-серые кристаллические скопления со стеклянным блеском, иногда — почти черные или красновато-коричневые. Криолит хрупкий и легко плавится. Природных месторождений этого минерала крайне мало, поэтому в промышленности используется искусственный криолит. В современной металлургии его получают взаимодействием плавиковой кислоты с гидроксидом алюминия и содой. Производство алюминия Итак, мы добыли боксит, получили из него глинозем, запаслись криолитом. Все готово для последней стадии — электролизу алюминия. Электролизный цех является сердцем алюминиевого завода и не похож на цеха других металлургических предприятий, производящих, например, чугун или сталь.
Из него изготавливают детали бытовых электроприборов холодильников, стиральных машин, кондиционеров и пр. Соли алюминия используют при дублении кож, а также как протраву при крашении тканей; гидроксид алюминия — обволакивающее и адсорбирующее средство в медицине. Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2005. Алюминий в почве и организмах Все почвенные минералы, в состав которых входит алюминий, способны адсорбировать органические вещества. Являясь катализаторами химических реакций, минералы алюминия участвуют в процессах гумусообразования. Алюминий относится к числу микроэлементов. В составе большинства организмов он содержится в незначительных количествах, причём его концентрации в различных объектах могут существенно колебаться например, в картофеле — около 4 мг на 1 кг сухого вещества, в жёлтой репе — около 45 мг, в мёде — 4 мг, в говядине — около 70 мг. С наличием высокого содержания алюминия связывают лечебные свойства китайского чая 0,84 мг на 1 г сухого вещества , корней имбиря лекарственного 0,74 мг , левзеи сафлоровидной ок. Многие растения плохо переносят повышенные концентрации алюминия, в том числе красный клевер , свёкла , люцерна , ячмень , морковь , капуста , озимая пшеница и рожь , а мхи и папоротники , напротив, легко приспосабливаются к высокому его содержанию в почве. В организм человека ежедневно с пищей и водой поступает до 40—45 мг алюминия. Он накапливается как и у других млекопитающих в печени, поджелудочной и щитовидной железах. Пока неясно, в каких химических реакциях участвует алюминий. Его роль в растениях связывают с высокой способностью к гелеобразованию. Присутствие алюминия в высокоочищенных препаратах РНК , ДНК и фитохрома указывает на то, что он может участвовать в поддержании их конфигурации. Предполагают, что алюминий является специфическим активатором ряда ферментов , в том числе сукцинатдегидрогеназы и пиридоксалевых ферментов.
Зачем нам нужен алюминий и какие вещи из него изготавливают?
Какие события происходят в алюминиевой отрасли и как это влияет на компанию «Русал». В этом выпуске вы узнаете, как получают алюминий из глинозёма, что такое электролизёр и как выглядит анод, увидите процесс выливки металла в чушки. Ввиду этой специфики стратегия российской алюминиевой компании РУСАЛ долгие годы строилась на том, чтобы увеличить сырьевую независимость за счет приобретения глиноземных заводов за рубежом.
Алюминий: Важность и Разнообразие Применения в Современной Жизни
Оттеняет суровость металла искусно сделанные витражи, в которых вставлены синие и красные стекла. Дворец труда и согласия — образец советской архитектуры. В те времена алюминий применялся в декоре фасадов зданий. В городе еще можно встретить панно и вывески, сделанные из серебристого металла. А его производили и производят в Красноярске, на КрАЗе.
В самом центре города — на здании Мира, 94 — расположилось декоративное панно, посвященное 350-летию Красноярска. Оно было изготовлено в 1978 году, автором стал Виталий Заев. Оно выполнено чеканкой по тонированному алюминию. Концепция произведения заключает в себе путь от стрельца к ученому, от бердыша к искусственному спутнику.
На панно изображены Краеведческий музей, центральный Стадион на острове Отдыха, гостиница Красноярск и другие известные места города. Источник: anthrax-urbex.
Сырье для получения алюминия Бокситы — самое распространенное, но не единственное сырье для производства глинозема.
Глинозем получают также из нефелина — алюмосиликата натрия и калия. В природе он встречается вместе с апатитом, минералом из группы солей кальция с фосфором, образуя апатито-нефелиновые породы. В качестве примесей могут также присутствовать оксиды кальция, галлия, железа и др.
Физико-химические свойства По распространённости в земной коре занимает 1-е место среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Физические и химические свойства сплавов алюминия послужили поводом к широкому использованию их в качестве конструкционных материалов, снижающих общий вес конструкции без ухудшения прочностных качеств. Физические свойства.
Алюминий не имеет каких-либо уникальных физических свойств, но их сочетание делает металл одним из самых широко востребованных. Твердость чистого алюминия по шкале Мооса равняется трем, что значительно ниже, чем у большинства металлов. Такие физические свойства алюминия, как высокая пластичность, низкая температура плавления, отличные литейные качества, позволяют использовать данный металл в чистом виде и в составе сплавов на его основе для производства изделий любой самой сложной конфигурации.
Основы процесса электролиза алюминия Процесс Эру-Холла является главным в производстве алюминия и состоит в следующем: электрический ток, приходящий с тяжёлой ошиновки, проходит тело анода, через анодные штыри, далее ток проходит через контакт подошвы анода с электролитом, через электролит проходит в металл, а после через уголь-ную падину, по блюмсам, отводится дальше по ошиновке на последовательно подключенный электролизер.
Оба этих элемента уменьшают растворимость марганца в алюминии. Для получения мелкозернистой структуры сплавы этой системы легируют титаном. Присутствие достаточного количества марганца обеспечивает стабильность структуры нагартованного металла при комнатной и повышенной температурах. Механические свойства сплавов этой системы в термоупрочнённом состоянии достигают, а иногда и превышают, механические свойства низкоуглеродистых сталей. Эти сплавы высокотехнологичны. Однако у них есть и существенный недостаток — низкое сопротивление коррозии, что приводит к необходимости использовать защитные покрытия.
В качестве легирующих добавок могут применяться марганец , кремний , железо и магний. Причём наиболее сильное влияние на свойства сплава оказывает последний: легирование магнием заметно повышает пределы прочности и текучести. Добавка кремния в сплав повышает его способность к искусственному старению. Легирование железом и никелем повышает жаропрочность сплавов второй серии. Нагартовка этих сплавов после закалки ускоряет искусственное старение, а также повышает прочность и сопротивление коррозии под напряжением. Сплавы этой системы ценятся за очень высокую прочность и хорошую технологичность. Представитель системы — сплав 7075 является самым прочным из всех алюминиевых сплавов.
Его общая протяжённость составляет 57 м, ширина — 6 м. Металл для всех семи красноярских мостов произвели на Красноярском металлургическом заводе. Как пояснил генеральный директор завода Олег Буц, металлоконструкции «Арфы» выполнены из очень прочного сплава алюминия с кремнием, марганцем и магнием, а гарантия на все несущие системы моста составит более 50 лет.
Следующий шаг — первый в Евразии алюминиевых автодорожный мост. Его планируется возвести в Борском районе Нижегородской области. Он свяжет два берега реки Линда на дороге Нижний Новгород — Городец.
Да и в целом количество мостов, построенных из алюминиевого сплава, в России растёт с каждым годом. Большой жизненный цикл и низкая стоимость владения делают алюминиевые мосты дешевле аналогов. В настоящее время при содействии Алюминиевой ассоциации 63 мостовых сооружения находятся в разной степени реализации, включая экспортные проекты пешеходных мостов, которые востребованы за рубежом в силу своих уникальных экологических свойств.
Неплохой результат, учитывая, в течение скольких лет в нашей стране не применяли алюминиевые конструкции для возведения таких строений. Для сравнения — в Китае, где эти традиции были сохранены, а технологии беспрерывно совершенствовались, из алюминия строят только пешеходные мосты. При этом только четверть данного объёма потребляется на внутреннем рынке.
По мнению участников ассоциации, это связано как с недостаточными мощностями высоких переделов, так и с низким уровнем внутреннего спроса. Мы работаем в разных отраслях — от автопрома, энергетики и электроники до судостроения. Сегодня важно определить проекты, которые являются ключевыми для обеспечения технологического суверенитета, а также номенклатуру, которую можем производить в стране», — подчеркнула председатель ассоциации.
Развитие алюминиевой отрасли тормозит та же проблема, с которой хорошо знакомы все отечественные промышленники, — дефицит квалифицированных кадров. Особенно остро ощущается нехватка компетенций по сварке и литью алюминия. В ассоциации уверены, что решить эту задачу позволит запуск национального проекта подготовки кадров для инновационных отраслей.
Кроме того, организация реализует проект по формированию региональных центров компетенций по сварке алюминиевых сплавов. На первом региональном форуме «Алюминий для инноваций в строительстве и инфраструктуре», который прошёл в ноябре этого года в Иркутске, ассоциация анонсировала ещё один проект, целью которого является популяризация и расширение применения алюминиевых решений во всех субъектах Российской Федерации. Это реализация региональных программ по применению высокотехнологичных конструкций и изделий из алюминия и сплавов на его основе в различных сферах.
Применяя новые инновационные экологичные решения для дорожного строительства, создания новой современной причальной инфраструктуры, строительства жилых и социальных объектов, мы повышаем качество жизни и уровень привлекательности региона. На форуме в Иркутске мы презентовали работу по подготовке региональных программ. Участники форума поддержали инициативу Алюминиевой ассоциации.
Как алюминий изменил мир
В этом выпуске вы узнаете, как получают алюминий из глинозёма, что такое электролизёр и как выглядит анод, увидите процесс выливки металла в чушки. В Алюминиевой ассоциации прогнозируют существенное увеличение использования алюминия российскими предприятиями — более чем на 400–500 тыс. тонн к 2026 году, до 1,5 млн тонн ежегодно. Newslab присмотрелся к красноярским домам и дорогам и увидел, как много всего в краевой столице сделано из алюминия. Для выпуска алюминия компания использует электроэнергию из возобновляемых источников, внедряет инновационные и энергосберегающие технологии, снижающие выбросы парниковых газов на всех производственных этапах. Рассказываем, как устроено производство алюминия в России. «Русал» и «Фосагро» объявили о продлении партнерства по поставкам фтористого алюминия до 2044 года и увеличении объемов продукции с текущих 75 тысяч тонн до 96 тысяч тонн в год.
Переработка алюминия – что это за материал и чем он так полезен?
| Переработка алюминия – что это за материал и чем он так полезен? | новости, интервью и актуальные события в металлургии. |
| Топ-10 стран-производителей алюминия | Разбираемся, нужен ли нам алюминий и стоит ли использовать на кухне алюминиевую посуду. |
| Как алюминий изменил мир | В России инициирована разработка, производство из алюминия не только электрокабеля, а также железнодорожных вагонов, велосипедов, мостовых переходов, оконных рам и шипов на зимней резине на основе сплавов этого металла. |
«Алюминиевая ассоциация»: рынок алюминиевой продукции в СНГ обладает потенциалом роста в два раза
Все про алюминий: свойства (от плотности до температуры плавления), особенности, история получения алюминия. Но что можно было сделать в алюминиевой промышленности через пять лет самой неожиданной экономической катастрофы? Западные санкции против российского алюминия привели к неожиданным последствиям. Уже к началу XX века из алюминия стали делать товары массового потребления, тару и упаковки.
Изделия из алюминия и алюминиевый прокат снова имеют высокий спрос
Алюминий обладает высокой химической активностью, поэтому его можно найти только в составе соединений. Чистого самородного алюминия в природе практически не существует. Для чего нужен алюминий? Алюминий может образовывать сплавы практически со всеми металлами.
Чаще всего применяются сплавы с: медь; магний; кремний. Алюминий обладает высокой теплопроводностью, как мы уже писали выше, с ним не сравниться в этом даже железо и кремний. Как мы уже говорили ранее, поверхность алюминия покрыта тонкой оксидной пленкой.
Поэтому нет реакции с классическими окислителями. Но, если пленка нарушается, то алюминий становится металлом-восстановителем. Именно поэтому лом алюминия высоко ценится, но часто возникает вопрос, как отличить лом алюминия от другого металла , чтобы не потерять в финансах.
В настоящее время лидером по производству алюминия является Китай. На втором месте находится Россия. Производство этого металла в мире ежегодно увеличивается.
Цены этот незаменимый материал неумолимо растут каждый год.
Обшивка лайнера, крылья, фюзеляж, киль и т. Сплав 1420 активно используется для создания сварного фюзеляжа пассажирского лайнера. Теперь понимаем, что делают из алюминия в авиации. Космическая техника Также данный металл обладает преимуществом при создании космической техники. Благодаря небольшому весу и высоким показателям удельной прочности из алюминия можно изготовить баки, носовые и межбаковые части ракеты.
Этот металл хорошо работает при криогенных температурах в контакте с гелием, водородом и кислородом. У него происходит криогенное упрочнение — явление, при котором показатели прочности при понижении температуры растут. Однако это еще не все, что делают из алюминия. Он находит применение и в других отраслях. Судостроение В основном в этой отрасли промышленности материал используют для изготовления корпусов судов, а также коммуникаций для оборудования и палубных надстроек. Железнодорожный транспорт Подвижный состав на железной дороге эксплуатируется в тяжелых условиях, он подвергается ударным нагрузкам.
Поэтому и требования к материалам изготовления таких составов высоки. Алюминий целесообразно применять для изготовления железнодорожных составов из-за высокой удельной прочности, небольшой силы инерции, а также повышенной коррозионной стойкости.
Согласен Невероятный алюминий.
Развитие 0 4 Сегодня в мире вряд ли найдется человек, который хотя бы на бытовом уровне не сталкивался с алюминием. Этот металл окружает нас повсюду: при строительстве домов, во время приготовления пищи, при управлении автомобилем и даже при запуске ракет в космос так или иначе используется тринадцатый элемент таблицы Менделеева.
В целях обеспечения функционирования сайта и проведения статистических исследований и обзоров осуществляется автоматический сбор информации о файлах cookie и IP-адресах. Нажимая кнопку «Согласен» или продолжая использовать сайт, Вы даете согласие на использование данных технологий для нашего сайта. Согласен Невероятный алюминий.