Сплавы на основе алюминия

В качестве конструкционного материала обычно используют не чистый алюминий, а разные сплавы на его основе:

Алюминиево-магниевые Al-Mg

Алюминиево-марганцевые Al-Mn

Алюминиево-медные Al-Cu (Al-Cu-Mg, дюралюминий)

Сплавы системы Al-Zn-Mg (Al-Zn-Mg-Cu)

Алюминиево-кремниевые сплавы (силумины)

Силумин — сплав алюминия с кремнием. Химический состав — 4-22 % Si, основа — Al, незначительное количество примесей Fe, Cu, Mn, Ca, Ti, Zn, и некоторых других. Сплав Al-Si (силумины) обладают наилучшими литейными свойствами. Применяются для литья деталей в авто-, мото- и авиастроении (напр. картеров, блоков цилиндров, поршней), и для производства товаров народного потребления (напр. теплообменников, мясорубок).

Дюралюминий — торговая марка одного из первых упрочняемых старением алюминиевых сплавов. Основными легирующими элементами являются медь (4,4 % массы), магний (1,5 %) и марганец (0,5 %). Первое применение дюралюминия — изготовление каркаса дирижаблей жёсткой конструкции, с 1911 года — более широкое применение. Состав сплава и термообработка в годы войны были засекречены. Благодаря высокой удельной прочности дюралюминий начиная с 1920-х годов становится важнейшим конструкционным материалом в самолётостроении.

Это интересно:

Одна красивая, но, вероятно, неправдоподобная легенда из «Historia naturalis» гласит, что однажды к римскому императору Тиберию (42 год до н. э. — 37 год н. э.) пришёл ювелир с металлической, небьющейся обеденной тарелкой, изготовленной, якобы из глинозёма — Al₂O₃. Тарелка была очень светлой и блестела, как серебро. По всем признакам она должна быть алюминиевой. При этом ювелир утверждал, что только он и боги знают, как получить этот металл из глины. Тиберий, опасаясь, что металл из легкодоступной глины может обесценить золото и серебро, приказал, на всякий случай, отрубить чело­веку голову. Очевидно, данная легенда весьма сомнительна, так как самородный алюминий в природе не встречается в силу своей высокой активности и во времена Римской империи не могло быть технических средств, которые позволили бы извлечь алюминий из глинозёма.

Лишь почти через 2000 лет после Тиберия — в 1825 году, датский физик Ханс Христиан Эрстед получил несколько миллиграммов металлического алюминия, а в 1827 году Фридрих Вёлер смог выделить крупинки алюминия, которые, однако, на воздухе немедленно покрывались тончайшей пленкой оксида алюминия.

До конца XIX века алюминий в промышленных масштабах не производился.

Алюминий зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е173.

Алюминий и его соединения используются в качестве высокоэффективного ракетного горючего в двухкомпонентных ракетных топливах и в качестве горючего компонента в твёрдых ракетных топливах.

Алюминий в мировой культуре:

Поэт Андрей Вознесенский написал в 1959 году стихотворение «Осень»[12], в котором использовал алюминий в качестве художественного образа:

…А за окошком в юном инее

лежат поля из алюминия…

Виктор Цой написал песню «Алюминиевые огурцы» с припевом:

Я сажаю алюминиевые огурцы

На брезентовом поле

В повести Н. Г. Чернышевского «Что делать?» (1862—1863) один из главных героев повести в своём письме другому пишет, что ему довелось увидеть слиток металла, «который называется алюминиум», и что, учитывая свойства алюминия, он уверен, что за алюминием большое будущее (во времена Н. Г. Чернышевского алюминий ещё только начинали открывать).

В повести Герберта Уэллса «Война миров» (1897 год) марсиане, покинув один из своих лагерей, оставили (бросили) в нём несколько листов алюминия.

Вопросы для самоконтроля:

1. Получение глинозема по методу Байера.

2. Получение металлического алюминия.

3. Методы рафинирования алюминия.

4. Сущность метода “зонной плавки”.

5. Основные составляющие себестоимости производства алюминия.

6. Последовательность химических реакций, используемых для получения алюминия.

7. Физические свойства и области использования алюминия. Какой металл близок по свойствам алюминию.

8. Что такое криолит и для чего он используется.