Din referat: Aluminiu si aliaje din aluminiu

Aluminiu si aliaje din aluminiu

Generalitati

Aluminiu este cel mai raspândit metal în scoarta tereatra, iar printre elemente ocupa locul al treilea în urma oxigenului si siliciului.

Datorita activitatii sale chimice mari, se gaseste în natura numai sub forma de compusi. Împreuna cu oxigenul si siliciul formeaza 82,58% din scoarta terestra.

Aluminiul este cunoscut înca din antichitate si era utilizat de catre greci si romani.

Denumirea de aluminiu vine de la latinescul “alumen” care este folosit pentru a denumi substante astringente.

Primele încercari de separare ale aluminiului dateaza din anul 1810 si apartin fizicianului englez Davy , care a efectuat electroliza hidroxidului de aluminiu usor umezit, dispus într-o atmosfera de hidrogen, într-o pila Volta, folosind în calitate de anod platina, iar în calitate de catod, o sarma de fier.

În urma acestui proces s-a obtinut un aliaj Al-Fe, din care insa nu s-a reusit sa se separe aluminiu.

Prima data aluminiu a fost descoperit în anul 1827 de un chimist german Wohler care a obtinut primele 30g de aluminiu sub forma de bobite.

În anul 1854 Saint-Claire-Deville, a folosit metoda lui Wohler pentru obtinerea industriala a aluminiului, inlocuind potasiul cu sodiu, iar clorura de aluminiu, instabila si higroscopica, cu clorura dubla de aluminiu si sodiu.

La sfârsitul secolului al XIX-lea, metoda lui Saint –Claire-Deville a fost înlocuita, fiind aplicat procedeul de extragere a aluminiului prin electroliza aluminei dizolvata în criolita topita, procedeu aplicat si în prezent în metalurgia acestui metal.

1810 – Davy obtine aliajul fier-aluminiu pe cale electrolitica;

1821 – Berthie descopera bauxita;

1824 – Oersted obtine în stare elementara metalul;

1827 –Wohler produce aluminiu sub forma de pulbere prin reducerea cu potasiu a clorurii sale;

1854 – Sainte-Claire-Deville toarna primul lingou de aluminiu;

1886 – Herault si Hall descopera si breveteaza procedeul de electroliza a aluminei dizolvate în criolita topita;

1890 – Bayer descopera procedeul de fabricare a aluminei prin atacul bauxitei cu solutii de soda caustica;

1903 – Odam realizeaza sudarea autogena a aluminiului cu ajutorul fluxurilor;

1905 – Betts stabileste principiile rafinarii electromagnetice a aluminiului;

1905 – Claessen demonstreaza posibilitatile de îmbunatatire a proprietatilor aliajelor de aluminiu prin calire;

1906 – Wilm aplica aluminiului aliajul tip duralumin tratamentul termic de calire si îmbatrânire;

1911 – De Saint-Martin determina principiile de baza ale anodizarii aluminiului si aliajelor sale;

1920 – Pacz imbunatateste proprietatile aliajelor de aluminiu-siliciu prin modificarea cu sodiu;

1920 – Hoopes – elaborarea aluminiului de inalta puritate;

1926 – Soderberg introduce la electroliza anozi continui;

1932 – Gadeau aplica pe scara industriala tehnologia de rafinare electrolitica;

1938 - aparitia unor publicatii despre proprietatile aluminiului ultra pur.

Principalul minereu din care se extrage aluminiul este bauxita, contine aproximativ 60% aluminiu.

Bauxita se gaseste în muntii Bihorului, Grecia, Turcia si în Ungaria.

Principalele elemente de aliaje sunt, Mg, siliciu, cupru, Mn.

În natura se gaseste numai sub forma de combinatii într-un numar foarte mare de minerale ce contin oxizi, silicati.

Cateva dintre mineralele ce contin aluminiu sunt: bauxita Al2O3*nH2O, corindonul Al2O3, hidrargilitul Al(OH)3, ortoclazul K(AlSiO8), albitul Na(AlSi3O8), anortitul Ca(Al2Si2O8), alaunitul KAl(SO4)2*2Al(OH)3, nelelinul Na(AlSiO4), criolitul Na3(AlF6).

Industrial aluminiul se obtine aproape în întregime prin descompunerea electrolitica a aluminei pure dizolvate într-o topitura de criolit cu adaus de fluorura de calciu.

Prin electroliza se obtine “aluminiul tehnic primar” numit si “aluminiu tehnic pur” care contine de la 0,2% la 1% impuritati metalice (Fe, Si, Ca, Ti, Na) si nemetalice (alumina, electrolit, carbura de aluminiu, gaze).

În tara noastra sunt standardizate urmatoarele marci de aluminiu tehnic pur: Al 99,8, Al 99,7, Al 99,6, Al 99,5, Al 99,4, Al 99 si AIE.

“Aluminiul de înalta puritate” se obtine din aluminiul tehnic filtrat, spalat cu gaz sau degresat, prin rafinarea electrolitica cu anod solubil în saruri topite cunoscute sub numele de rafinare în trei straturi.

Acest aluminiu contine de la 0,05% la 0,1% impuritati, in tara noastra fiind stabilizate trei marci Al 99,99, Al 99,95 si Al 99,90.

“Aluminiul extra pur” se obtine prin topirea zonara, distilarea halogenurilor inferioare sau electroliza compusilor organici ai aluminiului de înalta puritate, gradul de puritate putând ajunge pâna la 99,999995%.

Proprietati fizice si caracteristicile mecanice

Proprietatile fizice si caracteristicile mecanice ale diferitelor sorturi de aluminiu sunt influentate de prezenta impuritatilor.

Cele mai frecvente impuritati din aluminiu sunt fierul si siliciul, elemente care se pot gasi pana la 0,5-0,6% fiecare.

Fierul este practic insolubil în aluminiu, formând cu acesta eutecticul Al-Al3Fe care contine doar 7% Al3Fe (1,7%Fe). Ca urmare aluminiul impurificat cu fier prezinta un aspect microscopic format din cristale poliedrice de aluminiu si precipitate aciculare de Al3Fe.

Eutecticul din sistemul Al-Si se formeaza la 11,7% Si Si este alcatuit din solutie solida a si siliciu.

Daca în acelasi timp sunt prezente simultan fierul si siliciul, se formeaza doua faze noi: faza a(Fe3SiAl3) si faza ß (FeSiAl5), care nu exista în aliaje binare.

Acesti compusi, situati în mod obisnuit la limitele cristalelor de aluminiu micsoreaza mult plasticitatea acestuia.

Aluminiul face parte din grupa IIIA a sistemului periodic al elementelor, are un singur izotop stabil 27Al si cinci izotopi radioactivi (24Al,25Al,26Al,28Al) cu perioadele de injumatatire cuprinse între 2,10 s si 94 s.

Aluminiul se caracterizeaza prin plasticitate foarte mare, rezistenta mecanica mica, conductibilitate electrica si termica ridicata si rezistenta mare la coroziune în aer, apa si acizi organici.

Principalele proprietati ale aluminiului care influenteaza defavorabil sudabilitatea sunt:

-conductibilitatea termica ridicata; deci si temperatura de topire a aluminiului este redusa (6500C) totusii, datorita conductibilitatii de calbura si preâncalzirea intregii piese la temperaturii ridicate;

-coeficientul mare de dilatare al aluminiului care determina probucerea de tensiunii permanente si deformatii mari;

-la încalzire, aluminiul nu-si schimba culoarea din care cauza la sudare nu se poate aprecia vizual gradul de încalzire; difilcultatea se mareste, deoarece aluminiul se topeste în mod brusc;

-fragilitatea aluminiului la temperaturi înalte; deformarea si fisurarea peretilor se preântampina prin fixarea piesei pe suporturi cât mai exact;

-îin stare lichida, aluminiul absoarbe cu avilitate oxigenul, reduce rezistenta imbinarii;

-oxidul de aluminiu având punctul de topire ridicat (20500C) formeaza o pojghita solida care impiedica sudarea; îndepartarea oxidului se poate realiza pe cale chimica prin utilizarea unor fluxurii carea formeaza cu oxidul o zgura usor fluzibila si care protejeaza metalul topit.

Utilizari

Folosirea aluminiului ca material pentru constructii mecanice si metalice este limitata din cauza proprietatilor de rezistenta scazute.

Totusi, o serie dintre proprietatile aluminiului fac ca acest metal sa fie deosebit de apreciat pentru o serie de aplicatii.

Astfel, plasticitatea mare a aluminiului permite ca din el sa se obtina prin deformare plastica produse foarte subtiri ca foliile utilizate pentru ambalaje în industria alimentara; conductibilitatea electrica mare, 65% din cea a cuprului determina ca aluminiul sa fie mult utilizat ca material pentru conductorii electrici; rezistenta mare la coroziune permite folosirea aluminiului în industria chimica si alimentara.

Aluminiul este utilizat pe scara larga ca baza pentru o serie importanta de aliaje.

Cele mai downloadate	Ultimele adaugate	Ultimiii utilizatori	Statistici
Soarele in cadrul vietii omului pe Pamant Pamantul Influenta omului asupra mediului inconjurator	Civilizatia greaca Babilonia antica Cetatea Rasnov Cetatea Neamt Civilizatie ebraica	kassiana mihail cristian pavel gabriela popescu

Cauta in 1291 referate

Log-In

Referate

Aluminiu si aliaje din aluminiu

Din referat: Aluminiu si aliaje din aluminiu

Cuprins

Cele mai downloadate

Ultimele adaugate

Ultimiii utilizatori

Statistici