Алюминий и его свойства
Алюминий и его свойства
Алюминий - химический элемент третей группы периодической системы Д.И. Менделеева.
Плотность, (кг/м3)
|
2,7
|
|
Температура плавления Тпл, ° С
|
660
|
|
Температура кипения Ткип, ° С
|
2 327
|
|
Скрытая теплота плавления, Дж/г
|
393,6
|
|
Теплопроводность l, Вт/м *град (при 20 ° С)
|
228
|
|
Теплоемкость Ср, Дж/(г · град) (при 0-100 ° С)
|
0,88
|
|
Коэффициент линейного расширения б ? 106, 1/° С (при° С)
|
24,3
|
|
Удельное электросопротивление с ? 108, Ом? м (при 20 ° С)
|
2,7
|
|
Предел прочности у в, МПа
|
40-60
|
|
Относительное удлинение д, %
|
40-50
|
|
Твердость по Бринеллю НВ
|
25
|
|
Модуль нормальной упругости E, ГПа
|
70
|
|
|
Марки и химический состав (%) первичного алюминия (ГОСТ 11069-74)
Обозначение марок
|
Al,
не менее
|
Примеси, не более
|
|
|
|
Fe
|
Si
|
Cu
|
Zn
|
Ti
|
сумма
|
|
Алюминий особой чистоты
|
|
А999
|
99,999
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0,001
|
|
Алюминий высокой чистоты
|
|
А995
|
99,995
|
0,0015
|
0,0015
|
0,001
|
0,001
|
0,001
|
0,005
|
|
А99
|
99,99
|
0,003
|
0,003
|
0,003
|
0,003
|
0,002
|
0,010
|
|
А97
|
99,97
|
0,015
|
0,015
|
0,005
|
0,003
|
0,002
|
0,03
|
|
А95
|
99,95
|
0,025
|
0,020
|
0,010
|
0,005
|
0,002
|
0,05
|
|
Алюминий технической чистоты
|
|
А85
|
99,85
|
0,08
|
0,06
|
0,01
|
0,02
|
0,008
|
0,15
|
|
А8
|
99,8
|
0,12
|
0,10
|
0,01
|
0,04
|
0,01
|
0,20
|
|
А7
|
99,7
|
0,16
|
0,15
|
0,01
|
0,04
|
0,01
|
0,30
|
|
А7Е***
|
99,7
|
0,20
|
0,08
|
0,01
|
0,04
|
0,01*
|
0,30
|
|
А6
|
99,6
|
0,25
|
0,18
|
0,01
|
0,05
|
0,02
|
0,40
|
|
А5Е
|
99,5
|
0,35**
|
0,10
|
0,02
|
0,04
|
0,015*
|
0,50
|
|
А5
|
99,5
|
0,30
|
0,25
|
0,02
|
0,06
|
0,02
|
0,50
|
|
А0
|
99,0
|
0,50
|
0,5
|
0,02
|
0,08
|
0,02
|
1,0
|
|
|
*Для суммы титана, ванадия, хрома и марганца.
** Допускается массовая доля железа не менее 0,18 %.
***«Е» -- в марках с гарантированными электрическими характеристиками.
Алюминий технической чистоты, применяемый для изготовления полуфабрикатов и изделий путем деформации, входит в ГОСТ 4784-74
Химический состав (%) технического алюминия
Марка
|
Al,не менее
|
Примеси, не более
|
|
Российская
|
Между-народная
|
|
Cu
|
Mg
|
Mn
|
Fe
|
Si
|
Zn
|
Ti
|
Cr
|
|
Буквенная
|
Цифровая
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АД000
|
-
|
1080А
|
99,80
|
0,03
|
0,02
|
0,02
|
0,15
|
0,15
|
0,06
|
0,02
|
-
|
|
АД00
|
1010
|
1070А
|
99,70
|
0,03
|
0,03
|
0,03
|
0,25
|
0,20
|
0,07
|
0,03
|
-
|
|
АД00Е
|
1010Е
|
1370
|
99,70
|
0,02
|
0,02
|
0,01
|
0,25
|
0,10
|
0,04
|
*
|
0,01
|
|
АД0
|
1011
|
1050
|
99,50
|
0,05
|
0,05
|
0,05
|
0,40
|
0,25
|
0,07
|
0,05
|
-
|
|
АД0Е
|
1011Е
|
1350
|
99,50
|
0,05
|
-
|
0,01
|
0,40
|
0,10
|
0,05
|
**
|
0,01
|
|
АД1
|
1013
|
1230
|
99,30
|
0,05
|
0,05
|
0,025
|
0,30
|
0,30
|
0,10
|
0,15
|
-
|
|
АД
|
1015
|
1200
|
98,80
|
0,05
|
-
|
0,05
|
Fe + Si: 1,0
|
0,10
|
0,05
|
-
|
|
АД1пл
|
-
|
-
|
99,30
|
0,02
|
0,05
|
0,025
|
0,30
|
0,30
|
0,10
|
0,15
|
-
|
|
|
* B: 0,02 %; Ti + V: 0,02 %
**B: 0,05 %; Ti + V: 0,02 %
Гарантируемые механические характеристики (не менее) листов из АД0, АД1
Состояние
|
Толщина листа, мм
|
ув, МПа
|
д, %
|
|
М
|
0,5
|
160
|
20
|
|
|
От 0,6 до 0,9
|
160
|
25
|
|
|
От 1,0 до 10,0
|
160
|
28
|
|
Н*
|
От 0,5 до 0,8
|
145
|
3
|
|
|
От 0,9 до 4,0
|
145
|
4
|
|
|
От 4,1 до 10,0
|
130
|
5
|
|
ГК
|
От 5,0 до 10,5
|
70
|
15
|
|
|
АЛЮМИНИЙ, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 13, относительная атомная масса 26,98. В природе представлен лишь одним стабильным нуклидом 27Al. Искусственно получен ряд радиоактивных изотопов алюминия, наиболее долгоживущий - 26Al имеет период полураспада 720 тысяч лет.
Алюминий в природе. В земной коре алюминия очень много: 8,6% по массе. Он занимает первое место среди всех металлов и третье среди других элементов (после кислорода и кремния). Алюминия вдвое больше, чем железа, и в 350 раз больше, чем меди, цинка, хрома, олова и свинца вместе взятых! Как писал более 100 лет назад в своем классическом учебнике Основы химии Д.И. Менделеев, из всех металлов «алюминий есть самый распространенный в природе; достаточно указать на то, что он входит в состав глины, чтоб ясно было всеобщее распространение алюминия в коре земной. Алюминий, или металл квасцов (alumen), потому и называется иначе глинием, что находится в глине».
Важнейший минерал алюминия - боксит, смесь основного оксида AlO(OH) и гидроксида Al(OH)3. Крупнейшие месторождения боксита находятся в Австралии, Бразилии, Гвинее и на Ямайке; промышленная добыча ведется и в других странах. Богаты алюминием также алунит (квасцовый камень) (Na,K)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3, нефелин (Na,K)2O·Al2O3·2SiO2. Всего же известно более 250 минералов, в состав которых входит алюминий; большинство из них - алюмосиликаты, из которых и образована в основном земная кора. При их выветривании образуется глина, основу которой составляет минерал каолинит Al2O3·2SiO2·2H2O. Примеси железа обычно окрашивают глину в бурый цвет, но встречаются и белая глина - каолин, которую применяют для изготовления фарфоровых и фаянсовых изделий.
Изредка встречается исключительно твердый (уступает лишь алмазу) минерал корунд - кристаллический оксид Al2O3, часто окрашенный примесями в разные цвета. Его синяя разновидность (примесь титана и железа) называется сапфиром, красная (примесь хрома) - рубином. Разные примеси могут окрашивать так называемый благородный корунд также в зеленый, желтый, оранжевый, фиолетовый и другие цвета и оттенки.
Еще недавно считалось, что алюминий как весьма активный металл не может встречаться в природе в свободном состоянии, однако в 1978 в породах Сибирской платформы был обнаружен самородный алюминий - в виде нитевидных кристаллов длиной всего 0,5 мм (при толщине нитей несколько микрометров). В лунном грунте, доставленном на Землю из районов морей Кризисов и Изобилия, также удалось обнаружить самородный алюминий. Предполагают, что металлический алюминий может образоваться конденсацией из газа. Известно, что при нагревании галогенидов алюминия - хлорида, бромида, фторида они могут с большей или меньшей легкостью испаряться (так, AlCl3 возгоняется уже при 180° C). При сильном повышении температуры галогениды алюминия разлагаются, переходя в состояние с низшей валентностью металла, например, AlCl. Когда при понижении температуры и отсутствии кислорода такое соединение конденсируется, в твердой фазе происходит реакция диспропорционирования: часть атомов алюминия окисляется и переходит в привычное трехвалентное состояние, а часть - восстанавливается. Восстановиться же одновалентный алюминий может только до металла: 3AlCl ? 2Al + AlCl3. В пользу этого предположения говорит и нитевидная форма кристаллов самородного алюминия. Обычно кристаллы такого строения образуются вследствие быстрого роста из газовой фазы. Вероятно, микроскопические самородки алюминия в лунном грунте образовались аналогичным способом.
Страницы: 1, 2
|
|