Алюминий и его сплавы, такие как дюраль, активно используются в промышленности, быту, авто, авиа, корабле строительстве и других сферах.
Известно, что алюминий составляет 8% земной коры, находится на третьем месте по количеству среди природных химических элементов. Несмотря на это человек обнаружил металл относительно поздно, причиной является активность вещества, алюминий в природе находится в соединениях, получить в чистом виде металл можно только путем переработки и не так просто. Впервые алюминий получил Ганс Эрстед в 1825 году, и только через лет 50 запустилось производство алюминия в масштабных объемах.
Пока добыть чистый алюминий было сложно, он высоко ценился, был признаком богатства и роскоши. В 19-веке этот металл ставился на ступень выше золота и серебра. Наполеон 3 приказал изготовить из алюминия столовые приборы только для императора и важных гостей, остальные придворные и гости ниже рангом кушали серебряными или золотыми вилками и ложками.
Производство Алюминия
В природе алюминий находится в виде соединений, больше всего добывают сырье для производства алюминия в землях тропических и субтропических поясов, здесь бокситы расположены практически на поверхности. Алюминий содержится и в других соединениях, но для производства используют именно бокситы, их добыча - это первый этап в производстве.
Дальше бокситы превращают в оксид алюминия, глинозем, белый сыпучий порошок. Практически 100% производителей используют для этого древний, но популярный сегодня, метод Байера, которому уже больше 100 лет. Экономичность и эффективность метода объясняет его актуальность в современном мире. Еще добывают глинозем способом выпекания, такой метод более дорогой, зато позволяет использовать бокситы с высоким процентом вредных составляющих кремнезема.
Следующий этап производства сложный и энергозатратный, для получения алюминия в жидком виде использует электрический ток в большом количестве. Глинозем подвергается электролизу, в результате чего получают жидкий алюминий готовый к использованию в литейном цехе.
Особенность алюминия
Алюминий легкий во всех смыслах металл, его использование мало утяжеляет конструкцию, он хорош в прокатке, алюминиевая фольга может быть тоньше человеческого волоса. Металл удобен в обработке, при воздействии с кислородом образует защитный оксидный слой, который предотвращает коррозию и воздействие внешних факторов. Алюминий обладает хорошей электро и теплопроводностью. Сохраняет свои свойства при температурах до 120 град. Благодаря этим свойствам металл используется в различных сферах производства, но имеет большой недостаток, который мешает применять металл в строительстве кораблей, самолетов, космических станций.
Алюминий в обычном состоянии имеет оксидное покрытие, которое защищает его от реакции с простыми окислителями, что предотвращает коррозию, что ценится промышленностью. Оксидная пленка разрушается при химических процессах со щелочами, в этом случае алюминий становится активатором. Алюминий активный металл с ним можно образовать множество химических соединений.
Благодаря этим свойствам получился металл под названием дюраль или дюралюминий.
Производство дюралюминия
Алюминий недостаточно прочный и подвержен к воздействию со щелочными элементами. Именно поэтому в Германии на старте 20-го столетия Альфред Вильм не переставал экспериментировать в поисках сплава алюминия высокой прочности. В состав входили медь, марганец, магний и алюминий. В результате трудов была найдена идеальная пропорция, металл с каждым днём становился прочнее. Позже стало известно, что это процесс старения. Не только добавки других элементов делали прочными сплав, важную роль в прочности дюраля играл процесс старения. Сплавы подвергали сначала старению в естественных условиях, на сегодняшний день в производстве используют искусственное старение дюраля.
Первый полученный сплав был назван Д1 и запущен в производство в г.Дюрен, металл получил название дюралюминий.
Дюраль считает в себе легкость алюминия и прочность сплава, это сделало его популярным в производстве самолетов, ракет, кораблей плавательных и космических. Но в целом дюралюминий можно назвать усовершенствованной версией алюминия. Для промышленности создание дюралюминия стало большим рывком вперед. Дюраль сохранил большинство положительных свойств алюминия, добавки придают прочность металлу, но в то же время есть и недостатки. За счет добавок в сплаве дюралюминий сильно подвержен внешнему воздействию окружающей среды и коррозии, поэтому детали из дюраля покрывают алюминием, лаками или эмалями, используют анодированную обработку.
Оба металла по своему великолепны, важно при выборе понимать сферу использование и назначение, тогда не будет разочарований.