خواص آلومینیوم و کاربرد آن در ساخت آلیاژ

می توان آلومینیوم را به عنوان یکی از پرکاربرد ترین فلزات دانست. نماد علمی این فلز Al است و در آلیاژ های بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. فلز آلومینیوم در طیف وسیعی در آلیاژ و صنعت مورد استفاده میگیرد. دلیل این محبوبیت خواص منحصر به فرد آن است. بنابراین در این مقاله از وبلاگ آهن ملت می‌خواهیم این موضوع را مورد بررسی قرار دهیم. به شما پیشنهاد می کنیم تا پایان این مقاله را مطالعه نمایید.

خواص کلی آلومینیوم

خواص کلی آلومینیوم را می توان در موارد زیر خلاصه نمود.

• وزن کم
• انعکاس حرارت
• قابل انتقال
• مقاوم در برابر خوردگی

آنالیز آلیاژ های آلومینیوم

تمایز آلیاژ های آلومینیوم از دیگر فلزها

آلیاژهای آلومینیوم در مقایسه با دیگر آلیاژ های فلزی از نظر کیفی بسیار بالاتر است. برای مثال قیمت مناسب، حمل و نقل آسان و ارزان، به صرفه بودن و ممان اینرسی پایین باعث محبوبیت این فلز در بازارهای جهانی شده است. از سوی دیگر وزن کم این محصول باعث می شود حجم بسیار بالایی را دریافت و در پروژه های بزرگ مورد استفاده قرار دهند.

همانطور که پیشتر ذکر شد، قصد داریم در این مطلب ویژگی ها و خواص آلومینیوم را به اختصار برای شما بیان نماییم. موارد زیر هر یک نشان دهنده ویژگیهای آلومینیوم می باشد.

• مقاوم در برابر خوردگی
• استحکام بالا در مقایسه با وزن نسبتا پایین
• تسهیل کننده جریان برق
• عبوردهنده گرما
• منعکس کننده نور و گرما
• عدم وجود خاصیت مغناطیسی و غیر جرقه زا
• انعطاف پذیری با قابلیت شکل دهی
• عدم تولید مواد سمی
• مقاوم در برابر سرما
• قابلیت نصب آسان

آلومینیوم زنگ نمیزند، اما چرا؟

یکی از سوالاتی که در مورد فلزات به ذهن بسیاری از افراد خطور می کند این است که چرا آلومینیوم زنگ نمیزند؟ به طور کلی ، زمانی که آلومینیوم خالص در برابر هوا قرار می گیرد، سریعا مولکول های مجاور با هوا واکنش نشان داده و بایک لایه اکسید آلومینیومی پوشاده می شوند. از این رو این لایه از خوردگی و زنگ ردن محافظت می کند. چنانچه این لایه از بین رود، لایه زیر مجددا اکسید می شود.

خوردگی آلومینیوم چیست؟

خوردگی و زنگ زدگی دو واژه ای است که به وفر در مورد فلزات به کار می رود. باید گفت که آلومینیوم زنگ نمیزند. زنگ زدن در حقیقت همان تغییر رنگی است که به خاطر خوردگی در فلزات ایجاد می شود. اکثر فلزات خورده می شوند اما آلومینیوم مقاوم به خوردگی در برابر بسیاری از مواد شیمیایی و صنعتی است. در آلیاژ های ترکیبی از آلومینیوم ، یک لایه از این فلز به سطح آلیاژ متصل میشود. پس از این مرحله کل آلیاژ خواص ضد خوردگی آلومینیوم را میگیرد و در برابر هوا و دیگر مواد در برابر خوردگی مقاوم می شود.

آبکاری کردن

آبکاری یا آندایزه کردن در حقیقت اتصال یک لایه اکسیدی ضخیم فلز به بخش اصلی فلز است.  این روش هم برای تزیین و هم با کاربرد دکوراتیو مورد استفاده قرار می گیرد.

هارد کوتینگ یا پوشش سخت

این روش نیز با هدف مقاوم کردن فلز به کار گرفته می شود. ضخامت آندایزه کردن در این روش به علت استفاده از محلول های خاص در دمای پایین زمان آندایزه کردن ده برابر آبکاری در روش های معمولی است.

نسبت استحکام به وزن آلومینیوم

یکی از مسائلی که مهندسین سازه با آن رو به رو هستند، استحکام بالای فلز توام با وزن پایین است. این به آن معناست که بتوان سازه ای با استحکام بالا و وزن پایین ساخت. به دروش می توان این مشکل را بر طرف نمود:

• استفاده از فلزاتی که نسبت استحکام به وزن بالا دارند
• طراحی سازه به گونه ای باشد که در آن نسبت استحکام با وزن بالا داشته باشد.

هواپیما مثال خوبی برای بیان شفاف تر این مطلب است. مهندسین سازه نمی توانند از فولاد برای تمام بخش های هواپیما استفاده کنند. چرا که با انجام این کار وزن کلی هواپیما بالارفته و برای مثال تنها قابلیت حمل 15 نفر به جای 150 نفر را پیدا می کند. بنابراین استفاده از کامپوزیت و آلیاژ های آلومینیوم می تواند این مشکل را رفع کند.

محصولات دارای آلیاژ آلومینیوم به دلیل همین ویژگی به وفور در صنایع خودروسازی، نظامی،دفاعی، ساختمان، حمل و نقل و بسته بندی و … مورد استفاده قرار می گیرد. قیمت پروفیل آلومینیوم نیز در بازار آهن از اهمیت ویژه ای برخوردار است و بر اساس وزن قیمت دهی می شود.

تسهیل کننده جریان برق از دیگر خواص آلومینیوم

آلومینیوم را می توان پس از طلا ، نقره و مس در گروه فلزات با بالاترین جریان الکتریکی قرار داد. هدایت جریان الکتریکی در آلومینیوم از مس بالاتر است و به عنوان یکی فلز پر قدر در این زمینه شناخته می شود. آلومینیوم همچنین در انتقال حرارت نیز بسیار قوی عمل می کند. در ایستگاه های مترو به دلیل این مزیت در کابل های برق از این فلز استفاده می شود.

عبور گرما با قدرت بسیار بالا

علاوه بر عبور جریان الکتریکی، این فلز در عبور جربان های حرارتی نیز بسیار موثر عمل می کند. چنانچه به طور خالص مورد استفاده قرار گیرد، توانایی عبور حرارت با  ۲۵۰W/m.k می باشد. آلومینیوم در برابر مس دو برابر بیشتر رسانای جریان الکتریکی است و دلیل اصلی این تفاوت وزن بالای آن است. در حالت خالص این فلز رسانایی حرارتی بسیار بالایی دارد اما با افزوده شدن آلیاژهای دیگر از میزان رسانایی کاسته شده به ویژه وجود عنصر سیلسیوم از انتقال حرارت می کاهد.

بازتاب نور و حرارت

هر فلزی بسته به شرایط فیزیکی و شیمیایی خود می تواند نور و حرارت را تا حد مشخصی بازتاب دهد. آلیاژ های آلمینیوم از نوع سخت می تواند تا 75 درصد نور را بازتاب دهد. نام دیگر این نوع از بازتاب ، انعکاس آینه ای است. علیرغم  بازتاب نور،بازتاب حرارت یک ویژگی فیزیکی و رفتاری فلز است و به سطح آن مربوط نمیشود. آلومینیوم به دلیل شرایط فیزیکی خود در بازتاب یا انعکاس نور بسیار موثر عمل می کند و در بخش های مختلف سازه مانند شیروانی، فویل ها، عایق ها و … به کار می رود.

عدم وجود خاصیت مغناطیسی و غیر جرقه زا

در شرایط قابل اشتعال و خطرناک ، مهندسان صنایع الکتریکی  و الکترونیکی از فلزات و آلیاژ هایی بدون وجود خاصیت جرقه زایی و مغناطیسی استفاده می کنند. آلومینیوم در گروه فلزاتی قرار می گیرد که عاری از هر دو نوع این ویژگی است. بنابراین می توان در معادن، ریلها و … از این آلیاژ استفاده نمود.

شکل‌پذیری آلومینیوم و اتصال آسان آن

آلومینیوم را می توان به شکل های مختلف تغییر داد. روش های متداول برای شکل دادن به آلومینیوم نورد، اکسترود کردن، دایکست و کشش میباشد. آلومینیوم را می توان به شکل های مختلفی مانند میله، ورق، فویل و … تغییر داد.

لازم به ذکر است که نمیتوان از همه روش ها برای اتصال آلومینیوم استفاده نمود. تنها روش ها لحیمکاری، پرس، پرچ و پیچ و مهره برای اتصال آلیاژ های آلومینیوم به کار می روند.

عدم تولید مواد سمی از خواص آلومینیوم است.

فلزات و آلیاژ ایی که در دمای بالا دارای استحکام بالایی هستند در دمای پایین مقاومت خود را از دست می دهند. اما گفتنی است که فلز آلومینیوم در دمای پایین استحکام خود را حفظ می کند  برای حمل و نقل در اتمسفر سرد به کار می رود. برای انتال متان از راه دریایی از آلیاژ های حاوی آلومینیوم استفاد می کنند.

از سوی دیگر، عدم وجود و تولید مواد سمی باعث گردیده تا از این فلز در بسته بندی و مواد غذایی استفاده شود. سطح یکنواخت و یکدست این محصول از ورد باکتری و مواد خارجی به داخل بسته خودداری می کند.  لازم به ذکر است وجود آلیاژ یا خود آلومینیوم هیچ گونه اثری بر روی طعم و مزه خوراکی ها نمیگذارد.

خواص آلومینیوم در محصولات آلیاژی

در این مقاله سعی بر این بود تا نکات مهم در زمینه خواص آلومینیوم به طور مختصر بیان شود. هم اکنون این فلز به طور گسترده در آلیاژ ها و محصولات فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرد. شما نیز می توانید اطلاعات خودرا با ما به اشتراک بگذارید. لازم به ذکر است در صورت بروز هرگونه سوالی در زمینه محصولات حاوی آلیاژ آلومینیوم مانند قیمت پروفیل آلومینیوم ، قیمت لوله آلومینیوم ، قیمت میلگرد آلومینیوم و قیمت ورق آلومینیوم با کارشناسان آهن ملت تماس خاص نمایید.

مشاهده منابع خارجی