铝合金与铝的优良性能

题目

铝合金与铝的优良性能

答案

铝
aluminium
一种化学元素.化学符号Al,原子序数13,原子量26.981539,属周期系ⅢA族.1825年丹麦H.C.奥斯特用无水三氯化铝和钾汞齐作用,得铝汞齐,蒸去汞首次制得金属铝；1827年德国F.维勒用金属钾做还原剂,从无水氯化铝中还原出金属铝.此后,由于生产成本高,金属铝的价格一直很昂贵.1886年美国C.M.霍尔和法国P.L.T.埃鲁各自独立发明电解氧化铝和冰晶石的熔盐的方法,使铝的价格大降,成为可供实用的金属.
铝在地壳中的含量为8％,仅次于氧和硅.由于铝的化学性质活泼,在自然界不以金属状态存在,而以硅酸铝形式广泛分布于岩石、土壤和动、植物体内,矿物有铝土矿、刚玉、明矾、冰晶石.现代金属铝的制法都采用电解法,将纯化的氧化铝溶解在冰晶石中,以钢制电解槽的石墨衬里为阴极,石墨棒为阳极,在1000℃电解,于阳极得液态金属铝,纯度可达99.8％.
铝是银白色的轻金属,熔点660.37℃,沸点2467℃,相对密度2.702.纯铝较软,有良好的延展性、导电性和导热性.铝是活泼金属,在常温下和干燥的空气中,铝的表面形成厚度约50埃的致密氧化膜,使铝不会进一步被氧化,并能耐水的腐蚀.在冷的浓硫酸或浓硝酸中,铝的表面被氧化,形成钝化的氧化膜.铝能与卤素、硫、氮、磷、碳作用,与硅、铜、铁、锌、锡、镁、锰形成合金.铝是两性的,既能溶于酸,形成铝盐；也能溶于碱,生成铝酸盐.
铝的电子构型为（Ne）3s23p1,在化合物中通常表现为＋3价,如Al2O3、AlCl3、Al2（SO4)3；只有在高温下,才可能形成一价化合物,如AlCl.铝容易形成矾,被称为铝矾,如KAl（SO4）2·12H2O.
铝的导电率虽然只有铜的2／3,但铝的比重还不到铜的1／3,相同重量的铝的导电效率大于铜,因此铝大量用于制造电线、电缆、电器设备和电讯器材.铝合金的比重较钢铁小得多,被大量用于制造飞机、汽车、火箭、宇航飞行器的物件,还广泛用于制做门窗、房檐、百叶窗及装饰材料.铝还是冶金工业中的还原剂,将铝粉与Fe2O3（或Fe3O4）粉末按一定比例混合,用引燃剂点燃,反应产生高温,可达3000℃,使还原出来的铁熔化,以焊接钢轨等,此法也用于冶炼镍、铬、锰、钒等难熔金属.铝也用于制造精密仪器（如反射望远镜）的镜子,生产涂料和焰火.在日用品工业中大量制造炊具和餐具.
铝合金具有较好的强度,超硬铝合金的强度可达600Mpa,普通硬铝合金的抗拉强度也达200-450Mpa,它的比钢度远高于钢,因此在机械制造中得到广泛的运用.铝的导电性仅次于银和铜,居第三位,用于制造各种导线.铝具有良好的导热性,可用作各种散热材料.铝还具有良好的抗腐蚀性能和较好的塑性,适合于各种压力加工.