影响世界的金属——铝及其合金的前世今生

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人类到公元1825年首次制得几毫克铝粉。铝发现得晚,炼铝技术成熟得更晚。无论是在人们发现的金属元素,还是作为一种结构材料,铝及其合金都不及其他金属。但是铝和铝合金的出现,却极大的推动了工业文明,特别是航空航天科技和工业的发展。

铝合金是有色金属中使用量最大、应用面最广的金属材料,而且其应用范围还在不断扩大之中,这其中就包括航空、航天、汽车、消费电子、机械制造等。全世界铝的消耗总量从1991年的1874.4万吨增加到2000年的2477.98万吨,十年中增加了32%。而我国铝的总消耗量的增加速度更为惊人,从1991年的86.8万吨迅速增加到2000年的353.27万吨,增加307%,达到3倍之多。人类的研究深入发现,铝及其铝合金有其一些优越的性能特点。

1、密度低。铝的密度只高于镁,在金属结构材料中是第二轻的金属。密度只是铁或铜的1/3。
2、塑性高。铝及其合金延展性好,可以通过挤压、轧制或拉拔等压力加工手段制成各种型、板、箔、管和丝材。
3、易强化。纯铝的强度并不高,但通过合金化和热处理容易使之强化,制造高强度铝合金,其比强度可以与合金钢媲美。
4、导电好。铝的导电性和导热性仅次于银和金铜。设铜相对导电率为100,则铝是64,而铁只有16。若按照等质量金属导电能力计算,铝几乎是铜的一倍。
5、耐腐蚀。铝是一个负电性很强的金属,与氧具有极高的亲和力。铝在自然条件下,表面会生成保护性氧化物,具有比钢铁好得多的耐腐蚀性。
6、易回收。铝的熔融温度较低,约为660℃,碎屑废料容易再生,回收率很高,回收的能耗只有冶炼的3%。
7、可焊接。铝合金可用tig或mig法惰性气体焊接,焊接后力学性能高,耐腐蚀性好外观美丽,满足结构材料的要求。
8、易表面处理。表面处理可以进一步提高或改变铝的表面性能。铝阳极氧化工艺相当成熟,操作简便,已经广泛应用。铝阳极氧化膜硬度高、耐磨,而且耐腐蚀、绝缘性好,并可着色,能显著改变和提高铝合金的外观和使用性能。通过化学预处理,铝合金表面还可以进行电镀、电泳、喷涂等,赋予铝表面以金属镀层或有机聚合物涂层,进一步提高铝的装饰和保护效果。

根据华深景泰的市场调查发现,现在铝合金制品已经遍布各行各业,小到人们日常使用的手机的外壳(如:iPhone)等电子产品,大到空中飞行的飞机,甚至火箭等航空器材。无不证明着铝合金的魅力,与其广阔的发展前景。

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