物質(zhì)的用途在很大程度上取決于物質(zhì)的性質(zhì)。因?yàn)殇X有多種優(yōu)良性能,所以鋁有著極為廣泛的用途。
鋁及鋁合金是當(dāng)前用途十分廣泛的、*經(jīng)濟(jì)適用的材料之一。世界鋁產(chǎn)量從1956年開始超過銅產(chǎn)量一直居有色金屬之首。當(dāng)前鋁的產(chǎn)量和用量(按噸計算)僅次于鋼材,成為人類應(yīng)用的第二大金屬;而且鋁的資源十分豐富,據(jù)初步計算,鋁的礦藏儲存量約占地殼構(gòu)成物質(zhì)的8%以上。
鋁的重量輕、比強(qiáng)度高和耐腐蝕,是其性能的突出特點(diǎn)。
01鋁的密度很小,僅為2.7 g/cm
雖然它比較軟,但可制成各種鋁合金,如硬鋁、超硬鋁、防銹鋁、鑄鋁等。這些鋁合金廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、火車、船舶等制造工業(yè)。此外,宇宙火箭、航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星也使用大量的鋁及其鋁合金。例如,一架超音速大型飛機(jī)約由70%的鋁及其鋁合金構(gòu)成。船舶建造中也大量使用鋁,一艘大型客船的用鋁量常達(dá)幾千噸。
02鋁合金的比強(qiáng)度高
7XXX合金中高強(qiáng)度的鋁合金抗拉強(qiáng)度可達(dá)到700MPa以上,而鋁合金的重量僅約為鋼鐵的1/3,同等重量時相當(dāng)于鋼鐵2100MPa以上的抗拉強(qiáng)度。
03耐腐蝕性好
鋁是一種非常活潑的金屬,但是它在一般氧化環(huán)境中很穩(wěn)定。這是鋁在氧氣、小和其它氧化劑中鋁表面生成一層氧化膜,氧化鋁膜不僅有很強(qiáng)的耐腐蝕的能力,而且有一定的絕緣性。
04鋁的導(dǎo)電性僅次于銀、銅和金
雖然它的導(dǎo)電率只有銅的2/3,但密度只有銅的1/3,所以輸送同量的電,鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。所以鋁在電器制造工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無線電工業(yè)中有廣泛的用途。
05鋁是熱的良導(dǎo)體
它的導(dǎo)熱能力比鐵大3倍,是不銹鋼的10倍,工業(yè)上可用鋁制造各種熱交換器、散熱材料和炊具等。
06鋁有較好的延展性
它的延展性僅次于金和銀,可制成薄于0.006 mm的鋁箔。這些鋁箔廣泛用于包裝香煙、糖果等,還可制成鋁絲、鋁條,擠壓成各種異形的材料,并能軋制各種鋁制品。鋁可用一般的方法切割、鉆孔和焊接。
07鋁粉具有銀白色光澤
一般金屬在粉末狀時的顏色多為黑色,常用來做涂料,俗稱銀粉、銀漆,以保護(hù)鐵制品不被腐蝕,而且美觀。
08在氧氣中燃燒能放出熱和耀眼的光
常用于制造爆炸混合物,如銨鋁炸 藥(由硝酸銨、木炭粉、鋁粉、煙黑及其他可燃性有機(jī)物混合而成)、燃燒混合物(如用鋁熱劑做的炸 彈和炮彈可用來攻擊難以著火的目標(biāo)或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸鋇68%、鋁粉28%、蟲膠4%)。
09鋁熱劑常用來熔煉難熔金屬和焊接鋼軌
鋁還用做煉鋼過程中的脫氧劑。鋁粉和石墨、二氧化鈦(或其他高熔點(diǎn)金屬的氧化物)按一定比率均勻混合后,涂在金屬上,經(jīng)高溫煅燒而制成耐高溫的金屬陶瓷,它在火箭及導(dǎo)彈技術(shù)上有重要應(yīng)用。
10鋁板對光和熱的反射性能也很好
反射紫外線比銀強(qiáng),鋁越純,其反射能力越好,因此常用來制造高質(zhì)量的反射鏡,如太陽灶反射鏡,又可作絕熱材料等。
11鋁沒有磁性
它不會產(chǎn)生附加的磁場,在精密儀器中不會起干擾作用。
12鋁具有吸音性能,音響效果也較好
所以廣播室、現(xiàn)代化大型建筑室內(nèi)的天花板等也采用鋁。
13鋁耐低溫
鋁在溫度低時,它的強(qiáng)度反而增加而無脆性,因此它是理想的用于低溫裝置材料,如冷藏庫、冷凍庫、南極雪上車輛、氧化氫的生產(chǎn)裝置。同時,鋁的低溫電阻小,在50K以下時鋁的電阻低于高純度的銅和銀,鋁在1.2K以下時成為超導(dǎo)體。