What is Aluminum? Aluminum is one type of metal element. Its element symbol is Al, with an atomic number of 13 and a relative atomic mass of 26.98154. it is solid at room temperature and has a silvery white luster. Aluminum ranks third in the earth’s crust, second only to oxygen and silicon, with a content of 8.3%. It is the most abundant metal element in the earth’s crust. Among metal varieties, it is the second largest type of metal after steel.
Sein Elementsymbol ist Al, mit einer Ordnungszahl von 13 und einer relativen Atommasse von 26,98154. Es ist bei Raumtemperatur fest und hat einen silbrig-weißen Glanz. In der Erdkruste steht Aluminium mit einem Gehalt von 8,3 % an dritter Stelle nach Sauerstoff und Silizium. Es ist das am häufigsten vorkommende Metallelement in der Erdkruste. Unter den Metallsorten ist es nach Stahl die zweitgrößte Metallart.
Vorteile von Aluminium
Aluminium und seine Legierungen haben viele Vorteile, wie geringes Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, gute Bearbeitbarkeit und vieles mehr. Im Folgenden sind einige ihrer offensichtlichen Vorteile aufgeführt:
Leicht und stabil
Die Dichte von Stahl liegt bei etwa 7,9, die von Aluminium bei etwa 2,7. Das Gewicht von Aluminium beträgt nur ein Drittel des Gewichts von Stahl bei gleichem Volumen; andererseits beträgt die Festigkeit von Aluminium etwa 70 % derjenigen von allgemeinem Baustahl. Daher ist Aluminium ein Werkstoff mit höherer Festigkeit pro Gewichtseinheit.
Gute Korrosionsbeständigkeit
Aluminium kann an der Luft eine dichte Schicht aus Aluminiumoxid bilden, die wie ein Schutzfilm wirkt. Es ist schwierig für die Korrosion, sich tiefer als dieser Schutzfilm zu entwickeln, was Aluminium eine gute Korrosionsbeständigkeit verleiht. In einer feuchten oder korrosiven Umgebung können Aluminiumprodukte ihre Stabilität und Haltbarkeit für eine lange Zeit beibehalten.
Gute elektrische Leitfähigkeit
Die Leitfähigkeit von Aluminium ist nur schlechter als die von Silber, Kupfer und Gold. Obwohl seine Leitfähigkeit nur 2/3 der von Kupfer beträgt, liegt seine Dichte bei nur 1/3. Um die gleiche Menge Strom zu transportieren, beträgt die Qualität von Aluminiumdraht nur 46 % von Kupferdraht. Die Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche ist korrosionsbeständig und hat einen gewissen Isolationsgrad.
Gute Wärmeleitfähigkeit
Aluminium ist ein leichtes, wärmeleitendes Metallmaterial mit einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 237 W/(m-K), die nur geringfügig schlechter ist als die von Silber und Kupfer.
Festigkeit bei niedrigen Temperaturen
Aluminium und seine Legierungen sind die besten Tieftemperaturwerkstoffe. Stahl und Nickellegierungen sind bei niedrigen Temperaturen spröde, d. h. ihre Festigkeitseigenschaften nehmen zwar mit sinkender Temperatur zu, aber ihre Plastizität und Zähigkeit nehmen ab. Bei Aluminium und seinen Legierungen verhält es sich jedoch ganz anders. Sie weisen keine Tieftemperatur-Sprödigkeit auf. Alle ihre mechanischen Eigenschaften nehmen mit abnehmender Temperatur deutlich zu.
| Legierung | Zustand | Temp. ℃ | Zugfestigkeit N/mm2 | Streckgrenze N/mm2 |
| 5050 | O | -200 | 255 | 70 |
| -80 | 150 | 60 | ||
| -30 | 145 | 55 | ||
| 25 | 145 | 55 | ||
| 150 | 145 | 55 | ||
| 5454 | O | -200 | 370 | 130 |
| -80 | 255 | 115 | ||
| -30 | 250 | 115 | ||
| 25 | 250 | 115 | ||
| 150 | 250 | 115 | ||
| 6101 | O | -200 | 296 | 287 |
| -80 | 248 | 207 | ||
| -30 | 234 | 200 | ||
| 25 | 221 | 193 | ||
| 150 | 193 | 172 |
Gute Bearbeitbarkeit
Aluminium hat eine gute Duktilität, die nur von Gold und Silber übertroffen wird. Es kann in Aluminiumfolie dünner als 0,01 mm bei einer Temperatur von 100℃ bis 150℃ gemacht werden.
Aluminiumlegierungen sind gut bearbeitbar und lassen sich leicht zu verschiedenen Formen und Strukturen verarbeiten. Sie kann durch verschiedene Verarbeitungstechniken wie Strangpressen, Gießen, Schmieden usw. geformt werden. Dadurch bieten Aluminiumlegierungen eine große Flexibilität im Bereich Design und Herstellung und können die Anforderungen verschiedener Produkte erfüllen. Darüber hinaus können Aluminiumlegierungen auch durch Schweißen und Verbinden zu komplexeren Strukturen zusammengefügt werden.
Leicht zu recyceln
Der Schmelzpunkt von Aluminium liegt bei 660℃, wodurch es viel leichter zu recyceln ist. Die Daten zeigen, dass die Recyclingquote von Aluminiumdosen bei 68 % liegt, während sie bei Kunststoffen nur etwa 3 % beträgt. Auch der Energieverbrauch beim Aluminiumrecycling ist wesentlich geringer. Der Energieverbrauch bei der Herstellung von recyceltem Aluminium beträgt nur etwa 5 % des Energieverbrauchs von ursprünglichem Aluminium.
Anwendungen von Aluminium
In den letzten fünfzig Jahren hat sich Aluminium zu einem der am häufigsten verwendeten Metalle der Welt entwickelt. In der Bauindustrie wird Aluminium aufgrund seiner Stabilität in der Luft und seines hervorragenden Aussehens nach dem Eloxieren häufig verwendet. Aluminiumlegierungen werden auch in der Luftfahrt- und Verteidigungsindustrie verwendet. In der Energieübertragung werden häufig Aluminiumkabel verwendet, die mit hochfesten Stahldrähten verstärkt sind. Mancherorts werden stattdessen Aluminiumkabel verwendet, da Kupferkabel aufgrund ihres hohen Preises häufig gestohlen werden. Für den Transport von Containern, den täglichen Bedarf, Haushaltsgeräte, mechanische Geräte usw. wird eine große Menge Aluminium benötigt.
