Aluminium (Al) is in lichtgewicht, sulverwyt metaal dat it tredde meast foarkommende elemint yn 'e ierdkoarste is, nei soerstof en silisium. Fanwegen syn hege gemyske reaktiviteit komt it lykwols nea natuerlik foar yn syn suvere metallyske foarm. Ynstee dêrfan wurdt it fûn yn ferbiningen, benammen yn bauksyterts, in mingsel fan hydratisearre aluminiumoxiden ynklusyf gibbsiet (Al(OH)₃), boehmyt (AlO(OH)), en diaspore.
It raffinaazjeproses yn twa stadia
De reis fan rauwe bauksyt neihege suverens aluminium omfettettwa ûnderskate yndustriële prosessen.
Fase ien is it Bayer-proses, ûntwikkele yn 1888. Ferpletterde bauksyt wurdt ûnder druk mingd mei in waarme natriumhydrokside-oplossing, wêrtroch't de aluminiumhâldende mineralen oplost wurde, wylst ûnreinheden lykas izeroksiden en silika efterbliuwe. De resultearjende natriumaluminaatoplossing wurdt dan filtere om it reade modderresidu te ferwiderjen, siedde mei aluminiumhydroksidekristallen, en kalsinearre by sawat 1.100 °C om suver wyt aluminiumoxide, of aluminiumokside (Al₂O₃), te produsearjen. Mear as 90% fan 'e wrâldwide aluminiumoxide wurdt no produsearre fia dizze metoade.
Fase twa is it Hall Héroult-proses. Aluminiumoxide hat in smeltpunt boppe 2.000 °C, wêrtroch direkte elektrolyse net praktysk is. De oplossing leit yn it oplossen fan Al₂O₃ yn smelten kryolyt (Na₃AlF₆), wat de wurktemperatuer ferleget nei sawat 950 ~ 1.000 °C. In elektryske stroom wurdt dan troch it mingsel laat. Smelten aluminium sammelet him oan 'e ûnderkant (de katode), wylst soerstof him kombinearret mei de koalstofanodes om CO₂ te foarmjen. Dizze elektrolytyske metoade bliuwt it ienige yndustriële proses foar it produsearjen fan primêr aluminium, wat in metaal oplevert fan 99,5 ~ 99,8% suverens.
Hokker eleminten befettet aluminium?
Suver aluminium sels bestiet allinnich út it elemint Al, mei in atoomnûmer fan 13 en in atoomgewicht fan sawat 26,98 g/mol. Kommersjele suverens aluminium (98,8–99,7% Al) befettet lytse spoaren fan izer en silisium as natuerlike ûnreinheden. De measteapplikaasjes binne ôfhinklik fan aluminiumlegeringen, wêrby't spesifike eleminten mei opsetsin tafoege wurde om meganyske eigenskippen oan te passen.
Foar strukturele tapassingen brûkt de 6000-searje (bygelyks 6061) magnesium en silisium as primêre legeringseleminten, typysk 0,8 ~ 1,2% Mg en 0,400 ~ 0,8% Si. Dizze legearing biedt in poerbêste lykwicht fan matige sterkte, goede lasberens en superieure ferwurkberens.
Foar easken oan hege sterkte brûkt de 7000-searje (bygelyks 7075) sink en koper as de wichtichste legeringseleminten, mei sawat 5,16 ~ 0,1% Zn en 1,2 ~ 2,0% Cu. De T6-temperaasje fan 7075 leveret hast twa kear de treksterkte fan 6061-T6, wêrtroch it it materiaal fan kar is foar loftfeart en hege prestaasjes strukturele komponinten.
Spoarhoeveelheden chromium, mangaan en titanium binne ek faak oanwêzich yn kommersjele legeringen, dy't elk in rol spylje yn 'e ferfining fan 'e korrel en korrosjebestriding. It begripen fan 'e krekte elemintêre gearstalling fan elke legearing is essensjeel foar it selektearjen fan it juste materiaal foar spesifike ferwurkings- of fabrikaazjeeasken.
Pleatsingstiid: 13 maaie 2026