hliník

11,910 Zobrazenia 2024-08-14 18:00:16

Čo je hliník

hliník (symbol Al v periodickej tabuľke) je ľahký, strieborno-biely kov s dobrou elektrickou a tepelnou vodivosťou. Je to najrozšírenejší kovový prvok v zemskej kôre, účtovanie o cca 8.2% z celkovej hmotnosti zemskej kôry. Hliník má atómové číslo 13 a patrí do skupiny 13 (IIIA) v periodickej tabuľke. Je to typický amfotérny kov, ktorý môže reagovať za kyslých aj zásaditých podmienok.

Objav hliníka

Hliník bol objavený neskôr ako iné kovy. In 1808, Britský chemik Sir Humphry Davy potvrdil existenciu kamenca a nazval v ňom hliník (Hliník sa neskôr zmenil na hliník). In 1825, Dánsky chemik a fyzik Hans Oss začal experimentovať s extrakciou hliníka. Až do r 1827 že Friedrich Wöhler použil kov draselný na redukciu roztaveného bezvodého chloridu hlinitého na získanie relatívne čistého kovového hliníkového prvku.

Charakteristika hliníka a hliníkových zliatin

A. Nízka hustota

Hustota hliníka je 2,7 g/cm³ (jedna tretina hustoty železa a medi), s dobrou ťažnosťou a vodivosťou dvoch tretín medeného drôtu, ale iba jednu tretinu jeho hmotnosti. Je lacnejší a široko sa používa pri výrobe vysokonapäťových drôtov, káblov, a rádiový priemysel. Hustota čistého hliníka je relatívne nízka, ale hustota a tvrdosť hliníkových zliatin sa výrazne zlepšila. V súčasnosti, zliatiny hliníka sa široko používajú vo výrobných odvetviach, ako sú lietadlá, automobiloch, vlakov, a lode. Okrem toho, vesmírne rakety, raketoplány, a umelé satelity tiež využívajú veľké množstvo hliníka a jeho hliníkových zliatin.

B. Tepelný vodič

Hliník je dobrý vodič tepla (jeho tepelná vodivosť je 3 krát väčšia ako u železa). Hliník môže byť použitý v priemysle na výrobu rôznych výmenníkov tepla, materiály na odvádzanie tepla, a riad.

C. Ťažnosť

Vo vzduchu, na povrchu hliníka sa vytvorí hustý oxidový ochranný film, vďaka čomu je odolný voči korózii. Preto, často sa používa na výrobu zdravotníckych zariadení, chemické reaktory, chladiace zariadenie, zariadenia na rafináciu ropy, ropovody a plynovody, atď.

D. Nízka teplotná odolnosť

Nízka teplotná odolnosť. Keď je teplota nízka, pevnosť hliníka sa zvyšuje namiesto toho, aby bol krehký. Preto, je to ideálny materiál pre nízkoteplotné zariadenia, ako je chladiarenské skladovanie, mraznička, Antarktické snežné vozidlo, a zariadenia na výrobu peroxidu vodíka.

E. Odrazivosť

Hliníkový plech má tiež dobrý odraz svetla, a odráža ultrafialové lúče silnejšie ako striebro. Čím je hliník čistejší, tým lepšia je jeho reflexná schopnosť. Preto, často sa používa na výrobu vysokokvalitných reflektorov, ako sú reflektory solárnych varičov.

Klasifikácia hliníkových zliatin

Metódami spracovania, hliníkové zliatiny možno rozdeliť na:

Odlievanie hliníkových zliatin

Odlievacie hliníkové zliatiny sú typom hliníkových zliatin navrhnutých špeciálne pre procesy odlievania. Tieto zliatiny majú špecifické zloženie, takže ich možno v roztavenom stave naliať do formy a po ochladení a stuhnutí tvarovať do častí požadovaného tvaru.. Odlievanie hliníkových zliatin sú široko používané vo viacerých odvetviach vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam.

Odlievacie hliníkové zliatiny sa vo všeobecnosti odlievajú pomocou odlievania strateného filmu, ktorý má vysokú presnosť a hladký povrch.

Odlievanie výrobkov z hliníkovej zliatiny je vo všeobecnosti sprevádzané sériou procesov obrábania a povrchovej úpravy po odliatí, ako napr Proces CNC sústruženia, Proces CNC frézovania, Eloxované, leštené, atď.

Charakteristika zliatin hliníka:

Nízka hustota: V porovnaní s inými kovmi, liate hliníkové zliatiny majú nižšiu hustotu, čo znamená, že sú relatívne ľahké.

Vysoká špecifická pevnosť: Napriek nízkej hustote, tieto zliatiny majú stále vysokú pevnosť.

Dobrá odolnosť proti korózii: Na povrchu hliníka sa prirodzene vytvára hustá vrstva oxidu, poskytuje dobrú ochranu proti korózii.

Dobrá spracovateľnosť odlievania: Konštrukcia liatych hliníkových zliatin im umožňuje dobrý prietok počas procesu odlievania, vyplňte zložité tvarované formy, a po ochladení nie sú náchylné na praskliny alebo diery.

Flexibilita dizajnu: Vďaka flexibilite procesu odlievania, možno vyrábať zložité geometrie, čo je veľmi výhodné pre návrh dielov.

Chemické zloženie zliatin hliníka

Aplikácia zliatin hliníka

Liate hliníkové zliatiny sú široko používané v mnohých priemyselných odvetviach vďaka svojim dobrým odlievacím vlastnostiam, nízka hustota, vysoká špecifická pevnosť a dobrá odolnosť proti korózii. Nasledujú niektoré z hlavných oblastí použitia zliatin hliníka:

Automobilový priemysel

• Časti motora: blok valcov, hlava valca, piest, atď.
• Prevodový systém: skriňa prevodovky, puzdro spojky, puzdro diferenciálu, atď.
• Závesný systém: puzdro riadenia, puzdro tlmiča nárazov, atď.
• Časti tela: kolesá, rámy, komponenty brzdového systému (ako sú brzdové strmene, valce a brzdové kotúče), atď.

Letecký priemysel

• Konštrukčné diely: trámy, rámy, struny, atď.
• Časti motora: puzdro, lopatky turbíny, atď.
• Pomocné systémy: teleso čerpadla, držiak, náboj kolesa, atď.

Stroje a prístroje

• Puzdro: Používa sa na ochranu vnútorných komponentov pred vonkajšími faktormi.
• Telo pumpy kompresora: výroba telesa čerpadla pre systém preplňovania.

Iné priemyselné aplikácie

• Plynová turbína: čepele a iné diely s vysokou teplotou.
• Teleso čerpadla: vonkajší plášť čerpadla používaného na prepravu kvapaliny.
• Prívesok: držiak používaný na upevnenie alebo zavesenie rôznych zariadení.
• Vstupný okraj: Komponent slúžiaci na vedenie vzduchu do motora.

Valcované hliníkové zliatiny

Valcované hliníkové zliatiny označujú výrobky z hliníkovej zliatiny, ktoré sa spracovávajú valcovaním. Valcovanie je proces tvárnenia kovu, pri ktorom sa kov stláča medzi párom rotujúcich valcov, aby sa zmenil jeho tvar. Pre hliníkové zliatiny, tento proces ho môže zmeniť na listy, prúžky, fólie, rúrky, tyče alebo drôty. Valcované hliníkové zliatiny sú široko používané v mnohých priemyselných odvetviach, vrátane letectva, automobilový priemysel, výstavby, obalov a elektro.

Klasifikácia valcovaných hliníkových zliatin

• Doska, prúžok, fólie: Toto sú najbežnejšie výrobky z valcovaných hliníkových zliatin, čo predstavuje viac ako 80% z celkovej produkcie valcovaného hliníka. Dosky a pásy majú veľký pomer šírky k hrúbke a môžu sa ďalej spracovávať na rôzne komponenty.
• Rúrky, bary, drôty: Tieto výrobky sa vyrábajú aj valcovaním. Aj keď nie sú také bežné ako taniere a pásiky, sú veľmi dôležité v špecifických aplikáciách.

Proces valcovania:

• Valcovanie za tepla: Vykonáva sa pri vyššej teplote, aby sa znížila tvrdosť materiálu a zvýšila sa jeho plasticita pre ľahké tvarovanie. Valcovanie za tepla sa vo všeobecnosti používa na spracovanie hliníkových zliatin z hrubších predvalkov na tenšie dosky alebo pásy.
• Valcovanie za studena: Uskutočňuje sa pri teplote miestnosti alebo pod teplotou rekryštalizácie. Hrúbku je možné zmenšiť a tvrdosť a pevnosť materiálu zvýšiť viacnásobným valcovaním. Valcovanie za studena môže zlepšiť povrchovú úpravu a rozmerovú presnosť produktu.

Aplikácia valcovaných hliníkových zliatin

• Letectvo a kozmonautika: používané na výrobu konštrukčných dielov lietadiel, kože, krídlové nosníky, atď.
• Automobilový priemysel: používané na výrobu panelov karosérie, kapoty motora, veká kufra, atď.
• Stavebný priemysel: používa sa na rámy dverí a okien, strešné materiály, dekoračných materiálov, atď.
• Obalové materiály: používané na plechovky od nápojov, fólie na balenie potravín, atď.
• Elektrotechnický priemysel: používa sa na výrobu vonkajšieho plášťa drôtov a káblov, atď.