Eng Ru
Отправить письмо

Вес погонного метра алюминиевого листа: формулы и таблицы. Алюминий масса


Вес погонного метра алюминиевого листа: формулы и таблицы

Цветной металл Алюминиевый прокат Лист

Вес погонного метра алюминиевого листа: формулы и таблицы

Цветной металл Алюминиевый прокат Лист

Алюминиевые листы производят согласно ГОСТ 21631-76 из алюминия и его сплавов марок А0-А7, АД0, АД1, АД, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6Б, АМц, ВД1, Д16А, Д1 и др.

Толщина листового алюминия находится в пределах 0,3-10,5мм, длина листа алюминия — 2000-7200мм.

Вес алюминиевого листа определяется согласно таблицам ГОСТ 21631-76, в которых приведены теоретические массы одного погонного метра листа.

Обладая огнеупорными качествами, а также несравненной стойкостью к атмосферным и механическим воздействиям, алюминиевый лист всё чаще используется многими проектировщиками.

Масса листа алюминиевого по ГОСТ 21631-76

Толщина листа, ммТеоретическая масса 1 м листа, кг, нормальной точности изготовления по толщине и повышенной точности по ширине
                                                                                              Ширина листа, мм
   600 800 900 1000 1200 1400 1425 1500 1600 1800 2000
0,3 0,473 0,595 0,669 0,715
0,4 0,644 0,824 0,926 1,000 1,166
0,5 0,816 1,053 1,184 1,286 1,509 1,759 1,791 1,885 2,010
0,6 0,980 1,259 1,415 1,544 1,851 2,139 2,177 2,292 2,444
0,7 1,151 1,488 1,673 1,829 2,194 2.539 2,584 2,720 2,901
0,8 1,306 1,694 1,904 2,115 2,520 2,919 2,971 3,127 3,335 3,700 4,110
0,9 1,478 1,922 2,162 2,401 2,863 3,319 3,378 3,555 3,792 4,214 4,681
1,0 1,633 2,117 2,381 2,644 3,154 3,659 3,724 3,919 4,180 4,676 5,195
1,2 1,976 2,575 2,895 3,216 3,840 4,458 4,538 4,776 5,094 5,652 6,279
1,5 2,449 3,204 3,603 4,002 4,766 5,498 5,596 5,890 6,282 7,040 7,821
1,6 2,621 3,433 3,880 4,288 5,109 5,898 6,003 6,318 6,739 7,554 8,392
1,8 2,964 3,891 4,375 4,860 5,794 6,698 6,817 7,175 7,652 8,581 9,533
1,9 3,136 4,119 4,632 5,145 6,137 7,087 7,224 7,603 8,109 9,095 10,104
2,0 3,308 4,348 4,890 5,431 6,446 7,477 7,611 8,010 8,543 9,583 10,646
2,5 4,125 5,435 6,112 6,789 8,091 9,417 9,584 10,088 10,759 12,076 13,415
3,0 4,941 6,522 7,335 8,147 9,771 11,316 11,518 12,122 12,929 14,516 16,127
3,5 5,800 7,667 8,621 9,576 11,451 13,295 13,532 14,243 15,190 17,060 18,952
4,0 6,659 8,811 9,908 11,006 13,114 15,274 15,547 16,363 17,452 19,604 21,778
4,5 7,919 9,955 11,195 12,435 14,828 17,274 17,582 18,505 19,736 22,173 24,632
5,0 8,335 11,042 12,417 13,793 16,526 19,253 19,596 20,625 21,998 24,716 17,458
5,5 9,225 12,217 13,735 15,252
6,0 10,087 13,307 14,960 16,613
6,5 10,949 14,454 16,249 18,045
7,0 11,811 15,601 17,539 19,477
7,5 12,673 16,748 18,829 20,909
8,0 13,492 17,838 20,054 22,270
8,5 14,354 18,985 21,343 23,702
9,0 15,217 20,132 22,633 25,134
9,5 16,079 21,279 23,923 26,566
10,0 16,898 22,369 25,148 27,926
10,5 17,760 23,516 26,437 29,359

Пример обозначения алюминиевого листа: лист алюминия АМг2 в отожженном состоянии, толщиной 0,7мм, шириной 1200мм, длиной 2000мм, повышенной точности изготовления, высокой отделки поверхности:Лист АМг2.М 0,7Пx1200Пх2000П ГОСТ 21631-76. В

Источник: http://www.suet-metal.ru/alyminiy/list.htm

Круг стальной — таблица весов

Круг стальной - таблица весов

Стальной круг – вид сортового проката со сплошным поперечным сечением в форме круга. Производство горячекатаной продукции регламентирует ГОСТ 2590-88, диапазон диаметров – 5,0-270,0 мм, более 270 мм – по согласованию с потребителем.

Изготовление калиброванного круга с сечением 3,0-100,0 мм осуществляется в соответствии с ГОСТом 7417-75. При составлении технической документации или планировании закупок требуется перевод метража металлопроката в эквивалент по весу.

Существует несколько вариантов: расчет по формуле, поиск по таблицам, онлайн-калькулятор.

Формула расчета массы 1 м металлического прутка

Для определения теоретического веса погонного метра стального круга служит формула M = π*ρ*(D2/4), в которой:

M – масса 1 м, кг;

π – константа, приблизительно принимаемая равной 3,14;

ρ – среднее значение плотности стали, обычно его принимают равным 7850 кг/м3;

D – диаметр поперечного сечения, м.

Если же необходимо узнать массу металлического прутка из меди, алюминия и других металлов, в формулу подставляют плотность этих металлов, кг/м3:

  • алюминий – 2700;
  • титан – 4500;
  • цинк – 7140;
  • олово – 7290;
  • медь – 8940;
  • свинец – 11340.

Определение массы проката с круглым поперечным сечением по таблице

Удобным вариантом является таблица, по которой вы можете узнать вес 1 метра стального круга, а затем, умножив на общий метраж, получить массу стержня или всей партии.

D, мм М, кг D, мм М, кг D, мм М, кг D, мм М, кг
5,5 0,186 23 3,26 41 10,36 100 61,65
6 0,222 24 3,55 42 10,88 110 74,6
7 0,302 25 3,85 43 11,4 120 88,78
8 0,395 26 4,17 44 11,94 130 104,2
9 0,499 27 4,5 45 12,48 140 120,78
10 0,616 28 4,83 46 13,05 150 138,65
11 0,746 29 5,18 47 13,75 160 157,75
12 0,888 30 5,55 48 14,2 170 178,09
13 1,041 31 5,92 49 14,8 180 199,66
14 1,21 32 6,31 50 15,42 190 222,46
15 1,39 33 6,71 55 18,65 200 246,49
16 1,58 34 7,13 60 22,19 210 271,76
17 1,78 35 7,55 65 26,05 220 298,25
18 2,0 36 7,99 70 30,21 230 325,98
19 2,23 37 8,44 75 34,68 240 354,95
20 2,47 38 8,9 80 39,46 250 385,14
21 2,72 39 9,38 85 44,54 260 416,57
22 2,98 40 9,86 90 49,94 270 449,23

Если есть доступ к интернету, то быстро определить массу прутка из стали любой марки, цветных металлов и сплавов можно с помощью онлайн-калькулятора. Это наиболее точный способ, так как в данном варианте расчета используется плотность конкретного металла.

Источник: http://TreydMetall.ru/info/krug-stalnoi-tablica-vesov

Вес металлопроката

Вес металлопрокатаВ процессе приобретения металлопроката перед покупателем стоит вопрос, связанный с тем, как рассчитать правильно вес металла, объём, строительные конструкции и многие другие важные вопросы.

Металл оптом в Украине мы предлагаем вам приобрести в разнообразном ассортименте, по доступной стоимости.

Чтобы осуществить расчёт веса металлопроката и других необходимых параметров есть возможность сделать онлайн запрос, проконсультироваться с менеджерами нашей организации или воспользоваться таблицей с данными. Также при желании можно узнать стоимость изготовления металлоконструкций.

Что касается таблиц, то в них указан вес металла теоретический, который отличается от фактического веса на ± 0,2% — 3%.Определение теоретической массы 1 погонного метра трубыДля нерж.трубы: m = ?*(d — s)*s*?/1000Для «черной» трубы: m = (d — s)*s/40,55

где:

m — теор. масса одного погонного метра трубы в кг, ? = 3,14 (постоянная величина), d — наружный диаметр в мм, s — толщина стенки в мм, ? — плотность в г/куб. см.

Определение теоретической массы 1 погонного метра круга

m = ?*d2*?/4000

где:

m — теор. масса 1 п/ м круга в кг, ? = 3,14 (постоянная величина), d — наружный диаметр в мм, ? — плотность стали в г/куб. см.

Определение теоретической массы одного листа

m = V* ?/ 1E 6

где:

m — теор. масса 1 п/ м листа в кг, V — объем листа = Толщина х Ширина х Длина, мм, ? — плотность стали в г/куб. см, 1Е6 — число 10 в 6-й степени.

Определение примерного количества листов в одной тонне

n = 1Е 9 / V*?

где:

? — плотность стали в г/куб. см. V — объем листа = Толщина х Ширина х Длина, мм,Плотность разных марок сталей в соответствии с ГОСТом 9941-81

Марка стали        Плотность, ?, г/см3 Марка стали        Плотность, ?, г/см3
04Х18Н10 7,90 08Х18Н10 7,90
08Х20Н14С2 7,70 08Х17Т 7,70
10Х17Н13М2Т 8,00 08Х13 7,70
08Х18Н12Б 7,90 12Х13 7,70
10Х23Н18 7,95 12Х17 7,70
08Х18Н10Т 7,90 15Х25Т 7,60
08Х18Н12Т 7,95 12Х18Н9 7,90

Определение теоретической массы одного погонного метра трубы m=?*(d-s)*s*?/1000,

где

m=теоретическая масса одного погонного метра трубы в кг, ?=3,14 (постоянная величина), d=наружный диаметр в мм, s=толщина стенки в мм, n=1000/m, ?=плотность в г/см3

Определение примерного количества погонных метров трубы в одной тонне

n=1000/m

Определение примерного количества листа в одной тонне

n=10/V*?

Определение теоретической массы одного листа

m=V*?/10,

где

m=теоретическая масса одного листа в кг, V=Объем листа=толщина (мм)*, ширина (мм)*, длина (мм), ?=плотность в г/см3

Определение теоретической массы одного погонного метра круга

m=x*d2*?/4000,

где

m=теоретическая масса 1 п/ м круга в кг, x=3,14 (постоянная величина), d=наружный диаметр в мм, p=плотность в г/см3,

Плотность принимается в г/куб. см

Если вы задумываетесь, как узнать вес металла при отсутствии справочной таблицы, можно применить такую формулу: Мп = (( Ду — Тс ) / 40,5) * Тс Ду — диаметр трубы (мм), Тс — толщина стенки (мм), Мп — вес 1 п/ м трубы в кг.

Наша компания готова предложить вам самый разнообразный металлопрокат, мы также поможем вам разораться в тонкостях маркировки, нюансах применения того или иного вида изделий. Звоните нам, и мы предложим вам самый качественный и дешёвый металлопрокат оптом и в розницу!

Источник: http://tm-avalon.com.ua/page/ves_metalloprokata

Вес листового металла

Главная Вес листового металла

Посмотреть цены на лист стальной>>>

Таблица теоретического веса листового металла 

  Лист холоднокатаный ГОСТ сталь 08пс/кп Вес одного метра квадратного м2 (кг)
Лист х/к 0.5 3,925
Лист х/к 0.6 4,71
Лист х/к 0.7 5,5
Лист х/к 0.8 6,28
Лист х/к 0.9 7,06
Лист х/к 1.0 7,85
Лист х/к 1.2 9,42
Лист х/к 1.4 10,99
Лист х/к 1.5 11,77
Лист х/к 1.8 14,13
Лист х/к 2.0 15,7
Лист х/к 2.5 19,62
Лист х/к 3.0 23,5
Лист х/к 3.5 27,47

Вес листового металла

 

  Лист горячекатаный ГОСТ сталь ст3сп/пс5 Вес одного метра квадратного м2 (кг)
Лист горячекатаный 1.5 11,77
Лист горячекатаный 2.0 15,7
Лист горячекатаный 2.5 19,62
Лист горячекатаный 3.0 23,5
Лист горячекатаный 4.0 31,4
Лист горячекатаный 5.0 39,25
Лист горячекатаный 6.0 47,1
Лист горячекатаный 8.0 62,8
Лист горячекатаный 10.0 78,5
Лист горячекатаный 12.0 94,2
Лист горячекатаный 14.0 109,9
Лист горячекатаный 16.0 125,6
Лист горячекатаный 18.0 141,3
Лист горячекатаный 20.0 157

Вес листового металла

  Лист оцинкованный ГОСТ сталь 08пс/кп Вес одного метра квадратного м2 (кг)
Лист оц. 0.4 3,34
Лист оц. 0.45 3,73
Лист оц. 0.5 4,13
Лист оц. 0.55 4,52
Лист оц. 0.6 4,91
Лист оц. 0.7 5,70
Лист оц. 0.75 6,09
Лист оц. 0.8 6,48
Лист оц. 0.9 7,27
Лист оц. 1.0 8,05
Лист оц. 1.2 9,62
Лист оц. 1.5 11,97
Лист оц. 2.0 15,9
Лист оц. 2.5 19,82

Вес листового металла

  Лист рифленый чечевица ГОСТ сталь ст3сп/пс5 Вес одного метра квадратного м2 (кг)
Лист чечевица 3.0  24,5
Лист чечевица 4.0 32,2
Лист чечевица 5.0 40,5
Лист чечевица 6.0 48,5
Лист чечевица 0.8 64,9
Лист чечевица 10 80,9
Лист чечевица 12 96,8
Лист рифленый ромбический ГОСТ сталь ст3сп/пс5 Вес одного метра квадратного м2 (кг)
Лист ромбический 3.0 25,1
Лист ромбический 4.0 33,5
Лист ромбический 5.0 41,8
Лист ромбический 6.0 50
Лист ромбический 8.0 66
Лист ромбический 10 83
Лист ромбический 12 99,3

Вес листового металла

Источник: http://xn—-8sbasxdgadc0aamofuj.xn--p1ai/ves_listovogo_metalla/

Удельный вес алюминия и сплавов алюминия в таблице

     В производственной практике применяется большое количество различных конструкций, с использованием металлов и сплавов из них, обладающих особыми свойствами. Функциональной особенностью производственного процесса выступает правильный выбор необходимого метала или сплава металлов. Конструкторы обращают внимание на следующие критерии отбора:

     Не менее важно, рассчитать потребность в количестве выбранного металла, для производства определенной конструкции или прибора. Расчет производится на основании формулы: Y=P/V , где:  Y — это удельный вес; P — вес твердого металла; V — объём металла. Величину, полученную в результате вычислений измеряют в см/м³.

Удельный вес сплавов алюминия в зависимости от видов
Вид алюминия Марка алюминия Удельный вес в г/см3
Алюминий первичный

А5

2,71

А85

2,71

А95

2,71

А97

2,71

А99

2,7
А999 2,7
Алюминий технический АД1 2,71
АД0 2,71
АД 2,71
Алюминий литейный АЛ1 2,75
АЛ2 2,65
АЛ3 2,7
АЛ4 2,65
АЛ5 2,65
АЛ7 2,68
АЛ8 2,55
АЛ9 2,66
АЛ19 2,78
АК5М7 2,85
ВАЛ10 2,8
Деформируемый алюминиевый сплав 1420 2,47
АВ 2,7
АД31 2,71
АД33 2,71
АК4 2,77
АК4-1 2,8
АК6 2,75
АК8 2,8
АМг1 2,67

     УВ прямо пропорционален тяжести металла. К примеру, удельный вес алюминия равен 2,69808 г/см³ (в системе СИ). Алюминий – один из наиболее востребованных промышленных металлов.

Его запасы находится в коре Земли, что существенно упрощает производство изделий и конструкций.

Рассчитывают УВ алюминия, посредством специального калькулятора или вручную, используя значения из таблицы веса алюминия.

     Чаще всего применяется измерение – вес алюминия м³. Чем больше значение УВ, тем больше основной вес алюминия. Существуют небольшие колебания в значениях таблицы, учитывая содержащиеся, в сплаве присадки. Производители также могут допускать незначительные огрехи в каждой партии, выпускаемого товара.

      В промышленности, наиболее распространены следующие группы сплавов, на основе алюминия:

     Среди часто используемых примесей: магний, железо, марганец, цинк, и кремний. Примеси помогают усовершенствовать свойства основного элемента. Среди качественных характеристик, помогающих в изготовлении различных механизмов и конструкций, выступают:

     Алюминий выступает ключевым компонентом во многих соединениях элементов и существенно упрощает производство многих конструкций. Сплавы и соединения алюминия используют в: самолетостроении, ракетостроении, оборонной и строительной промышленности. Многие детали автомобилей и железнодорожных вагонов также изготавливают при помощи алюминиевых конструкций.

Источник: https://naruservice.com/articles/udelnyj-ves-alyuminiya

sibnovostroy.ru

Алюминий

Получение алюмокалиевых квасцов

Алюминий (лат. Aluminium), – в периодической системе алюминий находится в третьем периоде, в главной подгруппе третьей группы. Заряд ядра +13. Электронное строение атома 1s22s22p63s23p1. Металлический атомный радиус 0,143 нм, ковалентный – 0,126 нм, условный радиус иона Al3+ – 0,057 нм. Энергия ионизации Al – Al+ 5,99 эВ.

Наиболее характерная степень окисления атома алюминия +3. Отрицательная степень окисления проявляется редко. Во внешнем электронном слое атома существуют свободные d-подуровни. Благодаря этому его координационное число в соединениях может равняться не только 4 (AlCl4-, Alh5-, алюмосиликаты), но и 6 (Al2O3, [Al(Oh3)6]3+).

Историческая справка. Название Алюминий происходит от лат. alumen – так еще за 500 лет до н.э. назывались алюминиевые квасцы, которые применялись как протрава при крашении тканей и для дубления кожи. Датский ученый X. К. Эрстед в 1825, действуя амальгамой калия на безводный АlСl3 и затем отгоняя ртуть, получил относительно чистый Алюминий. Первый промышленного способ производства Алюминия предложил в 1854 французский химик А.Э. Сент-Клер Девиль: способ заключался в восстановлении двойного хлорида Алюминия и натрия Na3AlCl6 металлическим натрием. Похожий по цвету на серебро, Алюминий на первых порах ценился очень дорого. С 1855 по 1890 годы было получено всего 200 т Алюминия. Современный способ получения Алюминия электролизом криолитоглиноземного расплава разработан в 1886 году одновременно и независимо друг от друга Ч. Холлом в США и П. Эру во Франции.

Нахождение в природе

Алюминий – самый распространенный в земной коре металл. На его долю приходится 5,5–6,6 мол. доли% или 8 масс.%. Главная масса его сосредоточена в алюмосиликатах. Чрезвычайно распространенным продуктом разрушения образованных ими горных пород является глина, основной состав которой отвечает формуле Al2O3.2SiO2.2h3O. Из других природных форм нахождения алюминия наибольшее значение имеют боксит Al2O3.xh3O и минералы корунд Al2O3 и криолит AlF3.3NaF.

Получение

В настоящее время в промышленности алюминий получают электролизом раствора глинозема Al2O3 в расплавленнном криолите. Al2O3 должен быть достаточно чистым, поскольку из выплавленного алюминия примеси удаляются с большим трудом. Температура плавления Al2O3 около 2050оС, а криолита – 1100оС. Электролизу подвергают расплавленную смесь криолита и Al2O3, содержащую около 10 масс.% Al2O3, которая плавится при 960оС и обладает электрической проводимостью, плотностью и вязкостью, наиболее благоприятствующими проведению процесса. При добавлении AlF3, CaF2 и MgF2 проведение электролиза оказывается возможным при 950оС.

Электролизер для выплавки алюминия представляет собой железный кожух, выложенный изнутри огнеупорным кирпичом. Его дно (под), собранное из блоков спрессованного угля, служит катодом. Аноды располагаются сверху: это – алюминиевые каркасы, заполненные угольными брикетами.

Al2O3 = Al3+ + AlO33-

На катоде выделяется жидкий алюминий:

Al3+ + 3е- = Al

Алюминий собирается на дне печи, откуда периодически выпускается. На аноде выделяется кислород:

4AlO33- – 12е- = 2Al2O3 + 3O2

Кислород окисляет графит до оксидов углерода. По мере сгорания углерода анод наращивают.

Алюминий, кроме того, применяется как легирующая добавка ко многим сплавам для придания им жаростойкости.

Физические свойства алюминия. Алюминий сочетает весьма ценный комплекс свойств: малую плотность, высокие теплопроводность и электрическую проводимость, высокую пластичность и хорошую коррозионную стойкость. Он легко поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению. Алюминий хорошо сваривается газовой, контактной и других видами сварки. Решетка Алюминия кубическая гранецентрированная с параметром а = 4,0413 Å. Свойства Алюминий, как и всех металлов, в значит, степени зависят от его чистоты. Свойства Алюминия особой чистоты (99,996%): плотность (при 20 °С) 2698,9 кг/м3; tпл 660,24 °С; tкип около 2500 °С; коэффициент термического расширения (от 20° до 100 °С) 23,86·10-6; теплопроводность (при 190 °С) 343 вт/м·К [0,82 кал/(см·сек·°С)], удельная теплоемкость (при 100 °С) 931,98 дж/кг·К. [0,2226 кал/(г·°С)]; электропроводность по отношению к меди (при 20 °С) 65,5%. Алюминий обладает невысокой прочностью (предел прочности 50–60 Мн/м2), твердостью (170 Мн/м2 по Бринеллю) и высокой пластичностью (до 50%). При холодной прокатке предел прочности Алюминия возрастает до 115 Мн/м2, твердость – до 270 Мн/м2, относительное удлинение снижается до 5% (1 Мн/м2~ и 0,1 кгс/мм2). Алюминий хорошо полируется, анодируется и обладает высокой отражательной способностью, близкой к серебру (он отражает до 90% падающей световой энергии). Обладая большим сродством к кислороду, Алюминий на воздухе покрывается тонкой, но очень прочной пленкой оксида Al2О3, защищающей металл от дальнейшего окисления и обусловливающей его высокие антикоррозионные свойства. Прочность оксидной пленки и защитное действие ее сильно убывают в присутствии примесей ртути, натрия, магния, меди и др. Алюминий стоек к действию атмосферной коррозии, морской и пресной воды, практически не взаимодействует с концентрированной или сильно разбавленной азотной кислотой, с органических кислотами, пищевыми продуктами.

Химические свойства

При накаливании мелко раздробленного алюминия он энергично сгорает на воздухе. Аналогично протекает и взаимодействие его с серой. С хлором и бромом соединение происходит уже при обычной температуре, с иодом – при нагревании. При очень высоких температурах алюминий непосредственно соединяется также с азотом и углеродом. Напротив, с водородом он не взаимодействует.

По отношению к воде алюминий вполне устойчив. Но если механическим путем или амальгамированием снять предохраняющее действие оксидной пленки, то происходит энергичная реакция:

2Al + 6h3O = 2Al(OH)3 + 3h3

Сильно разбавленные, а также очень концентрированные HNO3 и h3SO4 на алюминий почти не действуют (на холоду), тогда как при средних концентрациях этих кислот он постепенно растворяется. Чистый алюминий довольно устойчив и по отношению к соляной кислоте, но обычный технический металл в ней растворяется.

При действии на алюминий водных растворов щелочей слой оксида растворяется, причем образуются алюминаты – соли, содержащие алюминий в составе аниона:

Al2O3 + 2NaOH + 3h3O = 2Na [Al(OH)4]

Алюминий, лишенный защитной пленки, взаимодействует с водой, вытесняя из нее водород:

2Al + 6h3O = 2Al(OH)3 + 3h3

Образующийся гидроксид алюминия реагирует с избытком щелочи, образуя гидроксоалюминат:

Al(OH)3 + NaOH = Na [Al(OH)4]

Суммарное уравнение растворения алюминия в водном растворе щелочи:

2Al + 2NaOH + 6h3O = 2Na [Al(OH)4] + 3h3

Алюминий заметно растворяется в растворах солей, имеющих вследствие их гидролиза кислую или щелочную реакцию, например, в растворе Na2CO3.

В ряду напряжений он располагается между Mg и Zn. Во всех своих устойчивых соединениях алюминий трехвалентен.

Соединение алюминия с кислородом сопровождается громадным выделением тепла (1676 кДж/моль Al2O3), значительно большим, чем у многих других металлов. В виду этого при накаливании смеси оксида соответствующего металла с порошком алюминия происходит бурная реакция, ведущая к выделению из взятого оксида свободного металла. Метод восстановления при помощи Al (алюмотермия) часто применяют для получения ряда элементов (Cr, Mn, V, W и др.) в свободном состоянии.

Алюмотермией иногда пользуются для сварки отдельных стальных частей, в часности стыков трамвайных рельсов. Применяемая смесь («термит») состоит обычно из тонких порошков алюминия и Fe3O4. Поджигается она при помощи запала из смеси Al и BaO2. Основная реакция идет по уравнению:

8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe + 3350 кДж

Причем развивается температура около 3000оС.

Оксид алюминия представляет собой белую, очень тугоплавкую (т. пл. 2050оС) и нерастворимую в воде массу. Природный Al2O3 (минерал корунд), а также полученный искусственно и затем сильно прокаленный отличается большой твердостью и нерастворимостью в кислотах. В растворимое состояние Al2O3 (т. н. глинозем) можно перевести сплавлением со щелочами.

Обычно загрязненный оксидом железа природный корунд вследствие своей чрезвычайной твердости применяется для изготовления шлифовальных кругов, брусков и т.д. В мелко раздробленном виде он под названием наждака служит для очистки металлических поверхностей и изготовления наждачной бумаги. Для тех же целей часто пользуются Al2O3, получаемым сплавлением боксита (техническое название – алунд).

Прозрачные окрашеннные кристаллы корунда – красный рубин – примесь хрома – и синий сапфир – примесь титана и железа – драгоценные камни. Их получают так же искусственно и используют для технических целей, например, для изготовления деталей точных приборов, камней в часах и т.п. Кристаллы рубинов, содержащих малую примесь Cr2O3, применяют в качестве квантовых генераторов – лазеров, создающих направленный пучок монохроматического излучения.

Ввиду нерастворимости Al2O3 в воде отвечающий этому оксиду гидроксид Al(OH)3 может быть получен лишь косвенным путем из солей. Получение гидроксида можно представить в виде следующей схемы. При действии щелочей ионами OH – постепенно замещаются в аквокомплексах [Al(Oh3)6]3+ молекулы воды:

[Al(Oh3)6]3+ + OH- = [Al(OH) (Oh3)5]2+ + h3O

[Al(OH) (Oh3)5]2+ + OH- = [Al(OH)2(Oh3)4]+ + h3O

[Al(OH)2(Oh3)4]+ + OH- = [Al(OH)3(Oh3)3]0 + h3O

Al(OH)3 представляет собой объемистый студенистый осадок белого цвета, практически нерастворимый в воде, но легко растворяющийся в кислотах и сильных щелочах. Он имеет, следовательно, амфотерный характер. Однако и основные и особенно кислотные его свойства выражены довольно слабо. В избытке Nh5OH гидроксид алюминия нерастворим. Одна из форм дегидратированного гидроксида – алюмогель используется в технике в качестве адсорбента.

При взаимодействии с сильными щелочами образуются соответствующие алюминаты:

NaOH + Al(OH)3 = Na [Al(OH)4]

Алюминаты наиболее активных одновалентных металлов в воде хорошо растворимы, но ввиду сильного гидролиза растворы их устойчивы лишь при наличии достаточного избытка щелочи. Алюминаты, производящиеся от более слабых оснований, гидролизованы в растворе практически нацело и поэтому могут быть получены только сухим путем (сплавлением Al2O3 с оксидами соответствующих металлов). Образуются метаалюминаты, по своему составу производящиеся от метаалюминиевой кислоты HAlO2. Большинство из них в воде нерастворимо.

С кислотами Al(OH)3 образует соли. Производные большинства сильных кислот хорошо растворимы в воде, но довольно значительно гидролизованы, и поэтому растворы их показывают кислую реакцию. Еще сильнее гидролизованы растворимые соли алюминия и слабых кислот. Вследствие гидролиза сульфид, карбонат, цианид и некоторые другие соли алюминия из водных растворов получить не удается.

В водной среде анион Al3+ непосредственно окружен шестью молекулами воды. Такой гидратированный ион несколько диссоциирован по схеме:

[Al(Oh3)6]3+ + h3O = [Al(OH) (Oh3)5]2+ + Oh4+

Константа его диссоциации равна 1.10-5, т.е. он является слабой кислотой (близкой по силе к уксусной). Октаэдрическое окружение Al3+ шестью молекулами воды сохраняется и в кристаллогидратах ряда солей алюминия.

Алюмосиликаты можно рассматривать как силикаты, в которых часть кремниекислородных тетраэдров SiO44 – заменена на алюмокислородные тетраэдры AlO45- Из алюмосиликатов наиболее распространены полевые шпаты, на долю которых приходится более половины массы земной коры. Главные их представители – минералы

ортоклаз K2Al2Si6O16 или K2O.Al2O3.6SiO2

альбит Na2Al2Si6O16 или Na2O.Al2O3.6SiO2

анортит CaAl2Si2O8 или CaO.Al2O3.2SiO2

Очень распространены минералы группы слюд, например мусковит Kal2(AlSi3O10) (OH)2. Большое практическое значение имеет минерал нефелин (Na, K)2[Al2Si2O8], который используется для получения глинозема содовых продуктов и цемента. Это производство складывается из следующих операций: a) нефелин и известняк спекают в трубчатых печах при 1200оС:

(Na, K)2[Al2Si2O8] + 2CaCO3 = 2CaSiO3 + NaAlO2 + KAlO2 + 2CO2

б) образовавшуюся массу выщелачивают водой – образуется раствор алюминатов натрия и калия и шлам CaSiO3:

NaAlO2 + KAlO2 + 4h3O = Na [Al(OH)4] + K [Al(OH)4]

в) через раствор алюминатов пропускают образовавшийся при спекании CO2:

Na [Al(OH)4] + K [Al(OH)4] + 2CO2 = NaHCO3 + KHCO3 + 2Al(OH)3

г) нагреванием Al(OH)3 получают глинозем:

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3h3O

д) выпариванием маточного раствора выделяют соду и потаж, а ранее полученный шлам идет на производство цемента.

При производстве 1 т Al2O3 получают 1 т содопродуктов и 7.5 т цемента.

Некоторые алюмосиликаты обладают рыхлой структурой и способны к ионному обмену. Такие силикаты – природные и особенно искусственные – применяются для водоумягчения. Кроме того, благодаря своей сильно развитой поверхности, они используются в качестве носителей катализаторов, т.е. как материалы, пропитываемые катализатором.

Галогениды алюминия в обычных условиях – бесцветные кристаллические вещества. В ряду галогенидов алюминия AlF3 сильно отличается по свойствам от своих аналогов. Он тугоплавок, мало растворяется в воде, химически неактивен. Основной способ получения AlF3 основан на действии безводного HF на Al2O3 или Al:

Al2O3 + 6HF = 2AlF3 + 3h3O

Соединения алюминия с хлором, бромом и иодом легкоплавки, весьма реакционноспособны и хорошо растворимы не только в воде, но и во многих органических растворителях. Взаимодействие галогенидов алюминия с водой сопровождается значительным выделением теплоты. В водном растворе все они сильно гидролизованы, но в отличие от типичных кислотных галогенидов неметаллов их гидролиз неполный и обратимый. Будучи заметно летучими уже при обычных условиях, AlCl3, AlBr3 и AlI3 дымят во влажном воздухе (вследствие гидролиза). Они могут быть получены прямым взаимодействием простых веществ.

Плотности паров AlCl3, AlBr3 и AlI3 при сравнительно невысоких температурах более или менее точно соответствуют удвоенным формулам – Al2Hal6. Пространственная структура этих молекул отвечает двум тетраэдрам с общим ребром. Каждый атом алюминия связан с четырьмя атомами галогена, а каждый из центральных атомов галогена – с обоими атомами алюминия. Из двух связей центрального атома галогена одна является донорно-акцепторной, причем алюминий функционирует в качестве акцептора.

С галогенидными солями ряда одновалентных металлов галогениды алюминия образуют комплексные соединения, главным образом типов M3[AlF6] и M[AlHal4] (где Hal – хлор, бром или иод). Склонность к реакциям присоединения вообще сильно выражена у рассматриваемых галогенидов. Именно с этим связано важнейшее техническое применение AlCl3 в качестве катализатора (при переработке нефти и при органических синтезах).

Из фторалюминатов наибольшее применение (для получения Al, F2, эмалей, стекла и пр.) имеет криолит Na3[AlF6]. Промышленное производство искусственного криолита основано на обработке гидроксида алюминия плавиковой кислотой и содой:

2Al(OH)3 + 12HF + 3Na2CO3 = 2Na3[AlF6] + 3CO2 + 9h3O

Хлоро-, бромо- и иодоалюминаты получаются при сплавлении тригалогенидов алюминия с галогенидами соответствующих металлов.

Хотя с водородом алюминий химически не взаимодействует, гидрид алюминия можно получить косвенным путем. Он представляет собой белую аморфную массу состава (Alh4)n. Разлагается при нагревании выше 105оС с выделением водорода.

При взаимодействии Alh4 с основными гидридами в эфирном растворе образуются гидроалюминаты:

LiH + Alh4 = Li[Alh5]

Гидридоалюминаты – белые твердые вещества. Бурно разлагаются водой. Они – сильные восстановители. Применяются (в особенности Li[Alh5]) в органическом синтезе.

Сульфат алюминия Al2(SO4)3.18h3O получается при действии горячей серной кислоты на оксид алюминия или на каолин. Применяется для очистки воды, а также при приготовлении некоторых сортов бумаги.

Алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2.12h3O применяются в больших количествах для дубления кож, а также в красильном деле в качестве протравы для хлопчатобумажных тканей. В последнем случае действие квасцов основано на том, что образующиеся вследствие их гидролиза гидроксид алюминия отлагается в волокнах ткани в мелкодисперсном состоянии и, адсордбируя краситель, прочно удерживает его на волокне.

Из остальных производных алюминия следует упомянуть его ацетат (иначе – уксуснокислую соль) Al(Ch4COO)3, используемый при крашении тканей (в качестве протравы) и в медицине (примочки и компрессы). Нитрат алюминия легко растворим в воде. Фосфат алюминия нерастворим в воде и уксусной кислоте, но растворим в сильных кислотах и щелочах.

Алюминий в организме. Алюминий входит в состав тканей животных и растений; в органах млекопитающих животных обнаружено от 10-3 до 10-5% Алюминия (на сырое вещество). Алюминий накапливается в печени, поджелудочной и щитовидной железах. В растительных продуктах содержание Алюминия колеблется от 4 мг на 1 кг сухого вещества (картофель) до 46 мг (желтая репа), в продуктах животного происхождения – от 4 мг (мед) до 72 мг на 1 кг сухого вещества (говядина). В суточном рационе человека содержание алюминия достигает 35–40 мг. Известны организмы – концентраторы алюминия, например, плауны (Lycopodiaceae), содержащие в золе до 5,3% алюминия, моллюски (Helix и Lithorina), в золе которых 0,2–0,8% алюминия. Образуя нерастворимые соединения с фосфатами, алюминий нарушает питание растений (поглощение фосфатов корнями) и животных (всасывание фосфатов в кишечнике).

Геохимия алюминия. Геохимические черты алюминия определяются его большим сродством к кислороду (в минералах алюминий входит в кислородные октаэдры и тетраэдры), постоянной валентностью (3), слабой растворимостью большинства природных соединений. В эндогенных процессах при застывании магмы и формировании изверженных пород алюминий входит в кристаллическую решетку полевых шпатов, слюд и других минералов – алюмосиликатов. В биосфере алюминий – слабый мигрант, его мало в организмах и гидросфере. Во влажном климате, где разлагающиеся остатки обильной растительности образуют много органических кислот, алюминий мигрирует в почвах и водах в виде органоминеральных коллоидных соединений; алюминий адсорбируется коллоидами и осаждается в нижней части почв. Связь алюминия с кремнием частично нарушается и местами в тропиках образуются минералы – гидрооксиды алюминия – бемит, диаспор, гидраргиллит. Большая же часть алюминия входит в состав алюмосиликатов – каолинита, бейделлита и других глинистых минералов. Слабая подвижность определяет остаточное накопление алюминия в коре выветривания влажных тропиков. В результате образуются элювиальные бокситы. В прошлые геологические эпохи бокситы накапливались также в озерах и прибрежной зоне морей тропических областей (например, осадочные бокситы Казахстана). В степях и пустынях, где живого вещества мало, а воды нейтральные и щелочные, алюминий почти не мигрирует. Наиболее энергична миграция алюминия в вулканических областях, где наблюдаются сильнокислые речные и подземные воды, богатые алюминием. В местах смещения кислых вод с щелочными – морскими (в устьях рек и других), алюминий осаждается с образованием бокситовых месторождений.

Применение Алюминия. Сочетание физических, механических и химических свойств Алюминия определяет его широкое применение практически во всех областях техники, особенно в виде его сплавов с других металлами. В электротехнике Алюминий успешно заменяет медь, особенно в производстве массивных проводников, например, в воздушных линиях, высоковольтных кабелях, шинах распределительных устройств, трансформаторах (электрическая проводимость Алюминия достигает 65,5% электрической проводимости меди, и он более чем в три раза легче меди; при поперечном сечении, обеспечивающем одну и ту же проводимость, масса проводов из Алюминий вдвое меньше медных). Сверхчистый Алюминий употребляют в производстве электрических конденсаторов и выпрямителей, действие которых основано на способности оксидной пленки Алюминия пропускать электрический ток только в одном направлении. Сверхчистый Алюминий, очищенный зонной плавкой, применяется для синтеза полупроводниковых соединений типа АIII BV, применяемых для производства полупроводниковых приборов. Чистый Алюминий используют в производстве разного рода зеркальных отражателей. Алюминий высокой чистоты применяют для предохранения металлических поверхностей от действия атмосферной коррозии (плакирование, алюминиевая краска). Обладая относительно низким сечением поглощения нейтронов, Алюминий применяется как конструкционный материал в ядерных реакторах.

В алюминиевых резервуарах большой емкости хранят и транспортируют жидкие газы (метан, кислород, водород и т.д.), азотную и уксусную кислоты, чистую воду, перекись водорода и пищевые масла. Алюминий широко применяют в оборудовании и аппаратах пищевой промышленности, для упаковки пищевых продуктов (в виде фольги), для производства разного рода бытовых изделий. Резко возросло потребление Алюминий для отделки зданий, архитектурных, транспортных и спортивных сооружений.

В металлургии Алюминий (помимо сплавов на его основе) – одна из самых распространенных легирующих добавок в сплавах на основе Сu, Mg, Ti, Ni, Zn и Fe. Применяют Алюминий также для раскисления стали перед заливкой ее в форму, а также в процессах получения некоторых металлов методом алюминотермии. На основе Алюминия методом порошковой металлургии создан САП (спеченный алюминиевый порошок), обладающий при температурах выше 300 °С большой жаропрочностью.

Алюминий используют в производстве взрывчатых веществ (аммонал, алюмотол). Широко применяют различные соединения Алюминия.

Производство и потребление Алюминия непрерывно растет, значительно опережая по темпам роста производство стали, меди, свинца, цинка.

Список использованной литературы

1. В.А. Рабинович, З.Я. Хавин «Краткий химический справочник»

2. Л.С. Гузей «Лекции по общей химии»

3. Н.С. Ахметов «Общая и неорганическая химия»

4. Б.В. Некрасов «Учебник общей химии»

5. Н.Л. Глинка «Общая химия»

studfiles.net

Сколько весит куб алюминия

Главная > а >

 

Алюминиевые сплавы деформируемые - масса 1 кубического метра (1 м3, куба, кубометра):Наименование Марка / обозначение Масса, кг
Авиаль АВ 2690
Авиаль повышенной прочности (ковочный) АК6 2750
Алюминий технический АД1, АД 2710
Алюминиевый высокопрочный сплав с магнием и цинком В95 2850
Алюминиевомагниевый сплав АМг 2670
Алюминиевомагниевый сплав (магналий с 5% М) АМг5П 2650
Алюминиевомарганцевый сплав АМц 2730
Дуралюмин Д1 2800
Дуралюмин повышенной прочности Д16, Д6 2800
Дуралюмин повышенной прочности (ковочный) АК8 2800
Дуралюмин для заклепок ДЗП 2780
Дуралюмин повышенной пластичности Д18П 2750

Алюминиевые сплавы литейные - масса 1 кубического метра (1 м3, куба, кубометра):

Наименование Марка / обозначение Масса, кг
Алюминиевомедномагниевый сплав с никелем АЛ1 2750
Алюминиевокремниевый сплав АЛ2 2650
Алюминиевокремниевомедный сплав с магнием и марганцем АЛ3 2700
Алюминиевокремниевомедный сплав с магнием и марганцем АЛ4 2650
Алюминиевокремниевый сплав с медью и магнием АЛ5 2680
Алюминиевокремниевый сплав с медью АЛ6 2700
Алюминиевомедный сплав АЛ7 2800
Алюминиевомагниевый сплав АЛ8 2550
Алюминиевокремниевый сплав с магнием АЛ9 2660
Алюминиевомедный сплав (8% меди) АЛ12 2850
Алюминиевомедный сплав (12% меди) АЛ12 2950
Алюминиевомагниевый сплав с кремнием и марганцем АЛ13 2600

 

 

wikimassa.org

Плотность алюминия: твердого и жидкого

Что такое плотность алюминия?

Плотность алюминия и любого другого материала — это физическая величина, определяющая отношения массы материала к занимаемому объему. Единицей измерения плотности в системе СИ принята размерность кг/м3. Иногда плотность еще называют «плотность массы», чтобы отличать ее от других плотностей, например, магнитного потока. И, кстати, плотность — она просто «плотность», а не «удельная плотность», как ее иногда ошибочно называют.

«Удельный вес»

Для оценки количества материала в единице объема часто применяют такую несистемную, но более наглядную единицу измерения как «удельный вес». В отличие от плотности удельный вес не является абсолютной единицей измерения. Дело в том, что он зависит от величины гравитационного ускорения g, которая меняется в зависимости от расположения на Земле.

Теоретическая плотность алюминия

Плотность алюминия при комнатной температуре (20 °С), вычисленная теоретически на основе его атомной решетки составляет 2698,72 кг/м3.

Плотность алюминия: твердого и жидкого

График зависимости плотности алюминия в зависимости от температуры представлена на рисунке ниже. Плотность алюминия с повышением температуры уменьшается, при чем при переходе из твердого в жидкое состояние плотность алюминия уменьшается скачком с 2,55 до 2,34 г/см3.

plotnost-aluminiya-temperaturaВлияние температуры на плотность алюминия

Плотность жидкого алюминия

Плотность жидкого (расплавленного) чистого алюминия 99,996 % при различных температурах представлена в таблице.

plotnost-aljuminija-zhidkogo

Плотность алюминиевых сплавов

Плотность алюминиевых сплавов: влияние легирования

Различия в плотности различных алюминиевых сплавов обусловлены тем, что они содержат различные легирующие элементы и в разных количествах. С другой стороны, одни легирующие элементы легче алюминия, другие — тяжелее.

Легирующие элементы легче алюминия:

  • кремний (2,33 г/см³),
  • магний (1,74  г/см³),
  • литий (0,533 г/см³).

легирующие элементы тяжелее алюминия:

  • железо (7,87 г/см³),
  • марганец (7,40 г/см³),
  • медь (8,96 г/см³),
  • цинк (7,13 г/см³).

Влияние легирующих элементов на плотность алюминиевых сплавов демонстрирует таблица ниже.

plotnost-alyuminiya-legirovanieВлияние легирования на плотность алюминия

Плотность промышленных алюминиевых сплавов

Плотность алюминия и алюминиевых сплавов, которые применяются в промышленности, представлены в таблице ниже для отожженного состояния (О). Плотность в определенной степени зависит от состояния сплава, особенно для термически упрочняемых алюминиевых сплавов.

plotnost-aluminiyaПлотность популярных деформируемых алюминиевых сплавов

Плотность алюминиево-литиевых сплавов

Самую малую плотность имеют знаменитые алюминиево-литиевые сплавы. Литий является самым легким металлическим элементом. Плотность лития при комнатной температуре составляет 0,533 г/см³ — этот металл может плавать в воде! Каждый 1 % лития в алюминии снижает его плотность на 3 %, модуль упругости, кстати, увеличивает на 6 %. Это свойство алюминиево-литиевых сплавов дает им применение в самолетостроении и космической технике, где снижение веса особенно важно.

Популярными промышленными алюминиево-литиевыми сплавами являются сплавы 2090, 2091 и 8090:

  • Номинальное содержание лития в сплаве 2090 составляет 1,3 %, а номинальная плотность – 2,59 г/см3.
  • В сплаве 2091 номинальное содержание лития составляет 2,2 %, а номинальная плотность – 2,58 г/см3.
  • У сплава 8090 при содержании лития 2,0 % плотность составляет 2,55 г/см3.

Источник: Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1993.

aluminium-guide.ru

Плотность алюминия и параметр его сплавов. Отрасли применения.

Плотность алюминия как физическая характеристика металла используется при формировании сплавов и учитывается при выборе способа их обработки.

Плотность алюминия

Плотность алюминия — основной показатель для формирования сплавов

Свойства металла

Алюминий представляет собой пластичный легкий металл серебристого цвета. Для ученых — это химический элемент с атомным номером 13. Он обладает устойчивостью к коррозии за счет образования тонкой защитной оксидной пленки, которая разрушается при реакции со щелочами или ртутью. Имеет высокую теплопроводность.

Впервые химический элемент был извлечен в результате взаимодействия соединения ртути и калия на хлорид металла. До разработки промышленной технологии получения этот химический элемент ценился наряду с золотом.

Метод получения чистого материала, который применяется в промышленности, заключается в растворении оксида металла в криолите с последующим электролизом.Химический элемент является самым распространенным в природе. Среди наиболее известных минеральных соединений находятся такие руды:

  • бокситы, содержащие оксид алюминия с примесями соединений железа и кремния;
  • нефелины;
  • глиноземы;
  • полевые шпаты,
  • каолинит — минерал, образованный в результате разрушения пород;
  • бериллы, среди которых находятся драгоценные камни аквамарин и изумруд;
  • александрит;
  • корунд — минерал твердостью 9, уступающий алмазу.

Самородный химический элемент встречается редко в особых условиях с восстановительной средой. В водах химический элемент находится в виде соединения с фтором. Концентрация в морской воде достигает показателя 0,01 мг/л.

Показатель плотности металла

Параметр плотности любого вещества рассчитывается как соотношение массы к объему и измеряется в г/ см³. Использование этого показателя для арифметических расчетов позволяет определить вес заготовок или изделий.

Часто для оценки количества материала в единице объема используют показатель удельного веса, который в отличие от плотности имеет только количественную характеристику.

Алюминий, плотность которого составляет 2712 кг/м3, является самым популярным материалом для различных отраслей промышленного производства. Благодаря особым физическим и химическим характеристикам металл используют в качестве лигатурного компонента сплава с золотом.

Температура плавления равна 660 °C. Кипит металл при температуре 2519 °C. Плотность жидкого металла составляет 2560–2640 кг/м3, в твердом состоянии показатель равен 2712 кг/м3. Расплавленный химически чистый металл при температуре 660 °C имеет плотность 2,368 г/см³, а при 1173 °C — 2,304 г/см³.

Алюминий обладает высокой теплопроводностью, которая учитывается наряду с физическими параметрами состава. Плотность алюминиевых сплавов незначительно отличается от показателя плотности для чистого металла.

Технические параметры сплавов на основе алюминия

Наличие лигатуры в составе практически не влияет на упругость материала, но увеличивает текучесть, что позволяет использовать его для производства конструкций с разным уровнем нагрузки.

Предел прочности или устойчивости материала к разрушению или деформации под воздействием механических нагрузок зависит от типа обработки и его состава. Для сплавов металла он составляет 38–42 кг/мм², литого алюминия 10–12 кг/мм, деформируемого — 18–25 кг/мм².

Чистый материал обладает высокой пластичностью, а наличие лигатурных компонентов изменяет свойства состава, что позволяет применять материал в разных сферах производства.

Большинство сплавов с большей степенью легирования имеют низкий показатель электропроводности. Теплопроводность многих составов вдвое ниже, чем у чистого алюминия, но этот показатель выше, чем у стали.

Наиболее известными сплавами с алюминием являются такие составы:

  • дюралюминий, включающий лигатурные добавки меди и магния;
  • силумин — соединение с кремнием. Сплавы алюминия

    Алюминий,теплоемкий и пластичный , образует различные сплавы

Устойчивость материала к воздействию среды повышают с помощью добавок галлия, олова, индия. Наилучшие коррозионные свойства имеют сплав с марганцем и магнием, а худшие — составы с высокой прочностью.

В зависимости от номинального содержания лития, показатель плотности материала изменяется. При наличии 1,3% лития плотность составляет 2,59 г/см³, 2,2% — 2,58 г/см³, 2,0% — 2,55 г/см³.

Устойчивость к воздействию внешних условий зависит от режима обработки материала. Многие составы, упрочняемые термическим путем, подвержены коррозии под напряжением.

Среди составов на основе алюминия хорошо сваривается авиаль — авиационный алюминий, в составе которого находятся магний, кремний и примеси марганца, меди и хрома. Для большинства сплавов применяется точечная сварка.

С увеличением степени легирования увеличивается прочность материалов и уменьшается пластичность. С ростом температуры прочность материалов меняется в разной степени, что определяет их применение в зависимости от диапазона температур.

Тип упрочнения составов улучшает механические свойства материала: прессованные изделия имеют высшую прочность, чем горячекатаные.

Отрасли применения алюминия

Легкость, устойчивость к коррозии позволяют применять металл в качестве конструкционного материала, из которого производят такие виды проката:

  • трубы;
  • ленты;
  • фольгу;
  • листы;
  • проволоку.
  1. Алюминий является популярным материалом для изготовления фольги, производства кухонной посуды. Устойчивость к коррозии и прочность сплава металла сделали его основным сырьем в строительстве самолетов и космических ракет.
  2. Алюминий применяется для изготовления проводов, напыления на поверхность кристаллов микросхем. Благодаря высокой теплопроводности его применяют при изготовлении теплового оборудования.
  3. Устойчивость к низким температурам позволяет использовать материал в криогенной технике. Высокий коэффициент отражения материала делает его незаменимым при изготовлении зеркал.
  4. Алюминием покрывают поверхности изделий из стали для придания устойчивости к коррозионным процессам, его используют в качестве добавки к другим сплавам, например в фехраль, состоящий из хрома, кремния, марганца и железа.
  5. В ювелирном производстве металл для изготовления украшений применяют в Японии. В результате формирования соединения алюминия и золота образуется аметистовое и фиолетовое золото. Фиолетовый цвет сохраняется при наличии в составе 15% алюминия. Хрупкий состав разрушается при механическом воздействии, поэтому его часто используют в качестве вставок в изделия. Фиолетовое золото

    Фиолетовое золото — сплав алюминия и золота

Похожие статьи

ometallah.com

Таблица веса алюминиевого и дюралевого прутка в Ростове-на-Дону.

Номинальный Теоретическая масса Номинал. Теоретическая масса
диаметр, мм в 1м прутка диам.в мм в 1м прутка
Нормальная Повышенной Нормальная Повышенной
точность точности точность точности
8 0,126 0,136 75 11,7 11,9
10 0,2 0,212 80 13,3 13,6
12 0,288 0,305 90 16,9 17,20
14 0,395 0,416 100 20,9 21,2
16 0,519 0,543 110 25,3 25,7
18 0,661 0,687 120 30,2 30,5
20 0,813 0,848 130 35,4 35,8
25 1,28 1,33 140 41,1 41,6
30 1,86 1,91 150 47,2 47,7
35 2,52 2,6 160 53,7 54,3
40 3,31 3,39 180 68,1 68,7
45 4,2 4,29 200 84 84,8
50 5,2 5,3 250 131,5 132,5
55 6,27 6,41 300 189,3 190,9
60 7,48 7,73 350 256,8 259,8
65 8,79 8,96 400 334.2
70 10,2 10,4
Масса сплава Переводной Масса сплава Плотность, Переводной
прутка Коэффициент прутка г/см№ коэффициент
Амц 1,270 Д16 2,78 1,031
АМцС 1,270 АК4 2,77 1,026
АМг2 0,992 Ак4-1 2,8 1,37
АМг3 0,988 АК6 2,75 1,018
АМГ5 0,981 АК8 2,8 1,037
АМг6 0,977 В95 2,85 1,055
АД31 1,004 1915 2,77 1,026
АД33 1,004 1925 2,77 1,026
АД35 1,007 ВД1 2,77 1,026
АВ 1,000 В95-2 2,85 1,055
Д1 1,037 АКМ 2,69 0,996

oooalkom.ru

Характеристика алюминия. Алюминий: общая характеристика

Каждый химический элемент можно рассмотреть с точки зрения трех наук: физики, химии и биологии. И в этой статье мы постараемся как можно точнее дать характеристику алюминию. Это химический элемент, находящийся в третьей группе и третьем периоде, согласно таблице Менделеева. Алюминий - металл, который обладает средней химической активностью. Также в его соединениях можно наблюдать амфотерные свойства. Атомная масса алюминия составляет двадцать шесть грамм на моль.

Физическая характеристика алюминия

При нормальных условиях он представляет собой твердое вещество. Формула алюминия очень проста. Он состоит из атомов (не объединятся в молекулы), которые выстроены с помощью кристаллической решетки в сплошное вещество. Цвет алюминия - серебристо-белый. Кроме того, он обладает металлическим блеском, как и все другие вещества данной группы. Цвет алюминия, используемого в промышленности, может быть различным в связи с присутствием в сплаве примесей. Это достаточно легкий металл.характеристика алюминия Его плотность равняется 2,7 г/см3, то есть он приблизительно в три раза легче, чем железо. В этом он может уступить разве что магнию, который еще легче рассматриваемого металла. Твердость алюминия довольно низкая. В ней он уступает большинству металлов. Твердость алюминия составляет всего два по шкале Мооса. Поэтому для ее усиления в сплавы на основе данного металла добавляют более твердые.

Плавление алюминия происходит при температуре всего в 660 градусов по шкале Цельсия. А закипает он при нагревании до температуры две тысячи четыреста пятьдесят два градуса по Цельсию. Это очень пластичный и легкоплавкий металл. На этом физическая характеристика алюминия не заканчивается. Еще хотелось бы отметить, что данный металл обладает самой лучшей после меди и серебра электропроводностью.

Распространенность в природе

Алюминий, технические характеристики которого мы только что рассмотрели, достаточно часто встречается в окружающей среде. Его можно наблюдать в составе многих минералов. Элемент алюминий - четвертый среди всех по распространенности в природе. Его массовая доля в земной коре составляет почти девять процентов. Основные минералы, в составе которых присутствуют его атомы, это боксит, корунд, криолит. Первый - это горная порода, которая состоит из оксидов железа, кремния и рассматриваемого металла, также в структуре присутствуют молекулы воды. Он имеет неоднородную окраску: фрагменты серого, красновато-коричневого и других цветов, которые зависят от наличия различных примесей. От тридцати до шестидесяти процентов данной породы - алюминий, фото которого можно увидеть выше. Кроме того, очень распространенным в природе минералом является корунд.

твердость алюминия

Это оксид алюминия. Его химическая формула - Al2O3. Он может обладать красным, желтым, голубым либо коричневым цветом. Его твердость по шкале Мооса составляет девять единиц. К разновидностям корунда относятся всем известные сапфиры и рубины, лейкосапфиры, а также падпараджа (желтый сапфир).

Криолит - это минерал, имеющий более сложную химическую формулу. Он состоит из фторидов алюминия и натрия - AlF3•3NaF. Выглядит как бесцветный или сероватый камень, обладающий низкой твердостью - всего три по шкале Мооса. В современном мире его синтезируют искусственно в лабораторных условиях. Он применяется в металлургии.

Также алюминий можно встретить в природе в составе глин, основным компонентов которых являются оксиды кремния и рассматриваемого металла, связанные с молекулами воды. Кроме того, данный химический элемент можно наблюдать в составе нефелинов, химическая формула которых выглядит следующим образом: KNa3[AlSiO4]4.

Получение

Характеристика алюминия предусматривает рассмотрение способов его синтеза. Существует несколько методов. Производство алюминия первым способом происходит в три этапа. Последним из них является процедура электролиза на катоде и угольном аноде. Для проведения подобного процесса необходим оксид алюминия, а также такие вспомогательные вещества, как криолит (формула - Na3AlF6) и фторид кальция (CaF2). Для того чтобы произошел процесс разложения растворенного в воде оксида алюминия, нужно его вместе с расплавленным криолитом и кальция фторидом нагреть до температуры минимум в девятьсот пятьдесят градусов по шкале Цельсия, а затем пропустить сквозь эти вещества ток силой в восемьдесят тысяч ампер и напряжением в пять-восемь вольт. Таким образом, вследствие данного процесса на катоде осядет алюминий, а на аноде будут собираться молекулы кислорода, которые, в свою очередь, окисляют анод и превращают его в углекислый газ. Перед проведением данной процедуры боксит, в виде которого добывается алюминия оксид, предварительно очищается от примесей, а также проходит процесс его обезвоживания.

применение алюминия

Производство алюминия способом, описанным выше, является очень распространенным в металлургии. Также существует метод, изобретенный в 1827 году Ф. Велером. Он заключается в том, что алюминий можно добыть с помощью химической реакции между его хлоридом и калием. Осуществить подобный процесс можно, только создав специальные условия в виде очень высокой температуры и вакуума. Так, из одного моль хлорида и такого же объема калия можно получить один моль алюминия и три моль хлорида калия как побочного продукта. Данную реакцию можно записать в виде такого уравнения: АІСІ3 + 3К = АІ + 3КСІ. Указанный метод не приобрел большой популярности в металлургии.

Характеристика алюминия с точки зрения химии

Как уже было сказано выше, это простое вещество, которое состоит из атомов, не объединенных в молекулы. Подобные структуры формируют почти все металлы. Алюминий обладает достаточно высокой химической активностью и сильными восстановительными свойствами. Химическая характеристика алюминия начнется с описания его реакций с другими простыми веществами, а далее будут описаны взаимодействия со сложными неорганическими соединениями.

Алюминий и простые вещества

К таковым относится, в первую очередь, кислород - самое распространенное соединение на планете. Из него на двадцать один процент состоит атмосфера Земли. Реакции данного вещества с любыми другими называются окислением, или горением. Оно обычно происходит при высоких температурах. Но в случае с алюминием возможно окисление в нормальных условиях - так образуется пленка оксида. Если же данный металл измельчить, он будет гореть, выделяя при этом большое количество энергии в виде тепла. Для проведения реакции между алюминием и кислородом нужны эти компоненты в молярном соотношении 4:3, в результате чего получим две части оксида.

Данное химическое взаимодействие выражается в виде следующего уравнения: 4АІ + 3О2 = 2АІО3. Также возможны реакции алюминия с галогенами, к которым относятся фтор, йод, бром и хлор. Названия данных процессов происходят от названий соответствующих галогенов: фторирование, йодирование, бромирование и хлорирование. Это типичные реакции присоединения.

Для примера приведем взаимодействие алюминия с хлором. Такого рода процесс может произойти только на холоде.производство алюминия

Так, взяв два моль алюминия и три моль хлора, получим в результате два моль хлорида рассматриваемого металла. Уравнение этой реакции выглядит следующим образом: 2АІ + 3СІ = 2АІСІ3. Таким же способом можно получить фторид алюминия, его бромид и йодид.

С серой рассматриваемое вещество реагирует только при нагревании. Для проведения взаимодействия между этими двумя соединениями нужно взять их в молярных пропорциях два к трем, и образуется одна часть сульфида алюминия. Уравнение реакции имеет такой вид: 2Al + 3S = Al2S3.

Кроме того, при высоких температурах алюминий взаимодействует и с карбоном, образуя карбид, и с азотом, образуя нитрид. Можно привести в пример следующие уравнения химических реакций: 4АІ + 3С = АІ4С3; 2Al + N2 = 2AlN.

Взаимодействие со сложными веществами

К ним относятся вода, соли, кислоты, основания, оксиды. Со всеми этими химическими соединениями алюминий реагирует по-разному. Давайте разберем подробнее каждый случай.

Реакция с водой

С самым распространенным на Земле сложным веществом алюминий взаимодействует при нагревании. Происходит это только в случае предварительного снятия пленки из оксида. В результате взаимодействия образуется амфотерный гидроксид, а также в воздух выделяется водород. Взяв две части алюминия и шесть частей воды, получим гидроксид и водород в молярных пропорциях два к трем. Записывается уравнение этой реакции так: 2АІ + 6Н2О = 2АІ(ОН)3 + 3Н2.

Взаимодействие с кислотами, основаниями и оксидами

Как и другие активные металлы, алюминий способен вступать в реакцию замещения. При этом он может вытеснить водород из кислоты либо катион более пассивного металла из его соли. В результате таких взаимодействий образуется соль алюминия, а также выделяется водород (в случае с кислотой) либо выпадает в осадок чистый металл (тот, который менее активен, чем рассматриваемый). Во втором случае и проявляются восстановительные свойства, которые упоминались выше. В пример можно привести взаимодействие алюминия с соляной кислотой, при котором образуется хлорид алюминия и выделяется в воздух водород. Подобного рода реакция выражается в виде следующего уравнения: 2АІ + 6НСІ = 2АІСІ3 + 3Н2.

Примером взаимодействия алюминия с солью может служить его реакция с сульфатом меди. Взяв эти два компонента, в итоге мы получим сульфат алюминия и чистую медь, которая выпадет в виде осадка. С такими кислотами, как серная и азотная, алюминий реагирует своеобразно. К примеру, при добавлении алюминия в разбавленный раствор нитратной кислоты в молярном соотношении восемь частей к тридцати образуется восемь частей нитрата рассматриваемого металла, три части оксида азота и пятнадцать - воды. Уравнение данной реакции записывают таким образом: 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15h3O. Указанный процесс происходит только при наличии высокой температуры.

Если же смешать алюминий и слабый раствор сульфатной кислоты в молярных пропорциях два к трем, то получим сульфат рассматриваемого металла и водород в соотношении один к трем. То есть произойдет обыкновенная реакция замещения, как и в случае с другими кислотами. Для наглядности приведем уравнение: 2Al + 3h3SO4 = Al2(SO4)3 + 3h3. Однако с концентрированным раствором этой же кислоты все сложнее. Здесь так же, как и в случае с нитратной, образуется побочный продукт, но уже не в виде оксида, а в виде серы, и вода. Если мы возьмем два необходимых нам компонента в молярном соотношении два к четырем, то в результате получим по одной части соли рассматриваемого металла и серы, а также четыре - воды. Данное химическое взаимодействие можно выразить с помощью следующего уравнения: 2Al + 4h3SO4 = Al2(SO4)3 + S + 4h3O. формула алюминияКроме того, алюминий способен реагировать с растворами щелочей. Для проведения подобного химического взаимодействия нужно взять два моль рассматриваемого металла, столько же гидроксида натрия или калия, а также шесть моль воды. В результате образуются такие вещества, как тетрагидроксоалюминат натрия либо калия, а также водород, который выделяется в виде газа с резким запахом в молярных пропорциях два к трем. Данную химическую реакцию можно представить в виде следующего уравнения: 2АІ + 2КОН + 6Н2О = 2К[АІ(ОН)4] + 3Н2.

И последнее, что нужно рассмотреть, это закономерности взаимодействия алюминия с некоторыми оксидами. Самый распространенный и используемый случай - реакция Бекетова. Она, так же, как и многие другие из рассмотренных выше, происходит только при высоких температурах. Итак, для ее осуществления необходимо взять два моль алюминия и один моль оксида феррума. В результате взаимодействия этих двух веществ получим оксид алюминия и свободное железо в количестве один и два моль соответственно.

Использование рассматриваемого металла в промышленности

Отметим, что применение алюминия - очень частое явление. Прежде всего, в нем нуждается авиационная отрасль. Наряду со сплавами магния, здесь используются и сплавы на основе рассматриваемого металла. Можно сказать, что среднестатистический самолет на 50% состоит из сплавов алюминия, а его двигатель - на 25%. Также применение алюминия осуществляется в процессе изготовления проводов и кабелей благодаря его отличной электропроводности. Кроме того, данный металл и его сплавы широко применяются в автомобилестроении. Из этих материалов состоят корпусы автомобилей, автобусов, троллейбусов, некоторых трамваев, а также вагонов обычных и электропоездов.алюминий технические характеристики Также его используют и в менее масштабных целях, например, для производства упаковок для пищевых и других продуктов, посуды. Для того чтобы изготовить серебристую краску, необходим порошок рассматриваемого металла. Такая краска нужна для того, чтобы защитить железо от коррозии. Можно сказать, что алюминий - второй по частоте использования в промышленности металл после феррума. Его соединения и он сам часто применяются в химической промышленности. Это объясняется особыми химическими качествами алюминия, в том числе его восстановительными свойствами и амфотерностью его соединений. Гидроксид рассматриваемого химического элемента необходим для очистки воды. Кроме того, он используется в медицине в процессе производства вакцин. Также его можно найти в составе некоторых видов пластика и других материалов.

Роль в природе

Как уже было написано выше, алюминий в большом количестве содержится в земной коре. Он особенно важен для живых организмов. Алюминий участвует в регуляции процессов роста, формирует соединительные ткани, такие, как костная, связочная и другие. Благодаря данному микроэлементу быстрее осуществляются процессы регенерации тканей организма. Его нехватка характеризуется следующими симптомами: нарушения развития и роста у детей, у взрослых - хроническая усталость, пониженная работоспособность, нарушение координации движений, снижение темпов регенерации тканей, ослабевание мышц, особенно в конечностях. Такое явление может возникнуть, если вы употребляете слишком мало продуктов с содержанием данного микроэлемента.

Однако более частой проблемой является избыток алюминия в организме. При этом нередко наблюдаются такие симптомы: нервозность, депрессия, нарушения сна, снижение памяти, стрессоустойчивости, размягчение опорно-двигательного аппарата, что может привести к частым переломам и растяжениям. При длительном избытке алюминия в организме часто возникают проблемы в работе практически каждой системы органов.

К такому явлению может привести целый ряд причин. В первую очередь это алюминиевая посуда. Учеными уже давно доказано, что посуда, изготовленная из рассматриваемого металла, непригодна для приготовления в ней пищи, так как при высокой температуре часть алюминия попадает в пищу, и вследствие этого вы употребляете намного больше этого микроэлемента, чем нужно организму.

Вторая причина - регулярное применение косметических средств с содержанием рассматриваемого металла или его солей. Перед применением любого продукта нужно внимательно читать его состав. Не исключением являются и косметические средства.

Третья причина - прием препаратов, в которых содержится много алюминия, на протяжении длительного времени. А также неправильное употребление витаминов и пищевых добавок, в состав которых входит данный микроэлемент.

Теперь давайте разберемся, в каких продуктах содержится алюминий, чтобы регулировать свой рацион и организовывать меню правильно. В первую очередь это морковь, плавленые сыры, пшеница, квасцы, картофель. Из фруктов рекомендуются авокадо и персики. Кроме того, богаты алюминием белокочанная капуста, рис, многие лечебные травы. Также катионы рассматриваемого металла могут содержаться в питьевой воде. Чтобы избежать повышенного или пониженного содержания алюминия в организме (впрочем, так же, как и любого другого микроэлемента), нужно тщательным образом следить за своим питанием и стараться сделать его как можно более сбалансированным.

fb.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта