Eigenschaften von Aluminium

Aluminium ist ein metallisches Element, das im Periodensystem durch das Symbol „Al“ dargestellt wird, und ist das dritthäufigste Element in der Erdkruste: 8 % der Erdkruste enthält Aluminium in verschiedenen Verbindungen. Es gibt zahlreiche Eigenschaften von Aluminium was es zu einem weltweit weit verbreiteten Metall macht.

In diesem Artikel erklären wir Ihnen, welche Eigenschaften Aluminium hat, welche Bedeutung es hat und vieles mehr.

etwas Geschichte

Aluminium wurde erstmals isoliert Es wurde 1825 vom dänischen Physiker HC Orsted entwickelt und ist heute neben Eisen das vom Menschen am häufigsten verwendete Metall.. Dieses Element kommt auch in den meisten Gesteinsformationen und lebenden Organismen vor. In der Natur kommt es jedoch nicht in reiner Form vor, sondern als Bestandteil zahlreicher Silikate und Mineralien.

Aufgrund seines geringen Gewichts, seiner guten Duktilität, seiner langen Lebensdauer und Korrosionsbeständigkeit ist es eines der nützlichsten Metalle und wird vom Menschen in der Industrie am häufigsten verwendet. Es wird in einer Vielzahl von Legierungen zur Herstellung einer Vielzahl von Utensilien und Behältern sowie Teilen für verschiedene Maschinen verwendet.

Eigenschaften von Aluminium

Dies sind einige der Eigenschaften von Aluminium, die es so berühmt und weltweit verwendet machen:

• Leichtigkeit: Aluminium ist für sein extrem geringes Gewicht bekannt. Seine Dichte beträgt etwa ein Drittel der von Stahl, was es zu einem idealen Material für Anwendungen macht, bei denen hohe Festigkeit und geringe Masse erforderlich sind, wie etwa in der Luft- und Raumfahrtindustrie und im Fahrzeugbau. Darüber hinaus ist es aufgrund seiner Leichtigkeit und Festigkeit in vielen Anwendungen eine wirksame Alternative zu anderen Materialien.
• Gute elektrische und thermische Leitfähigkeit: Aluminium ist ein ausgezeichneter Leiter für Elektrizität und Wärme. Dies macht es wertvoll für Anwendungen, die eine effiziente Übertragung elektrischer Energie oder Wärmeableitung erfordern, wie etwa bei elektrischen Kabeln und elektronischen Komponenten, bei denen die Leitfähigkeit entscheidend ist.
• Korrosionsbeständigkeit: Aluminium hat auf seiner Oberfläche eine natürliche Oxidschicht, die es vor Korrosion schützt. Diese dünne, selbstheilende Schicht verleiht ihm eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und macht es für Anwendungen in feuchten oder korrosiven Umgebungen geeignet, ein wichtiges Merkmal im Bauwesen und in verschiedenen Industriezweigen.
• Formbarkeit und einfache FormbarkeitAluminium ist formbar und kann durch Walzen, Extrudieren und Schmieden in zahlreiche Formen gebracht werden. Dies macht es zu einem vielseitigen Material für die Herstellung kundenspezifischer Teile und Komponenten, das sich ideal für die Anforderungen unterschiedlicher Branchen eignet.
• Recyclingfähigkeit: Aluminium ist in hohem Maße recycelbar. Es kann wiederholt eingeschmolzen und recycelt werden, ohne seine grundlegenden Eigenschaften zu verlieren, was es zu einem nachhaltigen und umweltfreundlichen Material macht. Tatsächlich ist das Aluminiumrecycling ein Prozess, der wesentlich weniger Energie verbraucht als die Produktion von Primäraluminium.
• Ästhetisches Erscheinungsbild: Aluminium hat eine helle, attraktive Silberoberfläche, die es für ästhetische Anwendungen wie Verpackungen, Fensterrahmen und dekorative Elemente beliebt macht. Seine Verwendung in Architektur und Design unterstreicht auch seine ästhetische Schönheit und Funktionalität.
• Kältebeständigkeit: Im Gegensatz zu manchen Materialien, die bei niedrigen Temperaturen spröde werden, behält Aluminium seine Festigkeit und Formbarkeit auch bei sehr niedrigen Temperaturen, was es für kryogene Anwendungen nützlich macht, bei denen Stabilität unter extremen Bedingungen erforderlich ist.

Einsatzmöglichkeiten von Aluminium

Der gebräuchlichste Prozess zur Gewinnung von Aluminium ist die Gewinnung von Bauxit, einem auf der Erde reichlich vorkommenden Mineral. Dieser Prozess erfordert große Mengen an elektrischer Energie, was bedeutet, dass es sich um einen teuren Prozess handelt, aber das Ergebnis ist ein nützliches Material mit langer Lebensdauer (Korrosionsbeständigkeit) und sehr geringen Recyclingkosten. All dies hilft zu haben einen stabilen Preis und wird zu einem wirtschaftlichen Element.

Aluminium ist ein zentrales und vielseitiges Element in vielen Industriezweigen der Menschheit mit unzähligen Anwendungsmöglichkeiten. Von der Herstellung von Metallteilen und mechanischen Komponenten, sowohl in reiner Form als auch in Legierungen (insbesondere solchen, die zu ihrer Härtung beitragen), bis hin zur Produktion von Spiegeln, verschiedenen Behältern, Aluminiumblechen, Tetraedern, Teleskopen und Schweißkomponenten. Kein Wunder also, dass es im Bauwesen, im Transportwesen und in der Elektronik breite Anwendung findet.

Aluminium existiert seit jeher in Form von Salz und wird in der Medizin und chemischen Reinigung verwendet. Als reines Element erschien es jedoch erst 1825, als es dem dänischen Physiker HC Orsted gelang, durch Elektrolyse einige unreine Proben zu gewinnen. Zwei Jahre später erhielt Friedrich Wöhler die erste reine Probe.

Ursprünglich galt es als Edelmetall und wurde 1855 zusammen mit den französischen Kronjuwelen ausgestellt, aber sSeine weit verbreitete Verwendung und die geringeren Kosten machten es zu einem gewöhnlichen Metall.

Weitere Eigenschaften von Aluminium: Reaktivität, Recycling und Toxizität

Aluminium ist sehr reaktiv, widersteht jedoch Korrosion durch eine Schicht aus Aluminiumoxid (Al2O3), die sich in Gegenwart von Sauerstoff um es herum bildet und den Rest des Metalls vor Korrosion schützt. Es kann leicht mit Salzsäure (oder Natriumhydroxid (NaOH) und einer Vielzahl von Säuren und Basen verdünnt werden.

Aluminium lässt sich perfekt recyceln, ohne seine physikalischen Eigenschaften zu verändern, was erhebliche wirtschaftliche Vorteile gegenüber anderen Metallen bietet. Auch der für diesen Prozess erforderliche Energieverbrauch ist sehr gering. (nur 5 % des ursprünglichen Produktionsprozesses). Dieses neu gegossene Aluminium wird „Sekundäraluminium“ genannt.

Da Aluminium ein weiches Metall ist und nicht sehr widerstandsfähig gegen mechanische Zugkräfte ist, hat es viele Verwendungsmöglichkeiten, wird jedoch nicht als Konstruktionsmaterial empfohlen. In diesem Sinne wird es zur Härtung meist mit anderen Metallen legiert, etwa mit Magnesium, Mangan, Kupfer, Zink und Silizium, manchmal sogar mit Titan und Chrom.

Aluminiumlegierungen werden nach Serien identifiziert:

• Serie 1000. Fast rein. Ungefähr 99 % sind Aluminium.
• Serie 2000. Kupferlegierung.
• Serie 3000. Manganhaltige Legierungen.
• Serie 4000. Siliziumhaltige Legierungen.
• Serie 5000. Magnesiumlegierung.
• Serie 6000. Magnesium- und Siliziumlegierungen.
• Serie 7000. Zinklegierung.
• Serie 8000. Legierungen mit anderen metallischen und nichtmetallischen Elementen.

Anders als jahrzehntelang angenommen, ist Aluminium für den Menschen nicht ungefährlich. Es ist weniger giftig, weil Aluminium Die Nahrung wird in geringen Mengen über den Darm aufgenommen. Das Einatmen von Aluminiumstaub oder mit diesem Element gesättigten Lebensmitteln kann jedoch Leber- und Nierenschäden oder neurotoxische Symptome verursachen, die bei der Bewertung der Verwendung von Aluminium in verschiedenen Anwendungen berücksichtigt werden sollten.

Erhöhte Aluminiumwerte werden auch mit dem Ausbruch der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht.