در این مقاله به معرفی آلومینیوم و ویژگی ها و کاربردهای آن خواهیم پرداخت. همچنین مزایای استفاده از پروفیل های آلومینیومی را بررسی خواهیم کرد و اینکه چگونه آلومیناژ می تواند به شما در تحقق بخشیدن به ایده هایتان کمک کند.

سبک، بادوام و کاربردی: اینها ویژگی هایی هستند که آلومینیوم را به یکی از مواد مهندسی کلیدی زمان ما تبدیل کرده اند. ما می توانیم آلومینیوم را در خانه هایی که در آن زندگی می کنیم، در خودروهایی که رانندگی می کنیم، در قطارها و هواپیماهایی که ما را به مسافت های طولانی می برند، در تلفن های همراه و رایانه هایی که روزانه استفاده می کنیم، در قفسه های داخل یخچال هایمان و در طراحی های داخلی مدرن پیدا کنیم، اما تنها 200 سال پیش چیزهای کمی در مورد این فلز شناخته شده بود.

آلومینیوم چیست؟

آلومینیوم فلزی به رنگ نقره ای مایل به سفید است و سیزدهمین عنصر جدول تناوبی می باشد. یکی از حقایق جالب در مورد آلومینیوم این است که فراوان ترین فلز موجود در زمین است و بیش از 8 درصد از جرم هسته زمین را تشکیل می دهد. همچنین ، بعد از اکسیژن و سیلیسیم ، سومین عنصر شیمیایی رایج در سیاره ماست.

با این وجود، به دلیل تمایل زیاد به پیوند با سایر عناصر، آلومینیوم خالص در طبیعت وجود ندارد. به همین دلیل است که انسان ها نسبتاً اخیراً با آن آشنا شدند. اولین بار در سال 1824 به صورت رسمی آلومینیوم تولید شد و 50 سال دیگر طول کشید تا مردم روش تولید انبوه آن را بیاموزند.

رایج ترین فرم آلومینیوم موجود در طبیعت، سولفات آلومینیوم است. این ماده معدنی ترکیبی از دو اسید سولفوریک است: یکی بر پایه فلز قلیایی (لیتیم، سدیم، پتاسیم، روبیدیم یا سزیم) و دیگری بر پایه فلزی از گروه سوم جدول تناوبی، عمدتا آلومینیوم.

سولفات های آلومینیوم تا به امروز برای تصفیه آب، آشپزی، دارو، آرایشی و بهداشتی، صنایع شیمیایی و سایر بخش ها استفاده می شوند. آلومینیوم نام خود را از سولفات های آلومینیوم گرفته است که در لاتین به آن “الومن” می گفتند.

کشف آلومینیوم

امروزه ما در حدود 300 ترکیب آلومینیومی و مواد معدنی حاوی آلومینیوم را می شناسیم، از فلدسپات، که یک ماده معدنی کلیدی منبع آلومینیوم در زمین است، تا یاقوت، یاقوت کبود و زمرد که بسیار کمتر رایج هستند. اما صرف نظر از اینکه آلومینیوم چقدر رایج باشد، ممکن بود تا ابد ناشناخته باقی بماند، اگر الکتریسیته نبود. کشف آلومینیوم زمانی امکان پذیر شد که دانشمندان توانستند از الکتریسیته برای تجزیه ترکیبات شیمیایی به عناصرشان استفاده کنند. در قرن نوزدهم، فیزیکدان دانمارکی، کریستین ارسد، با استفاده از الکترولیز موفق به بدست آوردن آلومینیوم شد. الکترولیز یا کاهش الکترولیتی همان فرآیندی است که برای تولید آلومینیوم امروز نیز استفاده می شود.

روش تولید آلومینیوم

یکی از مواد معدنی نسبتا رایج، بوکسیت، امروزه به عنوان ماده اولیه اصلی در تولید آلومینیوم استفاده می شود. بوکسیت یک ماده معدنی رسی است که شامل تغییرات مختلف هیدروکسید آلومینیوم مخلوط با آهن، سیلیسیم، تیتانیوم، گوگرد، گالیم، کروم، اکسیدهای وانادیم، و همچنین کربنات های کلسیم، آهن و منیزیم است. به عبارت دیگر، یک بوکسیت معمولی تقریباً نیمی از جدول تناوبی را در خود جای داده است. به هر حال، به دلیل بافت بوکسیت، حدود صد سال پیش، آلومینیوم اغلب به عنوان نقره به دست آمده از خاک رس شناخته می شد. به طور متوسط برای تولید 1 تن آلومینیوم به 4-5 تن بوکسیت نیاز است.

در اولین مرحله از تولید آلومینیوم، بوکسیت به آلومینا یا اکسید آلومینیوم (Al2O3) تبدیل می شود. آلومینا، پودری سفید رنگ است که سپس در کارخانه های ذوب آلومینیوم با استفاده از فرآیند احیای الکترولیتی به آلومینیوم خالص تبدیل می شود.

تولید آلومینیوم به مقادیر عظیمی از برق نیاز دارد، حدود 15 مگاوات ساعت به ازای هر تن تولید. این مقدار تقریباً معادل مصرف برق یک مجتمع مسکونی 100 واحدی در یک ماه است.

در ادامه به توضیح برخی ویژگی ها و کاربردهای آلومینیوم می پردازیم.

ویژگی های آلومینیوم

آلومینیوم ترکیبی نادر از ویژگی های ارزشمند را ارائه می دهد. این فلز یکی از سبک ترین فلزات جهان است: تقریباً سه برابر سبک تر از آهن است، اما در عین حال بسیار محکم، فوق العاده انعطاف پذیر و مقاوم در برابر خوردگی است زیرا سطح آن همیشه با یک لایه بسیار نازک اما بسیار قوی از اکسید پوشیده شده است. آلومینیوم خاصیت مغناطیسی ندارد، هادی عالی برق است و با تقریباً تمامی فلزات دیگر آلیاژ تشکیل می دهد.

سبک

همانطور که گفته شد، وزن کم یکی از مهم ترین ویژگی های آلومینیوم است. این ویژگی آن را برای کاربردهایی که وزن اهمیت زیادی دارد، مانند هواپیما و خودرو، ایده آل می کند.

مقاوم

با وجود وزن کم، آلومینیوم استحکام بالایی دارد و می تواند بارهای سنگین را تحمل کند. این ویژگی آن را برای پروفیل های آلومینیومی ساخت و ساز و سایر کاربردهای مهندسی مناسب می سازد.

انعطاف پذیر

آلومینیوم به راحتی خم می شود و شکل می گیرد، که ویژگی مفیدی برای ساخت قطعات با اشکال مختلف است.

مقاوم در برابر خوردگی

لایه نازک اکسید روی سطح آلومینیوم از آن در برابر زنگ زدگی و خوردگی محافظت می کند. این ویژگی آن را برای استفاده در محیط های مرطوب و خورنده مناسب می سازد.

غیر مغناطیسی

آلومینیوم خاصیت مغناطیسی ندارد، که در برخی کاربردهای خاص مانند قطعات الکترونیکی و ابزارهای علمی، ویژگی مثبتی محسوب می شود.

هدایت الکتریکی بالا

آلومینیوم هادی عالی جریان برق است و به همین دلیل در سیم های برق و سایر مصارف الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.

قابلیت آلیاژ شدن

آلومینیوم با بسیاری از فلزات دیگر آلیاژ تشکیل می دهد. این آلیاژها می توانند ویژگی های مکانیکی و فیزیکی مختلفی داشته باشند و برای کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار گیرند.

کاربردهای آلومینیوم

آلومینیوم در طیف وسیعی از کاربردها از جمله موارد زیر استفاده می شود:

• حمل و نقل: آلومینیوم به طور گسترده در صنعت حمل و نقل از جمله در خودروها، کامیون ها، هواپیماها و کشتی ها استفاده می شود. وزن سبک و استحکام آن را به ماده ای ایده آل برای کاهش وزن وسایل نقلیه تبدیل می کند که به نوبه خود منجر به بهبود مصرف سوخت می شود. به عنوان مثال، بدنه هواپیماهای مسافربری مدرن به طور عمده از آلومینیوم ساخته شده است. این امر به آنها کمک می کند تا سوخت کمتری مصرف کنند و در نتیجه انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهند.

• ساخت و ساز: آلومینیوم همچنین ماده ای محبوب در صنعت ساختمان است. در نمای ساختمان، سقف، قاب پنجره و سایر اجزای ساختمان استفاده می شود. مقاومت در برابر خوردگی و دوام آن را به انتخابی خوب برای این کاربردها تبدیل می کند. به عنوان مثال، از آلومینیوم در ساخت قاب پنجره استفاده می شود زیرا می تواند در برابر آب و هوا و سایر عوامل فرسایشی مقاومت کند.

• بسته بندی: آلومینیوم به طور گسترده در بسته بندی، مانند قوطی های نوشابه، فویل مواد غذایی و تیوب های خمیر دندان استفاده می شود. قابلیت بازیافت و محافظت از مواد غذایی و سایر محصولات آن را به انتخابی خوب برای کاربردهای بسته بندی تبدیل می کند. به عنوان مثال، از آلومینیوم در ساخت قوطی های نوشابه استفاده می شود زیرا می تواند مواد غذایی را در برابر هوا و رطوبت محافظت کند.

• کالاهای مصرفی: آلومینیوم در طیف وسیعی از کالاهای مصرفی مانند لوازم خانگی، ظروف آشپزی و تجهیزات ورزشی استفاده می شود. وزن سبک، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی آن را به انتخابی خوب برای این کاربردها تبدیل می کند. به عنوان مثال، از آلومینیوم در ساخت قابلمه و تابه استفاده می شود زیرا می تواند گرما را به طور موثر منتقل کند و در برابر خراش و خوردگی مقاوم است.

• الکتریکی و الکترونیکی: آلومینیوم هادی خوبی برای گرما و الکتریسیته است و آن را به انتخابی خوب برای کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی تبدیل می کند. به عنوان مثال، از آلومینیوم در سیم کشی برق و سینک های گرما استفاده می شود.

اکستروژن آلومینیوم

اکستروژن آلومینیوم یک فرآیند شکل‌دهی فلزات است که در آن یک آلیاژ آلومینیوم گرم شده از درون یک قالب با سطح مقطع مشخص عبور داده می‌شود. این فرآیند برای تولید پروفیل‌های آلومینیومی با اشکال و اندازه‌های مختلف و با تنوع در ویژگی ها و کاربردهای آلومینیوم استفاده می‌شود. پروفیل آلومینیوم اکستروژن در انواع مختلفی مانند پروفیل های توپر، پروفیل های توخالی و پروفیل های نیمه توخالی تولید می شود.

چگونه آلومیناژ می تواند به شما کمک کند

آلومیناژ تولید کننده پیشرو پروفیل های آلومینیومی در ایران است. ما طیف گسترده ای از پروفیل های آلومینیومی را برای طیف وسیعی از کاربردها ارائه می دهیم. ما همچنین خدمات سفارشی سازی را ارائه می دهیم تا بتوانید پروفیل های آلومینیومی را که نیازهای خاص شما را برآورده می کند، دریافت کنید.

اگر به دنبال پروفیل های آلومینیومی با کیفیت بالا هستید که می تواند نیازهای خاص شما را برآورده کند، آلومیناژ می تواند در این مسیر همراه قابل اعتماد شما باشد. ما با شما همکاری خواهیم کرد تا پروفیل های آلومینیومی مناسب را برای پروژه شما انتخاب کنید.

سخن آخر

در این مقاله ویژگی ها و کاربردهای آلومینیوم را معرفی کردیم. آلومینیوم فلزی است که به راحتی قابل فرآوری است، چه در حالت گرم و چه در حالت سرد. می توان آن را نورد کرد، کشید و مهر زد. آلومینیوم آتش نمی گیرد، به رنگ آمیزی خاصی نیاز ندارد و برخلاف پلاستیک ها، سمی نیست. همچنین بسیار انعطاف پذیر است، به طوری که می توان از آن ورق هایی به ضخامت تنها 4 میکرون و همچنین سیم های فوق العاده نازک ساخت. فویل های بسیار نازکی که از آلومینیوم ساخته می شود، سه برابر نازکتر از موی انسان هستند. علاوه بر این، آلومینیوم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر از سایر فلزات و مواد است. امیدواریم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد.