שימושים עיקריים באלומיניום

Jun 20, 2023

השימוש בחומר תלוי במידה רבה בתכונותיו. לאלומיניום מגוון רחב של שימושים בשל תכונותיו המעולות השונות.
אלומיניום וסגסוגות אלומיניום הם כיום אחד החומרים הנפוצים והישימים ביותר מבחינה כלכלית. מאז 1956, ייצור האלומיניום בעולם עבר את זה של נחושת ודורג בעקביות במקום הראשון מבין המתכות הלא ברזליות. הייצור והצריכה הנוכחיים של אלומיניום (בטונות) הם שניים רק לפלדה, מה שהופך אותה למתכת השנייה בגודלה המשמשת בני אדם; יתרה מכך, משאבי האלומיניום מצויים בשפע, ולפי חישובים ראשוניים, כושר האחסון של מרבצי האלומיניום מהווה למעלה מ-8 אחוזים מהרכב הקרום.
משקל קל ועמידות בפני קורוזיה של אלומיניום הם שני מאפיינים בולטים של הביצועים שלו.
1. הצפיפות של האלומיניום קטנה מאוד, רק 2.7 גרם/ס"מ ³, למרות שהוא רך יחסית, ניתן ליצור ממנו סגסוגות אלומיניום שונות, כגון אלומיניום קשיח, אלומיניום סופר קשיח, אלומיניום עמיד לחלודה, אלומיניום יצוק וכו'. סגסוגות אלומיניום נמצאות בשימוש נרחב בתעשיות ייצור כגון מטוסים, מכוניות, רכבות וספינות. בנוסף, גם רקטות חלל, מעבורות חלל ולוויינים מלאכותיים משתמשים בכמות גדולה של אלומיניום וסגסוגותיו. לדוגמה, מטוס על-קולי מורכב מכ-70 אחוז מאלומיניום וסגסוגותיו. אלומיניום נמצא בשימוש נרחב גם בבניית ספינות, וספינת נוסעים גדולה צורכת לרוב כמה אלפי טונות של אלומיניום.
2. לאלומיניום יש מוליכות שניה רק ​​לכסף, נחושת וזהב. למרות שהמוליכות שלו היא רק 2/3 מזו של נחושת, צפיפותו היא רק 1/3 מזו של נחושת. לכן, כאשר מעבירים את אותה כמות חשמל, המסה של חוטי אלומיניום היא רק מחצית מזו של חוטי נחושת. לסרט התחמוצת על פני האלומיניום יש לא רק את היכולת להתנגד בפני קורוזיה, אלא גם בעל מידה מסוימת של בידוד, מה שהופך אותו בשימוש נרחב בתעשיית ייצור החשמל, תעשיית החוטים והכבלים ותעשיית הרדיו.
3. אלומיניום הוא מוליך חום טוב, עם מוליכות תרמית גדולה פי שלושה מברזל. בתעשייה ניתן להשתמש באלומיניום לייצור מחליפי חום שונים, חומרי פיזור חום וכלי בישול.
4. לאלומיניום יש גמישות טובה (שני רק לזהב וכסף), וניתן להפוך אותו לרדיד אלומיניום דק יותר מ-0.01 מ"מ ב-100 מעלות עד 150 מעלות. רדיד אלומיניום אלו נמצאים בשימוש נרחב לאריזת סיגריות, ממתקים וכו'. ניתן ליצור מהם גם חוטי אלומיניום, מוטות אלומיניום ויכולים לגלגל מוצרי אלומיניום שונים.
5. פני השטח של האלומיניום פחות רגישים לקורוזיה בגלל סרט ההגנה הצפוף שלו עם תחמוצת, והוא משמש לרוב לייצור כורים כימיים, מכשירים רפואיים, מכשירי קירור, מכשירי זיקוק נפט, צינורות נפט וגז טבעי וכו'.
6. אבקת אלומיניום היא בעלת ברק לבן כסוף (בדרך כלל צבע המתכות בצורת אבקה הוא לרוב שחור), והיא משמשת בדרך כלל כציפוי, הידוע בדרך כלל כאבקת כסף או צבע כסף, כדי להגן על מוצרי ברזל מפני קורוזיה ולהיות יפה.
7. שריפת אלומיניום בחמצן עלולה להפיץ הרבה חום ואור מסנוור, ולרוב משתמשים בה לייצור תערובות נפץ, כמו חומר נפץ אמוניום אלומיניום (מעורב עם אמוניום חנקתי, אבקת פחם, אבקת אלומיניום, פיח וחומרים אורגניים דליקים אחרים) , תערובות בעירה (כגון פצצות תרמיטים ופגזים יכולים לשמש לתקיפה של מטרות או טנקים קשים לירי, ארטילריה וכו') ותערובות תאורה (כגון חנקתי בריום 68 אחוז, אבקת אלומיניום 28 אחוז, שלאק 4 אחוז).
8. Thermit משמש לעתים קרובות להמסת מתכות עקשן ומסילות ריתוך. אלומיניום משמש גם כסורק חמצן בייצור פלדה. אבקת אלומיניום, גרפיט, טיטניום דו חמצני (או תחמוצות מתכות אחרות בנקודת התכה גבוהה) מעורבבים באופן אחיד ביחס מסוים ומצופים על המתכת. לאחר סידוד בטמפרטורה גבוהה, הם מיוצרים ל-cermets עמידים לטמפרטורה גבוהה, שיש להם יישומים חשובים בטכנולוגיית רקטות וטילים.