அலுமினியம் என்பது உலகின் மிக அதிகமான உலோகமாகும், இது பூமியின் மேலோட்டத்தின் 8% ஐ உள்ளடக்கிய மூன்றாவது பொதுவான உறுப்பு ஆகும். அலுமினியத்தின் பல்துறைத்திறன் எஃகுக்குப் பிறகு மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் உலோகமாக அமைகிறது.
அலுமினிய உற்பத்தி
அலுமினியம் கனிம பாக்சைட்டிலிருந்து பெறப்பட்டது. பேயர் செயல்முறை வழியாக பாக்சைட் அலுமினிய ஆக்சைடு (அலுமினா) ஆக மாற்றப்படுகிறது. அலுமினா பின்னர் மின்னாற்பகுப்பு செல்கள் மற்றும் ஹால்-ஹெரூல்ட் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி அலுமினிய உலோகமாக மாற்றப்படுகிறது.
அலுமினியத்தின் ஆண்டு தேவை
அலுமினியத்திற்கான உலகளாவிய தேவை ஆண்டுக்கு சுமார் 29 மில்லியன் டன் ஆகும். சுமார் 22 மில்லியன் டன் புதிய அலுமினியம் மற்றும் 7 மில்லியன் டன் மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட அலுமினிய ஸ்கிராப் ஆகும். மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட அலுமினியத்தின் பயன்பாடு பொருளாதார ரீதியாகவும் சுற்றுச்சூழல் ரீதியாகவும் கட்டாயமானது. புதிய அலுமினியத்தின் 1 டன் உற்பத்தி செய்ய 14,000 கிலோவாட் ஆகும். ஒரு டன் அலுமினியத்தை மறுபரிசீலனை செய்வதற்கும் மறுசுழற்சி செய்வதற்கும் இதில் 5% மட்டுமே தேவைப்படுகிறது. கன்னி மற்றும் மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட அலுமினிய உலோகக் கலவைகளுக்கு இடையில் தரத்தில் எந்த வித்தியாசமும் இல்லை.
அலுமினியத்தின் பயன்பாடுகள்
தூய்மையானஅலுமினியம்மென்மையானது, நீர்த்துப்போகக்கூடியது, அரிப்பை எதிர்க்கும் மற்றும் அதிக மின் கடத்துத்திறன் கொண்டது. இது படலம் மற்றும் கடத்தி கேபிள்களுக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் பிற பயன்பாடுகளுக்குத் தேவையான அதிக பலங்களை வழங்க மற்ற உறுப்புகளுடன் கலப்பது அவசியம். அலுமினியம் இலகுவான பொறியியல் உலோகங்களில் ஒன்றாகும், இது எஃகு விட உயர்ந்த எடை விகிதத்திற்கு வலிமையைக் கொண்டுள்ளது.
வலிமை, லேசான தன்மை, அரிப்பு எதிர்ப்பு, மறுசுழற்சி மற்றும் உருவாக்கம் போன்ற அதன் சாதகமான பண்புகளின் பல்வேறு சேர்க்கைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அலுமினியம் தொடர்ந்து அதிகரித்து வரும் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த தயாரிப்புகளின் வரிசை கட்டமைப்பு பொருட்கள் முதல் மெல்லிய பேக்கேஜிங் படலம் வரை இருக்கும்.
அலாய் பெயர்கள்
அலுமினியம் பொதுவாக தாமிரம், துத்தநாகம், மெக்னீசியம், சிலிக்கான், மாங்கனீசு மற்றும் லித்தியம் ஆகியவற்றுடன் கலக்கப்படுகிறது. குரோமியம், டைட்டானியம், சிர்கோனியம், ஈயம், பிஸ்மத் மற்றும் நிக்கல் ஆகியவற்றின் சிறிய சேர்த்தல்களும் தயாரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் இரும்பு சிறிய அளவில் தொடர்ந்து உள்ளது.
பொதுவான பயன்பாட்டில் 50 உடன் 300 க்கும் மேற்பட்ட உலோகக் கலவைகள் உள்ளன. அவை பொதுவாக நான்கு எண்ணிக்கை அமைப்பால் அடையாளம் காணப்படுகின்றன, இது அமெரிக்காவில் தோன்றியது, இப்போது உலகளவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது. செய்யப்பட்ட உலோகக் கலவைகளுக்கான அமைப்பை அட்டவணை 1 விவரிக்கிறது. வார்ப்பு உலோகக்கலவைகள் ஒத்த பெயர்களைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் ஐந்து இலக்க முறையைப் பயன்படுத்துகின்றன.
அட்டவணை 1.செய்யப்பட்ட அலுமினிய உலோகக் கலவைகளுக்கான பெயர்கள்.
கலப்பு உறுப்பு | செய்யப்பட்டது |
---|---|
எதுவுமில்லை (99%+ அலுமினியம்) | 1xxx |
தாமிரம் | 2xxx |
மாங்கனீசு | 3xxx |
சிலிக்கான் | 4xxx |
மெக்னீசியம் | 5xxx |
மெக்னீசியம் + சிலிக்கான் | 6xxx |
துத்தநாகம் | 7xxx |
லித்தியம் | 8xxx |
1xxx என நியமிக்கப்பட்ட காற்றோட்டமான அலுமினிய உலோகக் கலவைகளுக்கு, கடைசி இரண்டு இலக்கங்கள் உலோகத்தின் தூய்மையைக் குறிக்கின்றன. அலுமினிய தூய்மை அருகிலுள்ள 0.01 சதவீதத்திற்கு வெளிப்படுத்தப்படும் போது தசம புள்ளிக்குப் பிறகு அவை கடைசி இரண்டு இலக்கங்களுக்கு சமமானவை. இரண்டாவது இலக்கமானது தூய்மையற்ற வரம்புகளில் மாற்றங்களைக் குறிக்கிறது. இரண்டாவது இலக்கமானது பூஜ்ஜியமாக இருந்தால், இது இயற்கையான தூய்மையற்ற வரம்புகளைக் கொண்ட ஒற்றை அலுமினியம் மற்றும் 1 முதல் 9 வரை குறிக்கிறது, தனிப்பட்ட அசுத்தங்கள் அல்லது கலப்பு கூறுகளைக் குறிக்கிறது.
2xxx முதல் 8xxx குழுக்களுக்கு, கடைசி இரண்டு இலக்கங்கள் குழுவில் வெவ்வேறு அலுமினிய உலோகக் கலவைகளை அடையாளம் காண்கின்றன. இரண்டாவது இலக்கமானது அலாய் மாற்றங்களைக் குறிக்கிறது. பூஜ்ஜியத்தின் இரண்டாவது இலக்கமானது அசல் அலாய் மற்றும் முழு எண்கள் 1 முதல் 9 வரை தொடர்ச்சியான அலாய் மாற்றங்களைக் குறிக்கின்றன.
அலுமினியத்தின் இயற்பியல் பண்புகள்
அலுமினியத்தின் அடர்த்தி
அலுமினியம் எஃகு அல்லது தாமிரத்தை விட மூன்றில் ஒரு பங்கு அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது, இது வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய உலோகங்களில் ஒன்றாகும். இதன் விளைவாக எடை விகிதத்திற்கு அதிக வலிமை இது ஒரு முக்கியமான கட்டமைப்பு பொருளாக அமைகிறது, குறிப்பாக போக்குவரத்துத் தொழில்களுக்கு அதிகரித்த பேலோடுகள் அல்லது எரிபொருள் சேமிப்பை அனுமதிக்கிறது.
அலுமினியத்தின் வலிமை
தூய அலுமினியத்திற்கு அதிக இழுவிசை வலிமை இல்லை. இருப்பினும், மாங்கனீசு, சிலிக்கான், தாமிரம் மற்றும் மெக்னீசியம் போன்ற கலப்பு கூறுகளைச் சேர்ப்பது அலுமினியத்தின் வலிமை பண்புகளை அதிகரிக்கும் மற்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற பண்புகளுடன் ஒரு அலாய் உருவாக்கும்.
அலுமினியம்குளிர்ந்த சூழல்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது. எஃகு விட இது நன்மையைக் கொண்டுள்ளது, அதன் 'இழுவிசை வலிமை அதன் கடினத்தன்மையைத் தக்க வைத்துக் கொள்ளும்போது வெப்பநிலையைக் குறைப்பதன் மூலம் அதிகரிக்கிறது. மறுபுறம் எஃகு குறைந்த வெப்பநிலையில் உடையக்கூடியதாகிறது.
அலுமினியத்தின் அரிப்பு எதிர்ப்பு
காற்றில் வெளிப்படும் போது, அலுமினிய ஆக்சைடு ஒரு அடுக்கு அலுமினியத்தின் மேற்பரப்பில் கிட்டத்தட்ட உடனடியாக உருவாகிறது. இந்த அடுக்கு அரிப்புக்கு சிறந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. இது பெரும்பாலான அமிலங்களுக்கு மிகவும் எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கிறது, ஆனால் ஆல்காலிஸுக்கு குறைந்த எதிர்ப்பு.
அலுமினியத்தின் வெப்ப கடத்துத்திறன்
அலுமினியத்தின் வெப்ப கடத்துத்திறன் எஃகு விட மூன்று மடங்கு அதிகம். இது அலுமினியத்தை வெப்ப-பரிமாற்றிகள் போன்ற குளிரூட்டல் மற்றும் வெப்பமூட்டும் பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு முக்கியமான பொருளாக மாற்றுகிறது. டாக்ஸிக் அல்லாதவராக இருப்பதால் இந்த சொத்து என்றால் அலுமினியம் சமையல் பாத்திரங்கள் மற்றும் சமையலறைப் பாத்திரங்களில் விரிவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
அலுமினியத்தின் மின் கடத்துத்திறன்
தாமிரத்துடன் சேர்ந்து, அலுமினியத்தில் மின் கடத்துத்திறன் உள்ளது, மின் கடத்தியாக பயன்படுத்த போதுமான அளவு மின் கடத்துத்திறன் உள்ளது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் நடத்தை அலாய் (1350) இன் கடத்துத்திறன் 62% வருடாந்திர தாமிரமாக இருந்தாலும், இது மூன்றில் ஒரு பங்கு எடை மட்டுமே, எனவே ஒரே எடையின் தாமிரத்துடன் ஒப்பிடும்போது இரண்டு மடங்கு மின்சாரம் நடத்த முடியும்.
அலுமினியத்தின் பிரதிபலிப்பு
புற ஊதா முதல் அகச்சிவப்பு வரை, அலுமினியம் கதிரியக்க ஆற்றலின் சிறந்த பிரதிபலிப்பான். சுமார் 80% புலப்படும் ஒளி பிரதிபலிப்பு என்பது ஒளி சாதனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பிரதிபலிப்பின் அதே பண்புகள் செய்கின்றனஅலுமினியம்கோடையில் சூரியனின் கதிர்களுக்கு எதிராக பாதுகாக்க ஒரு இன்சுலேடிங் பொருளாக சிறந்தது, அதே நேரத்தில் குளிர்காலத்தில் வெப்ப இழப்புக்கு எதிராக காப்பிடுகிறது.
அட்டவணை 2.அலுமினியத்திற்கான பண்புகள்.
சொத்து | மதிப்பு |
---|---|
அணு எண் | 13 |
அணு எடை (கிராம்/மோல்) | 26.98 |
வலென்சி | 3 |
படிக அமைப்பு | Fcc |
உருகும் புள்ளி (° C) | 660.2 |
கொதிநிலை (° C) | 2480 |
சராசரி குறிப்பிட்ட வெப்பம் (0-100 ° C) (CAL/g. ° C) | 0.219 |
வெப்ப கடத்துத்திறன் (0-100 ° C) (CAL/CMS. ° C) | 0.57 |
நேரியல் விரிவாக்கத்தின் இணை செயல்திறன் (0-100 ° C) (x10-6/° C) | 23.5 |
20 ° C (ω.cm) இல் மின் எதிர்ப்பு | 2.69 |
அடர்த்தி (g/cm3) | 2.6898 |
நெகிழ்ச்சித்தன்மையின் மட்டு (ஜி.பி.ஏ) | 68.3 |
பாய்சன்ஸ் விகிதம் | 0.34 |
அலுமினியத்தின் இயந்திர பண்புகள்
அலுமினியத்தை தோல்வி இல்லாமல் கடுமையாக சிதைக்க முடியும். உருட்டல், வெளியேற்றுதல், வரைதல், எந்திரம் மற்றும் பிற இயந்திர செயல்முறைகள் மூலம் அலுமினியத்தை உருவாக்க இது அனுமதிக்கிறது. இதை அதிக சகிப்புத்தன்மைக்கு அனுப்பலாம்.
அலுமினியத்தின் பண்புகளைத் தக்கவைக்க கலப்பு, குளிர் வேலை மற்றும் வெப்ப-சிகிச்சை அனைத்தையும் பயன்படுத்தலாம்.
தூய அலுமினியத்தின் இழுவிசை வலிமை சுமார் 90 MPa ஆகும், ஆனால் இது சில வெப்ப-சிகிச்சையளிக்கக்கூடிய உலோகக் கலவைகளுக்கு 690 MPa க்கு மேல் அதிகரிக்கலாம்.
அலுமினிய தரநிலைகள்
பழைய BS1470 தரநிலை ஒன்பது EN தரங்களால் மாற்றப்பட்டுள்ளது. EN தரநிலைகள் அட்டவணை 4 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.
அட்டவணை 4.அலுமினியத்திற்கான தரநிலைகள்
தரநிலை | நோக்கம் |
---|---|
EN485-1 | ஆய்வு மற்றும் விநியோகத்திற்கான தொழில்நுட்ப நிலைமைகள் |
EN485-2 | இயந்திர பண்புகள் |
EN485-3 | சூடான உருட்டப்பட்ட பொருளுக்கு சகிப்புத்தன்மை |
EN485-4 | குளிர்ந்த உருட்டப்பட்ட பொருளுக்கு சகிப்புத்தன்மை |
EN515 | வெப்ப பெயர்கள் |
EN573-1 | எண் அலாய் பதவி அமைப்பு |
EN573-2 | வேதியியல் சின்னம் பதவி அமைப்பு |
EN573-3 | வேதியியல் கலவைகள் |
EN573-4 | வெவ்வேறு உலோகக் கலவைகளில் தயாரிப்பு வடிவங்கள் |
EN தரநிலைகள் பழைய தரத்திலிருந்து வேறுபடுகின்றன, பின்வரும் பகுதிகளில் BS1470:
- வேதியியல் கலவைகள் - மாறாமல்.
- அலாய் எண் அமைப்பு - மாறாமல்.
- வெப்ப சிகிச்சையளிக்கக்கூடிய உலோகக் கலவைகளுக்கான வெப்பநிலை இப்போது பரந்த அளவிலான சிறப்பு மனநிலையை உள்ளடக்கியது. டி-க்குப் பிறகு நான்கு இலக்கங்கள் வரை தரமான அல்லாத பயன்பாடுகளுக்கு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளன (எ.கா. T6151).
- வெப்பமற்ற சிகிச்சையளிக்கக்கூடிய உலோகக்கலவைகளுக்கான வெப்பமான பெயர்கள் - தற்போதுள்ள கோபங்கள் மாறாமல் உள்ளன, ஆனால் அவை எவ்வாறு உருவாக்கப்படுகின்றன என்பதன் அடிப்படையில் தற்காலிகங்கள் இப்போது விரிவாக வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன. மென்மையான (ஓ) கோபம் இப்போது H111 மற்றும் ஒரு இடைநிலை மனநிலை H112 அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. அலாய் 5251 கோபங்கள் இப்போது H32/H34/H36/H38 ஆகக் காட்டப்பட்டுள்ளன (H22/H24, ETC க்கு சமம்). H19/H22 & H24 இப்போது தனித்தனியாக காட்டப்பட்டுள்ளது.
- இயந்திர பண்புகள் - முந்தைய புள்ளிவிவரங்களைப் போலவே இருக்கும். 0.2% ஆதார மன அழுத்தம் இப்போது சோதனை சான்றிதழ்களில் மேற்கோள் காட்டப்பட வேண்டும்.
- சகிப்புத்தன்மை பல்வேறு அளவுகளில் இறுக்கப்பட்டுள்ளது.
அலுமினியத்தின் வெப்ப சிகிச்சை
அலுமினிய உலோகக் கலவைகளுக்கு வெப்ப சிகிச்சையின் வரம்பைப் பயன்படுத்தலாம்:
- ஒத்திசைவு - வார்ப்புக்குப் பிறகு சூடாக்குவதன் மூலம் பிரித்தல்.
- அன்னீலிங்-வேலை-கடினப்படுத்துதல் உலோகக்கலவைகளை (1xxx, 3xxx மற்றும் 5xxx) மென்மையாக்க குளிர் வேலைக்குப் பிறகு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- மழைப்பொழிவு அல்லது வயது கடினப்படுத்துதல் (அலாய்ஸ் 2xxx, 6xxx மற்றும் 7xxx).
- மழைப்பொழிவு கடினப்படுத்துதல் உலோகக் கலவைகளின் வயதான முன் தீர்வு வெப்ப சிகிச்சை.
- பூச்சுகளை குணப்படுத்த அடக்கம்
- வெப்ப சிகிச்சையின் பின்னர் பதவி எண்களில் ஒரு பின்னொட்டு சேர்க்கப்படுகிறது.
- எஃப் பின்னொட்டு என்பது “புனையப்பட்டவை” என்று பொருள்.
- ஓ என்றால் “வருடாந்திர தயாரிக்கப்பட்ட தயாரிப்புகள்”.
- இது "வெப்ப சிகிச்சையளிக்கப்பட்டுள்ளது" என்று பொருள்.
- W என்றால் பொருள் தீர்வு வெப்ப சிகிச்சையாக உள்ளது.
- எச் என்பது வெப்பமற்ற சிகிச்சையளிக்கக்கூடிய உலோகக் கலவைகளைக் குறிக்கிறது, அவை “குளிர் வேலை” அல்லது “திரிபு கடினப்படுத்தப்பட்டவை”.
- வெப்பமற்ற சிகிச்சையளிக்கக்கூடிய உலோகக்கலவைகள் 3xxx, 4xxx மற்றும் 5xxx குழுக்களில் உள்ளன.
இடுகை நேரம்: ஜூன் -16-2021