ما هو الألومنيوم؟
ألومنيوم
الألومنيوم عنصر في الجدول الدوري له الرمز Al والعدد الذري 13. وهو فلز ذو لون أبيض فضي من مجموعة البورون من العناصر الكيميائية. وهو معدن مطيلي أي قابل للسحب. وهو عنصر غير ذواب في الماء في الشروط العادية. وهو من أكثر الفلزات وفرة في القشرة الأرضية، وترتيبه الثالث من بين أكثر العناصر وفرة في الكرة الأرضية بعد الأكسجين والسيليكون. يشكل الألومنيوم 8% من وزن سطح الأرض الصلب. ويعتبر الألومنيوم من أكثر المعادن فعالية كيميائية كمعدن حر، ولذلك نجده مرتبطا بأكثر من 270 معدن مختلف[1]. المصدر الرئيسي للألومنيوم هو معدن خام البوكسيت. يمتاز الألومنيوم بمقاومته للتآكل وبخفة وزنه حيث يدخل في صناعة الطائرات.
سبيكة ألومنيوم
Adapted from ASM Handbook,Vol.2,Properties and Selection:Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials,1990.Reprinted by premission of ASM International, Materials Park,OH 44073-0002.
بعض من التطبيقات الأكثر شهرة لسبائك الألومنيوم تشمل هياكل الأتوبيسات وأجزاء بناء الطائرات والمعلبات وأجزاء السيارات(المكابس وهيكل الماتور والأنابيب المتفرعة).
العالم الصناعي يتجه حالياً إلى سبائك الألومنيوم والمعادن التي كثافتها منخفضة(مثل:التيتانيوم والماغنسيوم)تكون مواد هندسية لوسائل المواصلات لأنها تقدر على تقليل استهلاك الوقود.الخصائص المهمة لهذة المواد هي قوتها والتي تتضح بواسطة خاصية مقاومة الشد والثقل النسبي.بالرغم من ذلك ممكن واحدة من هذة المعادن لديه مقاومة شد رديئة مقاؤنة الصلب؛وعلى حسب قوانين الوزن يكون الطلب أكبر تحمل للحمل الذي عليه.
الجيل الجديد لسبائك الألومنيوم-اليثيوم تم تطويرها حالياً ليتم استخدمها في صناعة الطائرات وسفن الفضاء.هذه المواد لديها نسبياً كثافة منخفضة (ما بين 2.5 إلى 2.6 جم/سم^3),لديها معاملات رجوعية عالية(معامل المرونة والثقل النوعي نسبة)و مقاومة لتحمل الأجهادات المتكررة وخاصية الجساءة عند درجات الحرارة المنخفضة.إضافة إلى أن بعض من هذه فابلة للمعالجة.لكن هذه المواد تكون مكلفة في صناعتها مقارنة بسبائك الألومنيوم التقليدية لأن بعض التقنيات الفنية الخاصة بعملية الصناعة تحتاج إلى تفاعل اليثيوم كيميائياً.البشر أعتادو على استخدام الألومنيوم لألاف السنين.
تشارلز هال (كيميائي) هو من قدر على اختراق هذا.في عام1886 مرر هول تيار كهربائي من خلال بوتقة كربون مليئة بحمام من الكريوليت تحتوي على ألومينا. وبعد أن تجمدت الكتلة فام بدقها وفتحها ليرى الألومنيوم بداخلها.و بذلك تم اكتشاف هذة الطريق الكهربائية لاستخراج الألومنيوم.