アルミニウムは、周期表で記号「Al」で表される金属元素で、地球の地殻で 8 番目に一般的な元素です。地殻の XNUMX% にはさまざまな化合物でアルミニウムが含まれています。 たくさんあります アルミニウムの性質 そのため、世界中で広く使用されている金属となっています。
この記事では、アルミニウムの特性やその重要性などについて説明します。
いくつかの歴史
アルミニウムが初めて分離されたのは、 1825 年にデンマークの物理学者 HC Orsted によって発見され、今日では鉄と並んで人間が最も使用する金属となっています。。 この元素は、ほとんどの岩層や生物にも含まれています。 しかし、自然界では純粋な状態では存在せず、多くのケイ酸塩や鉱物の一部として存在します。
軽量、優れた延性、長寿命、耐食性により、最も有用な金属の XNUMX つであり、産業において最も広く使用されています。 これは、多数の器具や容器、またさまざまな機械の部品を製造するために、さまざまな合金に使用されています。
アルミニウムの性質
以下は、アルミニウムが非常に有名であり、世界中で使用されている理由のアルミニウムの特性の一部です。
- 明度: アルミニウムは非常に軽いことで知られています。 密度は鋼鉄の約 XNUMX 分の XNUMX であり、航空宇宙や車両製造など、高強度と軽量が要求される用途に最適な材料です。
- 優れた電気伝導性と熱伝導性：アルミニウムは電気と熱の伝導性に優れています。 このため、電気ケーブルや電子部品など、電力の効率的な伝送や熱放散が必要な用途で価値を発揮します。
- 耐食性: アルミニウムの表面には、腐食から保護する自然酸化層があります。 この薄い自己修復層により優れた耐食性が得られ、湿気の多い環境や腐食性の環境での用途に適しています。
- 展性と成形の容易さ: アルミニウムは展性があり、圧延、押出、鍛造プロセスを通じてさまざまな形状に成形できます。 このため、カスタム部品やコンポーネントを製造するための多用途の材料となります。
- リサイクル可能性: アルミニウムはリサイクル性が高いです。 基本的な特性を失うことなく繰り返し溶解してリサイクルできるため、持続可能で環境に優しい素材です。
- 見た目の美しさ： アルミニウムは光沢のある魅力的なシルバー仕上げで、パッケージ、窓枠、装飾要素の製造などの美的用途で人気があります。
- 耐低温性: 低温で脆くなる一部の材料とは異なり、アルミニウムは非常に低い温度でも強度と展性を維持するため、極低温用途で役立ちます。
アルミニウムの使用
アルミニウムを得る最も一般的なプロセスは、地球上に豊富にある鉱物であるボーキサイトから得られるものです。 このプロセスは大量の電気エネルギーを必要とするため、高価なプロセスですが、その結果、長寿命 (耐食性) があり、リサイクルコストが非常に低い有用な材料が得られます。 これらはすべて、 価格が安定し、経済要素となります。
アルミニウムは人類の多くの産業において中心的かつ多用途な要素であり、無数の用途があります。 純粋な形と合金（特に硬化に寄与するもの）の両方の金属部品や機械部品の製造から、鏡、さまざまな容器、アルミニウムシート、四面体、望遠鏡、溶接部品の製造まで。
アルミニウムは人類の歴史を通して塩の形で存在し、医療やドライクリーニングに使用されています。 しかし、デンマークの物理学者 HC Orsted が電気分解によって不純なサンプルを入手することに成功した 1825 年まで、それは純粋な元素として現れませんでした。 XNUMX 年後、フリードリヒ ヴェーラーは最初の純粋なサンプルを入手しました。
当初は貴金属とみなされ、1855 年にフランスの王冠とともに展示されましたが、広く使用され、コストが低いため、一般的な金属になりました。
アルミニウムのその他の特性: 反応性、リサイクル、毒性
アルミニウムは非常に反応性が高いですが、酸素の存在下で周囲に形成される酸化アルミニウム (Al2O3) の層によって腐食に抵抗し、金属の残りの部分を腐食から保護します。 塩酸 (または水酸化ナトリウム (NaOH) やさまざまな酸や塩基で簡単に希釈できます。)
アルミニウムは物理的特性を変えることなく完全にリサイクルできるため、他の金属に比べて経済的に大きな利点があります。 このプロセスに必要なエネルギー消費も非常にわずかです。 (元の製造プロセスのわずか 5%)。 このリキャストアルミニウムを「二次アルミニウム」と呼びます。
アルミニウムは柔らかい金属であり、機械的牽引に対する耐性があまり高くないため、多くの用途がありますが、構造材料としては推奨されません。 この意味で、通常、マグネシウム、マンガン、銅、亜鉛、シリコンなどの他の金属と合金にして硬化させますが、場合によってはチタンやクロムと合金にすることもあります。
アルミニウム合金はシリーズによって識別されます。
- 1000系、ほぼ純正。 約99％がアルミニウムです。
- 2000系。銅合金。
- 3000系。マンガンを含む合金。
- シリーズ 4000。シリコンを含む合金。
- シリーズ5000。マグネシウム合金。
- シリーズ 6000。マグネシウムとシリコンの合金。
- 7000系、亜鉛合金。
- シリーズ 8000。他の金属および非金属元素との合金。
何十年も信じられてきたことに反して、アルミニウムは人体に無害ではありません。 アルミニウムなので毒性が低い 食事は腸から少量ずつ吸収されます。 しかし、アルミニウムの粉塵やアルミニウムが飽和した食品を吸入すると、肝臓や腎臓の損傷、あるいは神経毒性症状を引き起こす可能性があります。
アルミニウム濃度の上昇は、アルツハイマー病の発症にも関連していると考えられています。
この情報をきっかけに、アルミニウムの性質や特性についてもっと知っていただければ幸いです。