我們將在本文中討論鋁的十大用途:
電力線路高層建筑窗框消費類電子產品家用電器和工業(yè)電器飛機零部件航天器組件輪船火車私人車輛鋁(或“鋁”,取決于您所居住的大西洋的哪一側)是元素周期表中的第13個元素,也是過渡后的金屬。它是僅次于氧氣和硅的地球上最豐富的礦物,使其成為地球上自然發(fā)現(xiàn)的最豐富的金屬,并且是僅次于鐵的全球第二大使用金屬。即使鋁含量高達99%,也廣泛用作合金。全世界幾乎每個人都在某個時候使用過含有鋁的產品。這在很大程度上是由于其理想的物理特性:密度:20°C時為2.7 g /cm3布氏硬度:20°C時為245 [-]拉伸強度:20°C時90 MPa熔點:660°C比熱:20°C時為900 J /(kg·K)電阻率:20°C時為2.6E-8Ω·m在此處下載完整的數(shù)據(jù)表。由于所有這些因素,從豐度到熱容和抗張強度,鋁被廣泛用于各種商品中。它也是可無限回收的,并且構成了世界基礎基礎設施的一部分。以下是鋁在現(xiàn)代社會中最常見和最有用的十種應用。1.電源線鋁是用于架空電網(wǎng)(包括架空輸電線路和本地配電線路)的電線的理想選擇,因為鋁提供的導電性與重量比要比銅(銅也是電氣應用中最常用的材料之一)更好。鋁的導電率幾乎只有銅的一半以上,但是僅占重量的30%,具有類似電阻的鋁裸線僅重一半。鋁也比銅便宜,這從經(jīng)濟和財務角度使鋁更具吸引力。2.高層建筑鋁具有高延展性,高強度重量比和多功能性,是高層建筑和摩天大樓中心的寶貴材料。由于其耐用性,設計靈活性以及對前端和后端的節(jié)能的貢獻,它也是一種理想的材料。此外,如果使用鋼材,摩天大樓的重量將大大增加,這將需要增加建筑基礎的深度,并增加建筑成本。3.窗框對于家庭和辦公室來說,鋁框架通常是一種相當耐用,具有成本效益的選擇。它們還很輕巧,可以做成抗沖擊的材料,在遇到強風和強風暴的地方很有用。與窗框相比,使用鋁作為窗框通常維護成本較低且價格便宜,并且還更耐刮擦,破裂和擦傷。但是,使用鋁框架的主要缺點之一是它們不像木材那樣節(jié)能,也不提供相同水平的絕緣。4.消費電子智能手機,平板電腦,筆記本電腦,平板電視,計算機顯示器和其他電子產品在生產中越來越多地使用鋁。鋁結合了美觀性和實用性,并具有精致卻可靠的能力。這些是電子行業(yè)必不可少的功能。電子制造商最近已經(jīng)開始采用鋁代替鋼和塑料。它主要用于冷卻CPU和圖形處理器,其出色的導熱性使其成為理想的選擇。較新的電子產品型號具有鋁制主體和外殼組件。鋁比塑料更堅固,更可靠,但比鋼更輕,再加上其固有的吸收和散發(fā)熱量的能力,導致市場領先制造商的鋁用量增加。5.家用電器和工業(yè)電器鋁用于冰箱和空調的精密管中–但這還不是這種材料在此類電器中的全部用途。許多家用洗衣機,干衣機,洗碗機和其他設備在設計中也采用了鋁制框架。制冷和冷凍設備是鋁的特別好的實際應用,其特性有助于冷卻過程并產生高效的制冷。如果沒有鋁的優(yōu)勢,現(xiàn)代冰箱將大為不同。6.飛機部件鋁尤其具有三個優(yōu)異的性能,使其在航空工業(yè)中非常有用:高強度重量比,出色的延展性和高耐腐蝕性。實際上,自從賴特兄弟使用鋁為他們的第一架木結構雙翼飛機制造發(fā)動機曲軸箱以來,人類就已經(jīng)能夠鋁飛翔。鑒于鋁的強度僅與鋼的重量的一小部分相當,因此在飛機結構中使用鋁可使飛機具有更大的載貨和載重量,并具有更高的燃油效率。鋁的高耐腐蝕性還有助于確保飛機及其乘客的安全,這是其航空旅行的最基本要求之一。7.航天器組件航天器和火箭技術的進步與鋁合金的進步直接相關。從最初的原型引擎到NASA使用鋁鋰合金,這種材料自誕生以來就一直是太空計劃的一部分。與飛機類似,鋁的強度重量比,耐腐蝕性能和延展性是需要堅固輕便且零故障空間的理想特性。航天器窗戶在材料科學領域也是一個特別重要的應用:制造它們的一種方法是氧氮化鋁,它實際上是一種透明陶瓷,我們用它來防彈。然而,更令人印象深刻的是,航天器中使用的鋁鈮合金能夠承受Falcon 9發(fā)動機內部集中的熱量。8.船輕而堅固的材料對船舶來說是個好兆頭,尤其是那些裝滿貨物的船體。鋁的輕質特性可以增加表面質量,減少重量-不會損害承受船體裂縫和斷裂所必需的強度。這允許以貨物,人員或燃料的形式裝載更多的重量。除了油輪和大型船舶,鋁還用于建造游艇,快艇和水下船。大多數(shù)運動船也是用鋁建造的,從龍骨到桅桿,這使它們在比賽中具有速度優(yōu)勢,并為休閑活動增添了樂趣。9.火車幾個世紀以來,使用鋼鐵可以使火車運行得很好。但是,如果可以的話,為什么不改進設計呢?使用鋁制組件代替鋼制有以下優(yōu)點:鋁更易于形成并提高效率。鐵路曾經(jīng)主要由鐵制成,而現(xiàn)代火車的許多元素都是由鋁制成的。實際上,鋁的強度重量比是使火車時速超過350 km / h的主要因素之一。這些高速鐵路車廂中使用的鋁合金密度較低,但強度可與鋼媲美,并且具有出色的耐腐蝕性,有助于維護。此外,鋁合金電纜越來越多地用于鐵路傳輸和安裝中的傳統(tǒng)銅電纜的替代。10.私人車輛鋁被認為是提高性能,提高燃油經(jīng)濟性和減少排放,同時提高安全性和耐用性的最經(jīng)濟有效和環(huán)保的方式。無論是像普通福特轎車那樣的私人汽車,還是像梅賽德斯奔馳這樣的豪華車,鋁由于其強度和環(huán)境優(yōu)勢而日益成為汽車制造商的“首選材料”。車輛可以更輕,更靈活,而不會損失強度或耐用性。這也是有利的,因為汽車可以更容易地回收利用,從而在汽車中使用鋁增加了可持續(xù)性。
電力線路
高層建筑
窗框
消費類電子產品
家用電器和工業(yè)電器
飛機零部件
航天器組件
輪船
火車
私人車輛
鋁(或“鋁”,取決于您所居住的大西洋的哪一側)是元素周期表中的第13個元素,也是過渡后的金屬。它是僅次于氧氣和硅的地球上最豐富的礦物,使其成為地球上自然發(fā)現(xiàn)的最豐富的金屬,并且是僅次于鐵的全球第二大使用金屬。即使鋁含量高達99%,也廣泛用作合金。
全世界幾乎每個人都在某個時候使用過含有鋁的產品。這在很大程度上是由于其理想的物理特性:
密度:20°C時為2.7 g /cm3
布氏硬度:20°C時為245 [-]
拉伸強度:20°C時90 MPa
熔點:660°C
比熱:20°C時為900 J /(kg·K)
電阻率:20°C時為2.6E-8Ω·m
在此處下載完整的數(shù)據(jù)表。
由于所有這些因素,從豐度到熱容和抗張強度,鋁被廣泛用于各種商品中。它也是可無限回收的,并且構成了世界基礎基礎設施的一部分。以下是鋁在現(xiàn)代社會中最常見和最有用的十種應用。
鋁是用于架空電網(wǎng)(包括架空輸電線路和本地配電線路)的電線的理想選擇,因為鋁提供的導電性與重量比要比銅(銅也是電氣應用中最常用的材料之一)更好。
鋁的導電率幾乎只有銅的一半以上,但是僅占重量的30%,具有類似電阻的鋁裸線僅重一半。鋁也比銅便宜,這從經(jīng)濟和財務角度使鋁更具吸引力。
鋁具有高延展性,高強度重量比和多功能性,是高層建筑和摩天大樓中心的寶貴材料。由于其耐用性,設計靈活性以及對前端和后端的節(jié)能的貢獻,它也是一種理想的材料。
此外,如果使用鋼材,摩天大樓的重量將大大增加,這將需要增加建筑基礎的深度,并增加建筑成本。
對于家庭和辦公室來說,鋁框架通常是一種相當耐用,具有成本效益的選擇。它們還很輕巧,可以做成抗沖擊的材料,在遇到強風和強風暴的地方很有用。
與窗框相比,使用鋁作為窗框通常維護成本較低且價格便宜,并且還更耐刮擦,破裂和擦傷。但是,使用鋁框架的主要缺點之一是它們不像木材那樣節(jié)能,也不提供相同水平的絕緣。
智能手機,平板電腦,筆記本電腦,平板電視,計算機顯示器和其他電子產品在生產中越來越多地使用鋁。鋁結合了美觀性和實用性,并具有精致卻可靠的能力。這些是電子行業(yè)必不可少的功能。
電子制造商最近已經(jīng)開始采用鋁代替鋼和塑料。它主要用于冷卻CPU和圖形處理器,其出色的導熱性使其成為理想的選擇。較新的電子產品型號具有鋁制主體和外殼組件。鋁比塑料更堅固,更可靠,但比鋼更輕,再加上其固有的吸收和散發(fā)熱量的能力,導致市場領先制造商的鋁用量增加。
5.家用電器和工業(yè)電器
鋁用于冰箱和空調的精密管中–但這還不是這種材料在此類電器中的全部用途。
許多家用洗衣機,干衣機,洗碗機和其他設備在設計中也采用了鋁制框架。制冷和冷凍設備是鋁的特別好的實際應用,其特性有助于冷卻過程并產生高效的制冷。如果沒有鋁的優(yōu)勢,現(xiàn)代冰箱將大為不同。
鋁尤其具有三個優(yōu)異的性能,使其在航空工業(yè)中非常有用:高強度重量比,出色的延展性和高耐腐蝕性。實際上,自從賴特兄弟使用鋁為他們的第一架木結構雙翼飛機制造發(fā)動機曲軸箱以來,人類就已經(jīng)能夠鋁飛翔。
鑒于鋁的強度僅與鋼的重量的一小部分相當,因此在飛機結構中使用鋁可使飛機具有更大的載貨和載重量,并具有更高的燃油效率。鋁的高耐腐蝕性還有助于確保飛機及其乘客的安全,這是其航空旅行的最基本要求之一。7.航天器組件
航天器和火箭技術的進步與鋁合金的進步直接相關。從最初的原型引擎到NASA使用鋁鋰合金,這種材料自誕生以來就一直是太空計劃的一部分。
與飛機類似,鋁的強度重量比,耐腐蝕性能和延展性是需要堅固輕便且零故障空間的理想特性。航天器窗戶在材料科學領域也是一個特別重要的應用:制造它們的一種方法是氧氮化鋁,它實際上是一種透明陶瓷,我們用它來防彈。然而,更令人印象深刻的是,航天器中使用的鋁鈮合金能夠承受Falcon 9發(fā)動機內部集中的熱量。
8.船
輕而堅固的材料對船舶來說是個好兆頭,尤其是那些裝滿貨物的船體。鋁的輕質特性可以增加表面質量,減少重量-不會損害承受船體裂縫和斷裂所必需的強度。
這允許以貨物,人員或燃料的形式裝載更多的重量。除了油輪和大型船舶,鋁還用于建造游艇,快艇和水下船。大多數(shù)運動船也是用鋁建造的,從龍骨到桅桿,這使它們在比賽中具有速度優(yōu)勢,并為休閑活動增添了樂趣。
幾個世紀以來,使用鋼鐵可以使火車運行得很好。但是,如果可以的話,為什么不改進設計呢?使用鋁制組件代替鋼制有以下優(yōu)點:鋁更易于形成并提高效率。
鐵路曾經(jīng)主要由鐵制成,而現(xiàn)代火車的許多元素都是由鋁制成的。實際上,鋁的強度重量比是使火車時速超過350 km / h的主要因素之一。這些高速鐵路車廂中使用的鋁合金密度較低,但強度可與鋼媲美,并且具有出色的耐腐蝕性,有助于維護。此外,鋁合金電纜越來越多地用于鐵路傳輸和安裝中的傳統(tǒng)銅電纜的替代。
鋁被認為是提高性能,提高燃油經(jīng)濟性和減少排放,同時提高安全性和耐用性的最經(jīng)濟有效和環(huán)保的方式。
無論是像普通福特轎車那樣的私人汽車,還是像梅賽德斯奔馳這樣的豪華車,鋁由于其強度和環(huán)境優(yōu)勢而日益成為汽車制造商的“首選材料”。車輛可以更輕,更靈活,而不會損失強度或耐用性。這也是有利的,因為汽車可以更容易地回收利用,從而在汽車中使用鋁增加了可持續(xù)性。
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