نقطة ذوبان الألمنيوم
الألومنيومله نقطة انصهار تبلغ حوالي 660 . 3 درجة (1220 . 54 درجة f) {{12} أو -37.89 درجة f). تتأثر نقطة انصهار الألومنيوم بنقهته ووجود عناصر صناعة السبائك.
مقارنة مع المعادن المشتركة الأخرى
| معدن | نقطة الانصهار (درجة) | نقطة الانصهار (درجة و) |
|---|---|---|
| الألومنيوم | 660.32 | 1220.58 |
| حديد | 1538 | 2800 |
| فُولاَذ | 1370-1520 | 2500-2760 |
| نحاس | 1085 | 1984 |
| ذهب | 1064 | 1947 |
| فضي | 961.8 | 1763.2 |
| الزئبق | -38.83 | -37.89 |

العوامل التي تؤثر على نقطة ذوبان الألومنيوم
نقاء الألومنيوم
يمكن أن تؤدي الشوائب في الألومنيوم إلى خفض نقطة الانصهار . على سبيل المثال ، يمكن أن يكون وجود المعادن الأخرى أو العناصر غير المعدنية إنشاء سبائك بنقاط ذوبان مختلفة .
| مستوى النقاء | نقطة الانصهار (درجة) | نقطة الانصهار (درجة و) |
|---|---|---|
| الألومنيوم النقي | 660.32 | 1220.58 |
| الألومنيوم مع 1 ٪ شوائب | ~657 | ~1215 |
ضغط
على الرغم من أن التأثير ضئيل في ظل الظروف العادية ، إلا أن الضغوط الشديدة يمكن أن تغير نقطة انصهار الألومنيوم .
سبائك
يمكن أن تؤدي إضافة العناصر الأخرى إلى تغيير نقطة انصهار بشكل كبيرالألومنيوم، مما أدى إلى مختلف السبائك المصممة لأغراض محددة .
سبائك الألومنيوم ونقاط الذوبان
نقاءالألومنيوميلعب دورًا مهمًا في نقطة الانصهار . يحتوي الألومنيوم النقي على نقطة انصهار محددة جيدًا ، ولكن عندما يتم تقليصها مع عناصر أخرى ، يمكن تخفيض نقطة الانصهار أو رفعها ، اعتمادًا على العنصر وتركيزه .
الجدول: تأثير عناصر صناعة السبائك على نقطة انصهار الألومنيوم
| عنصر السبائك | تأثير على نقطة الانصهار |
|---|---|
| نحاس | رفع |
| المغنيسيوم | رفع |
| السيليكون | يخفض |
| الزنك | يخفض |
سبائك الألومنيوم الشائعة نقطة انصهار
| سبيكة | تعبير | نطاق نقطة الانصهار (درجة) | نطاق نقطة الانصهار (درجة و) |
|---|---|---|---|
| 2024 | كال | 502-638 | 936-1180 |
| 6061 | al-mg-si | 582-652 | 1080-1205 |
| 7075 | ألزنك-المغنيسيوم-النحاس | 477-635 | 891-1175 |
| 3003 | al-mn | 643-654 | 1189-1209 |
| 5052 | المجل | 607-649 | 1125-1200 |
| 5083 | al-mg-mn | 570-638 | 1060-1180 |
| 6063 | al-mg-si | 615-655 | 1139-1211 |
| 1100 | الألومنيوم النقي (99.0 ٪ دقيقة) | 643-657 | 1190-1215 |
| 8011 | الفسى | 630-660 | 1166-1220 |
التطبيقات العملية لنقطة ذوبان الألومنيوم
التصنيع والتصنيع
- صب: تتيح نقطة الانصهار المنخفضة نسبيًا من الألومنيوم الصب السهل في الأشكال المعقدة .
- اللحام والنحاس: مناسبة للانضمام إلى العمليات دون الحاجة إلى درجات حرارة عالية للغاية .
المعالجة الحرارية
يعد فهم نقطة الانصهار أمرًا بالغ الأهمية لعمليات مثل الصلب ، والتي تتضمن تسخين الألومنيوم إلى درجات حرارة محددة تحت نقطة الانصهار لتغيير خصائصها الميكانيكية .
الفضاء والسيارات
في هذه الصناعات ، الألومنيومذوبانيضمن النقطة أن تظل المكونات صلبة وموثوقة في ظل درجات الحرارة التشغيلية .
تطبيقات الألومنيوم
| صناعة | طلب |
|---|---|
| الفضاء | أجسام الطائرات ، المكونات |
| السيارات | أجسام السيارات ، أجزاء المحرك |
| بناء | النوافذ والأبواب وإطارات البناء |
| التغليف | علب ، رقائق ، مغلفة |
| الإلكترونيات | العلب والمصارف الحرارية والمسارات الموصلة |
| السلع الاستهلاكية | الأجهزة والمعدات الرياضية والأثاث |
التحديد التجريبي لنقطة ذوبان الألومنيوم
طُرق
- قياس المسعر التفاضلي للمسح الضوئي (DSC): يقيس تدفق الحرارة في العينة حيث يتم تسخينه ، وتحديد نقطة الانصهار .
- التحليل الحراري: مراقبة درجة الحرارة التي تبدأ فيها عينة صلبة تتحول إلى سائل تحت الظروف التي يتم التحكم فيها .
تفسير البيانات
يتضمن التحديد الدقيق لنقطة الانصهار فهم السلوك الحراري وتغيرات الطور للمادة .
العمليات الصناعية التي تنطوي على ذوبان الألومنيوم
صهر
الألومنيوميتم استخلاصه من خامه (البوكسيت) من خلال عملية باير ، يليه التحليل الكهربائي في عملية القاعة-هيرولت ، وكلاهما ينطوي على عمليات درجات الحرارة العالية .
إعادة التدوير
يحتفظ الألمنيوم المعاد تدويره بخصائص الألمنيوم الأولي ، وتظل نقطة الانصهار متسقة ، مما يجعله خيارًا صديقًا للبيئة .
التصنيع المضافة
تستخدم ذوبان الليزر الانتقائي (SLM) وغيرها من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد مساحيق الألمنيوم ، مما يتطلب التحكم الدقيق في نقاط الانصهار للنتائج المثلى .
اعتبارات السلامة والبيئية
تكون السلامة أمرًا بالغ الأهمية أثناء ذوبان الألومنيوم . التهوية المناسبة ، والعتاد الواقي ، والالتزام ببروتوكولات السلامة ضرورية لمنع الحوادث والمخاطر الصحية . التأثير البيئي لإنتاج الألومنيوم ، بما في ذلك عملية الذوبان ، مع الجهود التي يتم إجراؤها على تقليل الطاقة وإثارة {2}
الاتجاهات والابتكارات المستقبلية
تستمر التطورات في تقنيات معالجة الألومنيوم في التطور ، حيث تركز الأبحاث على تطوير سبائك مع نقاط ذوبان مصممة لتطبيقات محددة . nanotechnology يحمل أيضًا وعدًا لتعزيز خصائص الألومنيوم ، بما في ذلك خصائص الانصهار {.
