铝及铝合金、铝型材的优缺点介绍
对于通常使用的钢铁材料,铝具有以下的优点和物特点。基于这些特点与优点,铝及其合金在许多 领域得到广泛应用。
优点:
1.质量轻。 铝的密度约为2.7g/cm3,只是钢铁的1/3。也就是说,假如手机无其他差异,用铝合金作为金属材料的手机肯定要比用不锈钢的手机机身要轻一些。 铝合金不仅应用于飞机制造等方面,而且由于当前节省能源的需要,车辆与舟船等常用交通运输工具的轻量化更加突出。铝合金在这方面也得到更加广阔的应用。此外,在土木结构和建筑门窗等方面,铝合金制造的结构也已经被广泛采用。
2.耐腐蚀。 铝及铝合金在大气中不会”生锈“,耐大气腐蚀性远优于钢铁。这是由于铝对空气中的氧具有较大的亲和力,因此当铝的表面暴露大气中时,表面很快就能生成一层附着力强、致密的对金属有一定保护作用的自然氧化膜,尽管氧化膜厚度很薄膜(膜厚度大约为0.01~0.05μm)。但这已经赋予铝及铝合金优良的耐大气腐蚀性。特别是铝经过阳极氧化处理后表面会形成一层透明的氧化膜,保持了铝原有的金属质感(是真的金属质感),又能大幅度提高金属铝原表面的硬度、耐腐蚀性和耐磨损性,从而大大拓宽铝及铝合金的应用范围。
3.铝容易形成各种合金,铝合金可以满足多方面新的性能要求,尤其可满足力学性能与腐蚀性能方面的需要,目前已经使用的工业铝合金品种已达到400多种,形成8个系列。从延展性最好的低强度纯铝1系到超高强度的7系合金,极限抗拉强度已经达到690MPa。铝合金可以通过热处理进行进一步强化。其比强度甚至可以与优质合金钢媲美。
4、加工成型性好。 铝及其合金的压力加工产品,如板、管、棒、型、线、箔、粉都可以生产,并且其产品都已经得到广泛的工业应用。另外许多铝的零配件和工艺品还可以通过铸造工艺得到。铝合金还可以进行车、铣、镗、刨等。
5、热传导性高。铝的热传导性虽次于铜。其热导率相当高。约为铜的50%-60%。而单位重量的热导生则优于铜。不论加冷还是冷却,铝都是很好的金属介质。为此,在食品工业、化学工业、石油工业和航空工业中,铝型材是被广泛采用的热交换器材料。此外,铝是生产金属厨具的首选材料。
6、导电性好。铝是两个常用的高电导率金属之一。电导体级别是铝是IACS(国际退火铜标准)的62%,然而铝的密度只有铜的1/3,因此单位重量的铝却是相同单位重量的铜导电性的两倍。
7、光反射性强。抛光的铝对于无线电波、可见光波,直至红外光波等所有电磁光波都具有极强的反射性。抛光的铝表面对于白光反射率达到80%以上。
8、无低温脆性。铝的低温拉升强度比较高。可以用于低温结构材料。
9、耐核辐照性。铝的热中子吸收截面小,仅为0.23*105Pa左右,适用于热中子核反应堆使用。
10、冲击吸收性比较好。铝及铝合金的冲击吸收性好,适用于制作汽车的保险杠。
11、非磁性,冲击不产生火花。 铝及铝合金是非磁性的,且受冲击式不产生火花。这一性能在某些特殊用途时是非常可贵的特性,可作为电器设备的屏蔽材料或作为易燃易爆的器材、仪表等材料。
12、可焊接性。铝及铝合鑫通过惰性气体电弧焊接后的外观、耐腐蚀性和力学性能都比较好,可以满足焊接件的需要。
13、无毒性。 铝对于生物体是无毒的。
14、回收再生性好。铝的熔点只有650左右,碎屑和废料很容易熔化再生回收,中熔再生的能量消耗只有3%。
缺点:
尽管铝具有上述优点和特点,但是铝也是有其本身的缺点和弱点,其中有一些缺点可能就是从优点衍生的。其主要缺点是
1.硬度较低,与此同时其耐磨性差。
2、铝在凝固时体积收缩率比较大,大约为6.6%。
3、铝的线膨胀系数比较高。
4、.铝的电极电位很负,与异种金属接触时易发生电偶腐蚀。
5、铝的熔点比较低,铝和铝合金的使得温度不可能超过200度,因此高温的使用受到限制。
6、铝的电极电位很负,因此铝与异种 金属接触时,容易作为阳极产生严重的电偶腐蚀。