鋁及鋁合金基本性質(zhì)介紹教學(xué)課件

第1章鋁及其鋁合金.1概述1.2鋁的制取1.3鋁的物理冶金4工業(yè)純鋁1.5鋁合金目的本章介紹鋁及其合金的不同生產(chǎn)方法、熱處理方面的基本知以及鑄造鋁合金、變形鋁合金的各種應(yīng)用討論成分、組織和熱處理對鋁合金的化學(xué)性能、力學(xué)性能的影響及其與應(yīng)用的關(guān)系。11概述資源地殼中含量近8.2%,列全部化學(xué)元素含量的第三位(僅次于氧和硅),列全部金屬元素含量的第一位(Fe:5.1%;Mg:2.1%;Ti:0.6%)鋁以化合態(tài)存在于各種巖石或礦石中,如長石云母、高嶺土、鋁土礦、明礬。霞石(Nepheline):巖漿礦物,長石類礦物氧化鋁(Alumina)菱鎂鈾礦(Bayleyite)明礬(Alunite)Bauxite鋁土礦Bauxite-pebbly礬土卵石Kaoliniteclay高嶺土MetalElectricalconductivities(Q2-my-l性能Silver(銀)68x10Copper(銅密度小43x10高的熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率Brass(0Cu-30Zn)16×107高的耐腐蝕性Ic(鐵)1.0x103鉑優(yōu)異的機加工性能Plaincarbonsteel02x107高的韌性、成形性Stainlesssteel(不銹鋼AluminiumSteetToll3210MachinabilityDensityThermalondvctwtyconductioComparisonofAlandsteel年度產(chǎn)量中國電解鋁產(chǎn)量201918620191902019217140020192431200999259200027980020193376002019451世400201955400t20196682019780201920192019201920192019201920199352019125520191317世界電解鋁產(chǎn)量全球中國年度產(chǎn)量產(chǎn)量45002019244333720192607300020192800I2500口世界201929926682000口中國150020193189m100033219355002019381512552019201920192019201939301317應(yīng)用ConstructionequipmentContainerspacka雷雷AerospaceAutomotives1.2鋁的制取制取方法的演化氯氣鉀汞齊隔絕空氣蒸發(fā)1807年:英國H維達(dá)用電化學(xué)法分離明礬時發(fā)現(xiàn)鋁的存在。1825年:丹麥化學(xué)家奧斯德用電化學(xué)法分離出鋁1827年:徳國武勒重復(fù)奧斯德實驗,并加以改進(jìn)1854年:德國化學(xué)家德維爾用鈉代替鉀還原氯化鋁,制得鋁錠,并于1855年在巴黎世博會展出1855年:法國圣·克菜爾德維爾用鈉從氯化鋁中還原出鋁,于1859年生產(chǎn)出19噸鋁1886年:霍爾美]及埃魯法]用電解法生產(chǎn)金屬鋁(霍爾一埃魯工藝:用碳質(zhì)陽極電解熔于熔融Na3AIF。中的AlO3來制取鋁)1888年:澳大利亞卡爾約瑟夫拜耳發(fā)明了拜耳工藝Bayerprocess:用240℃的氫氧化鈉溶液溶解破碎的鋁土礦1910年:鋁產(chǎn)量達(dá)4500噸主要公司:(2019年)世界原鋁產(chǎn)地北美、西歐(德、法)、中、俄、澳大利亞、巴西。俄羅斯鋁業(yè)聯(lián)合公司【第一大鋁公司】420萬噸(12%)力拓公司(加鋁):【第二大鋁公司】約400萬噸美國鋁業(yè)公司【A1coa,第三大鋁公司】約380萬噸中國鋁業(yè)公司:【第四大鋁公司】288萬噸雷諾茲金屬公司[美凱撒鋁及化學(xué)公司[美]波施涅鋁工業(yè)公司[法]德國聯(lián)合工業(yè)公司日本輕金屬公司澳大利亞科馬爾科鋁業(yè)公司APA公司【加拿大鋁業(yè)公司、瑞士鋁集團(tuán)、法國佩希公司】拜耳法:氧化鋁生產(chǎn)總量的95%氧化鋁制取原理石灰燒結(jié)法拜耳一燒結(jié)聯(lián)合法50%Alumina(Al,OJ)鋁土礦3-13%Silica(SiO,)Bauxite10-18%Titaniumoxide(Tio,Balancedwater(Ho高嶺石30-32%Alumina(Al,o.kaoliniteBalancedSilica(SiO,)andwater(H,O)霞石30%Alumina(A2○y(Nepheline)%Silica(S○2)20%Na,O+K,O拜耳法:高品位鋁土礦堿石灰燒結(jié)法和拜耳-燒結(jié)聯(lián)合法:中低品位鋁土礦拜耳法將粉碎的鋁土礦放入20℃的強NOH溶液中提取出AO將含有Al2O3的NaAO2溶解于水中,濾除Fe和S氧化物組成的不溶解于水的殘留物或紅土阻4QMH1O+2NOH→2MO+(x+HQ三q1第二步在50℃左右,NaAO2分解得到A2O33HQO。通過附加促結(jié)晶劑,促進(jìn)(Al2O33H2O沉淀2Na410,+2H,0-72NaOH+41