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由于鋁電解工業是一個耗能大的工業,其發展直接受能源工業的制約。30世紀70年代的石油危機造成以油為主要發電燃料的發達國家日本關閉了幾乎所有的電解鋁廠。20世紀80年代之后新增的原鋁產能基本上集中在發展中國家。此后隨著電解鋁技術的不斷發展,加上資源、環境、勞動力成本及投資等因素的影響,資本和產能則呈現向大型跨國公司集中的趨勢。
主要缺點是:
(1)鋁的硬度比較低,與此同時其耐磨性也比較差。
(2)鋁在凝固時體積收縮率比較大,大約為6.6%。
(3)鋁的線膨脹系數比較高。
(4)鋁的熔點比較低,鋁和鋁合金的使用溫度不可能超過200度,因此其高溫的使用受到限制。
(5)鋁的彈性模量只有鋼的1/3。
(6)鋁的電極電位很負,因此鋁與異種金屬接觸時,容易作為陽極產生嚴重的電偶腐蝕。
鋁的密度約為2。7g/cm3只是鋼鐵的1/3。鋁合金不僅應用于飛機制造等方面,而且由于當前節省能源的需要,車輛與舟船等常用交通運輸工具的輕量化更加,鋁臺金在這方面也得到更加廣闊的應用。此外在土木結構和建筑門窗等方面,鋁臺金制造的結構也已經被廣泛采用。
鋁及鋁合金在大氣層中不會“生銹”,耐大氣腐蝕性遠優于鋼鐵。這是由于鋁對于空氣中的氧具有較大的親和力,因此,當鋁的表面曝露大氣中時,其表面很快就能生成層附著力強、致密的有一定保護性的自然氧化膜。盡管氧化膜的厚度很薄,只有0.01 -0.05um,但這已經賦予鋁及鋁合金優良的耐大氣腐蝕性。特別是鋁的陽極氧化處理,由于鋁的陽極氧化膜是透明膜,既可以保持鋁原有的金屬質感,而且又可大幅地提高金屬鋁原表面的硬度、耐腐蝕性和耐磨損性,從而大大拓寬鋁及鋁合金的應用范圍。
鋁合金可以滿足多方面新的性能要求,尤其可滿足力學件能與腐蝕性能方面的需要。目前已經使用的工業鋁合金品種已達400多種,形成8個系列,從延展性好的低強度純鋁1XXXX系到強度系列7XXX系合金,極限抗拉強度已經高選690MPa。鋁合金可以通過熱處理進行進一步強化,其比強度甚至可以與優良合金鋼媲美。
鋁的熱傳導性雖次于銅,其熱導率相當高,約為銅的50% -60%,而單位重量的熱導性則優于銅。不論加熱還是冷卻,鋁都是很好的金屬介質。為此,在食品工業、化學工業石油工業和航空工業中,鋁材是被廣泛采用的熱交換器材料。此外,鋁是生產金屬廚具的材料。
鋁材涂漆前的表面處理采用噴砂者較少。鋁表面比較光滑,若沒有表面處理,則涂料對鋁面的附著力低,而且耐腐蝕性也較低,有時在漆膜下生成線狀腐蝕。所以鋁面在涂漆前須經適當的表面處理。
用鋁代替汽車甩的重鋼可阻節省汽油。用鉛代替玻璃外殼或鋼亮可以在運輸中節省能源,而且回收利用也更容易更有效。用鋁礬土煉鋁所需電量是以廢鋁作為金屬原料煉鋁所需電量的十倍。鋁礬土和煤需要露天開采。們常常在河流上筑壩攔水為煉鋁發電。扔掉鋁制容器還破壞環境。由于這些問題都很嚴重,由于鋁在任何工業化社會都將超重要的作用,因此鋁的回收利用就成為一項的任務。
全世界鋁的回收利用率之所以不高,部分原周是由于耐用消費品(諸如電器)的生產速度增長迅速。這些制品可以使用許多年,不能在短期內回收利用其金屬材料。譬如,巴西在七十年代初期,洗衣機、電冰箱和汽車的銷售量每年增加24%。這類家電的平均耗鋁量由低到高,人口增長速虛程快,能夠預期回收的鋁不多。
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