ווי ווערט אַלומינום ראַפינירט און וואָס עלעמענטן כּולל עס?

אַלומינום (Al) איז אַ לייכט, זילבער-ווײַס מעטאַל וואָס איז דער דריטער מערסט פאַרשפּרייטער עלעמענט אין דער ערד-קרוסט, נאָך זויערשטאָף און סיליקאָן. אָבער, צוליב זײַן הויכער כעמישער רעאַקטיוויטעט, קומט עס קיינמאָל נישט נאַטירלעך פֿאָר אין זײַן ריינער מעטאַלישער פֿאָרעם. אַנשטאָט, געפֿינט מען עס אין פֿאַרבינדונגען, הויפּטזעכלעך אין באָקסיט ערץ, אַ געמיש פֿון כיידרירטע אַלומינום אָקסיידן, אַרײַנגערעכנט גיבסיט (Al(OH)₃), בעהמיט (AlO(OH)), און דיאַספּאָר.

דער ראַפינירן פּראָצעס אין צוויי סטאַגעס

די רייזע פֿון רויע באָקסיט צוהויך ריינקייט אַלומינום ינוואַלווזצוויי באַזונדערע אינדוסטריעלע פּראָצעסן.

שטאפל איינס איז דער בייער פראצעס, אנטוויקלט אין 1888. צעקוועטשטע באקסיט ווערט געמישט מיט א הייסער נאטריום הידראקסייד לייזונג אונטער דרוק, אויפלעזנדיק די אלומיניום-טראגנדיקע מינעראלן בשעת איבערלאזנדיק אומריינקייטן ווי אייזן אקסיידן און סיליקא. די רעזולטירנדיקע נאטריום אלומינאט לייזונג ווערט דערנאך געפילטערט צו באזייטיגן די רויטע בלאטע רעשטלעך, באזייט מיט אלומיניום הידראקסייד קריסטאלן, און קאלצינירט ביי בערך 1,100°C צו פראדוצירן ריין ווייסע אלומינע, אדער אלומיניום אקסייד (Al₂O₃). איבער 90% פון דער וועלט'ס אלומינע ווערט איצט פראדוצירט דורך דעם מעטאד.

שטאפל צוויי איז דער האַל העראָל פּראָצעס. אַלומינאַ האט אַ שמעלץ-פונקט העכער 2,000°C, מאַכנדיג דירעקט עלעקטראָליז נישט פּראַקטיש. די לייזונג ליגט אין אויפלעזן Al₂O₃ אין געשמאָלצן קריאָליט (Na₃AlF₆), וואָס נידעריגערט די אַפּערייטינג טעמפּעראַטור צו אַרום 950~1,000°C. אַן עלעקטרישער קראַנט ווערט דאַן דורכגעפירט דורך דער געמיש. געשמאָלצן אַלומינום זאַמלט זיך ביים דנאָ (די קאַטאָדע), בשעת זויערשטאָף קאָמבינירט זיך מיט די קאַרבאָן אַנאָודז צו פאָרמירן CO₂. די עלעקטראָליטישע מעטאָדע בלייבט דער איינציקער אינדוסטריעלער פּראָצעס פֿאַר פּראָדוצירן ערשטיק אַלומינום, וואָס גיט מעטאַל פון 99.5~99.8% ריינקייט.

וואָס עלעמענטן כּולל אַלומינום?

ריין אַלומינום אַליין באַשטייט נאָר פֿון דעם עלעמענט אַל, מיט אַן אַטאָמישער נומער פֿון 13 און אַן אַטאָמישן וואָג פֿון אַרום 26.98 ג/מאָל. קאָמערציעלע ריינקייט אַלומינום (98.8–99.7% אַל) ענטהאַלט קליינע שפּורן פֿון אייַזן און סיליקאָן ווי נאַטירלעכע פֿאַרפּעסטיקונגען. אָבער, רובֿ...אַפּליקאַציעס פאַרלאָזן זיך אויף אַלומינום אַלויז, וואו ספעציפישע עלעמענטן ווערן באוואוסטזיניק צוגעגעבן צו צופּאַסן מעכאַנישע אייגנשאַפטן.

פֿאַר סטרוקטורעלע אַפּליקאַציעס, ניצט די 6000 סעריע (למשל, 6061) מאַגנעזיום און סיליקאָן ווי אירע הויפּט צומיש עלעמענטן, טיפּיש 0.8~1.2% מג און 0.400~.8% סיליציום. די צומיש אָפפערט אַן אויסגעצייכנטע וואָג פון מיטלמעסיקע שטאַרקייט, גוטע וועַלסטאַביליטי, און העכערע מאַשינאַביליטי.

פֿאַר הויך-שטאַרקייט פאָדערונגען, די 7000 סעריע (למשל, 7075) נעמט אַרײַן צינק און קופּער ווי די הויפּט צומיש עלעמענטן, מיט אַרום 5.16~.1% Zn און 1.2~2.0% Cu. די T6 טעמפּער פון 7075 גיט כּמעט צוויי מאָל די טענסאַל שטאַרקייט פון 6061-T6, מאַכנדיג עס דער מאַטעריאַל פון ברירה פֿאַר אַעראָספּייס און הויך פאָרשטעלונג סטרוקטוראַלע קאָמפּאָנענטן.

שפּורן פון קראָום, מאַנגאַן און טיטאַניום זענען אויך אָפט פאַראַן אין קאמערציעלע אַלויז, יעדער שפּילט אַ ראָלע אין קערל ראַפינירן און קעראָוזשאַן קעגנשטעל. פֿאַרשטיין די פּינקטלעכע עלעמענטאַרע זאַץ פון יעדער אַלויז איז וויכטיק פֿאַר סעלעקטירן דעם ריכטיקן מאַטעריאַל פֿאַר ספּעציפֿישע מאַשינינג אָדער פאַבריקאַציע רעקווירעמענץ.