Aluminio (Al) estas malpeza, arĝentblanka metalo, kiu estas la tria plej abunda elemento en la terkrusto, post nur oksigeno kaj silicio. Tamen, pro sia alta kemia reagemo, ĝi neniam nature troviĝas en sia pura metala formo. Anstataŭe, ĝi troviĝas en kombinaĵoj, ĉefe en baŭksita erco, miksaĵo de hidratigitaj aluminiooksidoj, inkluzive de gibsito (Al(OH)₃), boehmito (AlO(OH)₃), kaj diasporo.
La Rafinada Procezo en Du Stadioj
La vojaĝo de kruda baŭksito alaltpureca aluminio implikasdu apartaj industriaj procezoj.
La unua etapo estas la Bayer-procezo, evoluigita en 1888. Dispremita baŭksito estas miksita kun varma natria hidroksida solvaĵo sub premo, dissolvante la aluminio-havantajn mineralojn, lasante malpuraĵojn kiel feroksidojn kaj silikokon. La rezulta natria aluminata solvaĵo estas poste filtrita por forigi la ruĝan ŝlimrestaĵon, semita per aluminio-hidroksidaj kristaloj, kaj kalcinita je proksimume 1100 °C por produkti puran blankan aluminon, aŭ aluminio-oksidon (Al₂O₃). Pli ol 90% de la monda alumino nun estas produktita per ĉi tiu metodo.
La dua etapo estas la procezo de Hall-Héroult. Alumino havas fandopunkton super 2000 °C, kio faras rektan elektrolizon nepraktika. La solvo kuŝas en dissolvi Al₂O₃ en fandita kriolito (Na₃AlF₆), kio malaltigas la funkcian temperaturon al ĉirkaŭ 950~1000 °C. Elektra kurento tiam estas pasigita tra la miksaĵo. Fandita aluminio kolektiĝas ĉe la fundo (la katodo), dum oksigeno kombiniĝas kun la karbonaj anodoj por formi CO₂. Ĉi tiu elektroliza metodo restas la sola industria procezo por produkti primaran aluminion, donante metalon kun pureco de 99,5~99,8%.
Kiujn Elementojn Enhavas Aluminio?
Pura aluminio mem konsistas nur el la elemento Al, kun atomnumero 13 kaj atompezo de proksimume 26,98 g/mol. Komerce pureca aluminio (98,8–99,7% Al) enhavas malgrandajn spurojn de fero kaj silicio kiel naturajn malpuraĵojn. Tamen, plej multajaplikoj dependas de aluminio-alojoj, kie specifaj elementoj estas intence aldonitaj por adapti mekanikajn ecojn.
Por strukturaj aplikoj, la serio 6000 (ekz., 6061) uzas magnezion kaj silicion kiel siajn ĉefajn alojajn elementojn, tipe 0,8~1,2% Mg kaj 0,400~0,8% Si. Ĉi tiu alojo ofertas bonegan ekvilibron inter modera forto, bona veldeblo kaj supera maŝineblo.
Por postuloj pri alta forto, la serio 7000 (ekz., 7075) enhavas zinkon kaj kupron kiel ĉefajn alojajn elementojn, kun proksimume 5,16~0,1% Zn kaj 1,2~2,0% Cu. La T6-temperaturo de 7075 liveras preskaŭ duoblan streĉreziston ol 6061-T6, igante ĝin la preferata materialo por aerspaca kaj alt-efikecaj strukturaj komponantoj.
Spuroj de kromo, mangano kaj titanio ankaŭ ofte ĉeestas en komercaj alojoj, ĉiu ludante rolon en grenrafiniĝo kaj korodrezisto. Kompreni la precizan elementan konsiston de ĉiu alojo estas esenca por elekti la ĝustan materialon por specifaj maŝinadaj aŭ fabrikadaj postuloj.
Afiŝtempo: 13-a de majo 2026