Nhôm là gì và vai trò của nhôm trong cuộc sống

nhom la gi

Nhôm là một kim loại đã quá quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Vậy kim loại nhôm có đặc điểm gì? Tính chất của nhôm ra sao và ứng dụng của nó là gì? Cùng tìm hiểu về những điều đó trong bài viết dưới đây của Alpha Tech nhé!

Nhôm và hợp kim nhôm là gì

Nhôm là gì?

Nhôm là kim loại có màu trắng bạc, ánh kim mờ, nhẹ, mềm thứ hai chỉ sau vàng. Khi để ngoài không khí nhôm rất dễ bị oxi hóa thành một lớp oxit mỏng. Lớp oxit này làm kim loại nhôm có khả năng chống ăn mòn cao và rất bền vững. Nhôm có tỷ trọng riêng chỉ bằng 1/3 đồng hay sắt. Dễ uốn và dễ gia công. Vì thế kim loại này được dùng rất nhiều trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác.

Nhôm là gì?
Nhôm là vật liệu có vai trò quan trọng trong đời sống

Chiếm 1/12 tỷ trọng vỏ trái đất, nhôm là kim loại có nhiều nhất trong vỏ Trái Đất và là nguyên tố nhiều thứ ba sau oxi và silic. Mặc dù vậy, kim loại nhôm lại khá hiếm trong dạng tự do. Chúng ta không thể tìm thấy nhôm tinh khiết trong tự nhiên mà chỉ có thể thấy nhôm dưới dạng hợp chất.

Trong lịch sử, nhôm từng được coi là kim loại quý hơn vàng. Đối với ngành công nghiệp thì đây là kim loại tương đối mới, chỉ sản xuất được khoảng hơn 100 năm trở lại đây. Tuy nhiên nhờ đặc tính vượt trội, mà nhôm được sử dụng ngày càng nhiều. Các ngành công nghiệp lớn ô tô, cơ khí chế tạo, xây dựng bắt đầu nhận ra các đặc tính ưu việt không thể so sánh được của kim loại này.

Xem thêm: Phôi thép là gì

Hợp kim nhôm

Hợp kim nhôm là hợp kim của nhôm với các nguyên tố khác được gia công bằng cách gia nhiệt trong lò nấu hợp kim. Các nguyên tố đó cỏ thể là đồng, thiếc, mangan, silic, magiê… Các kim loại này sẽ quyết định tính chất vật lý của hợp kim nhôm được hình thành từ các kim loại đó.

  • Hợp kim nhôm + Mangan chống mài mòn cao.
  • Hợp kim nhôm + Magie có tính hàn tốt.
  • Hợp kim nhôm + Đồng có tính gia công cao.
  • Hợp kim nhôm + Kẽm có độ bền cao.
Nhôm thanh định hình
Nhôm thanh định hình

Nhôm hợp kim rất quan trọng. Nó chỉ đứng thứ hai (sau thép) về sản xuất và ứng dụng. Các tính chất của hợp kim nhôm khiến cho nó thích hợp với nhiều ngành sản xuất khác nhau. Một trong các ngành sử dụng có thể kể tới như: ngành hàng không vũ trụ, quân sự, viễn thông, giao thông vận tải, sản xuất máy móc, chế tạo cơ khí, xây dựng và rất nhiều ngành công nghiệp khác.

Một sốmã hợp kim nhôm phổ biến sử dụng trong lĩnh vực cơ khí:

  • A5052 /5005/5754 : Độ cứng H32, H34, H38, H112 thường được dùng để gia công các bộ phận trong ngành cơ khí, chế tạo, ô tô, đồ gá cho khuôn mẫu…
  • A5083 dạng tấm. Độ cứng H111, H112, H116, H321. Sử dụng trong ngành đóng tàu, cơ khí…
  • Hợp kim nhôm 6061, 7075 có độ cứng là T4, T6, T651, T451 được ứng dụng nhiều trong gia công khuôn mẫu, chế tạo, cơ khí, chi tiết chính xác, dược phẩm, tự động hóa… có khả năng chịu lực, chịu ăn mòn cao…
  • A2024; A2117 được dùng chủ yếu để gia công các chi tiết cơ khí yêu cầu độ chính xác cao…

Xem thêm: Gia công CNC là gì? Công nghệ gia công CNC có gì đặc biệt

Tính chất của nhôm và hợp kim nhôm là gì?

  • Khối lượng riêng nhỏ chỉ bằng 1/3 của thép. Nên nhôm là vật liệu phù hợp trong các lĩnh vực chế tạo cần chú trọng đến trọng lượng. Chẳng hạn như: Hàng không, vận tải, chế tạo máy móc, xây dựng…
  • Tính chống ăn mòn trong tự nhiên: Do đặc tính ôxy hoá của nó đã biến lớp bề mặt của nhôm thành ôxít nhôm (Al2O3) có khả năng chống ăn mòn cao. Do đó chúng có thể dùng trong đa ngành mà không cần lớp sơn bảo vệ. Để tăng tính chống ăn mòn, người ta thường làm cho lớp ô xít nhôm dày thêm bằng cách anot hoá.
  • Tính dẫn nhiệt, dẫn điện tốt: Tính dẫn điện và tính dẫn nhiệt của nhôm không tốt bằng đồng. Nhưng nhôm rất phong phú, dễ thao tác và chi phí hơn nên chúng được sử dụng khá phổ biến. Trong thực tế, kim loại nhôm được sử dụng như một sự thay thế hiệu quả cho đồng.
  • Nhiệt độ nóng chảy: Nhôm nóng chảy ở nhiệt độ 660 độ C. So với các hợp kim khác thì nhôm có nhiệt độ nóng chảy ương đối thấp. Vì vậy rất thuận tiện cho việc nấu chảy khi đúc, rèn. Tuy nhiên điều này cũng làm nhôm và hợp kim nhôm không sử dụng được ở nhiệt độ cao hơn 300-400 độ C.
  • Độ bền độ cứng thấp, dẻo bền và dai. Dễ dàng kéo sợi, ép tấm hay gia công thành các biên dạng theo mong muốn.

Quy trình sản xuất điều chế nhôm

Hiện nay trên thế giới, để sản xuất nhôm người ta chủ yếu là tách nhôm từ quặng Bô – xít có lẫn SiO2 và Fe2O3.

Quy trình sản xuất nhôm phòng sạch
Quy trình sản xuất nhôm phòng sạch

Quy trình sản xuất nhôm được thực hiện theo 3 giai đoạn chính bao gồm:

  • Khai thác Bô – xít
  • Sản xuất Alumina từ Bô – xít (quá trình làm giàu Al2O3)
  • Luyện nhôm

Trước tiên, Bô – xít được khai thách từ các mỏ lộ thiên sẽ được đưa về các nhà máy tuyển để tuyển rửa thành quặng tinh. Sau đó các quặng này sẽ được làm sạch bằng cách cho phản ứng với dung dịch kiềm để tách riêng Al2O3. Tiếp đến dùng bình điện phân, điện phân nóng chảy Al2O3 có mặt criolit Na3AlF6. Na3AlF6 có tác dụng hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 2050 xuống 900oC để tạo thành nhiều ion ngăn không cho oxi phản ứng lại với Al để tạo ra lớp oxit bảo vệ. Nhôm sinh ra sẽ tinh khiết hơn.

Xem thêm: Các kiểu tiện trong gia công cơ khí mà bạn nên biết

Ứng dụng của nhôm và hơp kim nhôm trong đời sống

Tính theo cả số lượng lẫn giá trị, việc sử dụng nhôm vượt tất cả các kim loại khác (chỉ đứng sau sắt). Nó đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế giới. Nhôm khi tạo các hợp kim với các nguyên tố khác như đồng, kẽm, silic, mangan… sẽ có các thuộc tính cơ học tăng lên đáng kể. Và được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề khác nhau:

  • Trong ngành xây dựng: Với lợi thế về độ bền cao và nhẹ, nhôm được ứng dụng rộng rãi trong ngành xây dựng hiện đại. Nhôm có thể dùng để làm cửa đi, cửa sổ, vách ngăn, mặt dựng, mái hiên… từ các công trình xây dựng dân dụng cho đến cao cấp.
  • Trong ngành công nghiệp, chế tạo sản suất: Nhôm được sử dụng rất nhiều trong gia công cơ khí chính xác để làm các chi tiết máy, khuôn mẫu… Nhôm cũng được dùng nhiều để làm khung máy, băng tải, thiết bị tản nhiệt, thùng xe… Ngoài ra nhôm còn được sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử và sản xuất đĩa CD cùng nhiều thiết bị tinh vi khác.
  • Trong ngành hàng tiêu dùng: Nhôm được sử dụng để làm vỏ các loại đồ uống, tủ kệ nhôm kính, xoong nồi, giường, bàn ghế … và nhiều đồ dùng gia dụng thiết yếu khác.
Nhôm được sử dụng nhiều trong gia công cơ khí nhờ các tính chất đặc biệt
Nhôm được sử dụng nhiều trong gia công cơ khí nhờ các tính chất đặc biệt

Kết luận

Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về nhôm và hợp kim nhôm. Vai trò, tính chất cũng như ứng dụng nó rồi. Đây là một kim loại phổ biến và có ý nghĩa quan trọng trong cuộc sống. Nếu có thêm bất cứ thắc mắc nào về kim loại này cũng như có đóng góp gì cho bài viết, hãy để lại nhận xét bên dưới đây bạn nhé.

    Leave a Reply

    Your email address will not be published.*