環球報道:一文看懂鋁合金材料發展簡史

2023-06-06 03:34:12

純鋁金屬,鋁,Aluminium,的英文名出自古羅馬語alumen(明礬),即硫酸復鹽KAl(SO4)2·12H2O,鋁在地殼中的含量僅次于氧和硅,含量約占8.3%,元素符號為Al,原子序數為13,單質呈現銀白色,屬于輕金屬,表面易在潮濕空氣中氧化生成幾個納米厚度的致密耐腐蝕性氧化膜。純鋁的相對密度2.70。熔點660℃。沸點2327℃。

鋁合金材料,以鋁金屬為基礎,添加一定含量其他合金化學元素的合金,鋁合金密度根據加入的合金元素不同而不同,2.63~2.85g/cm3,有較高的強度(σb為110~650MPa),。純鋁的密度是2700千克每立方,鋁材料的密度隨純度的變化而變化,鋁材料的雜質含量越高或鋁合金中鋁含量越少,它的密度就越大。

圖源:網絡


(資料圖)

鋁合金材料發展歷史可以追溯到公元前2000多年前青銅時代,當時人們所用鋁合金,主要為混合銅、鋅的合金。此后很長一段時間,鋁為皇室貴族們享用寶器,曾經于1855年在巴黎博覽會上,鋁與王冠上寶石同展,標簽上注明“來自黏土的白銀”。1889年,門捷列夫還曾得到倫敦化學會贈送鋁合金制花瓶和杯子。

而鋁價格實現斷崖式下跌,得感謝西門子,19世界70年代的西門子對發電機改進優化,直接降低電力成本,催生1886年電解鋁工藝的發明,就是將氧化鋁溶解在冰晶石(Na3AlF6)中電解工藝,被兩位都是22歲的年輕人分別發明,一位是法國的Heroult,另外是美國的C.M.Hall,奠定當今世界電解鋁的規模化工業方法,也促進鋁的價格大幅下降,開始大規模應用于航空和汽車領域。

圖源:優爾鴻信

在航空領域,1919年,德國工程師奧托·李林塔爾駕駛著自己親手建造的世界上第一架鋁制飛機飛上了8000英尺的高空,這成為鋁在航空工業中的應用開創了新紀元。而在隨后的二戰中,鋁作為一種關鍵材料,對于戰爭的勝負起到了決定性的作用。在1944年,美國軍方開發了第一個鋁合金擠壓型材,用于制造軍用飛機。

在汽車領域,1895年法國人布時迪厄第一次將一種輕金屬—鋁用于汽車生產,他使用的鋁材是Al-Cu-Mg-Mn-Si合金,這種合金易起皮,從中可看到今日鋁業的技術水平是從最簡單最基本的門閂式車門開始的。

而在當今新能源汽車中,鋁合金材料應用非常廣泛,汽車車身及底盤,采用鋁合金材料制作的車身及底盤可以將整車的質量減輕20%-40%,從而有效延長續航里程。汽車輪轂采用鋁合金輪轂,相對鋼輪轂更輕便,也能減少燃料消耗和二氧化碳排放。汽車動力電池殼體采用鋁合金殼體,相對鋼殼體輕20%,更具耐腐蝕性。采用鋁合金材料制作的防撞梁可以吸收碰撞能量,提高安全性。鋁合金材料可用于制作汽車發動機的氣缸體、氣缸蓋、曲軸、連桿等零部件,提高發動機性能和耐久性......

總而言之,鋁合金材料在新能源汽車中廣泛應用,可以有效減輕車身重量,提高燃油效率,同時具有較高的耐腐蝕性和耐用性。

更多關于鋁合金材料信息,將在后續分享,您的關注點贊,將是我們持續創作的動力源泉。

編輯:Amanda王莉

關閉
精彩放送