» » Как алюминий изменил мир
Статьи
25.08.16 (18:05)
3355
Источник © 1gai.ru, Автор 1gai

Как алюминий изменил мир

История алюминия, который перевернул наш мир.

 

Впервые в мире алюминий был получен в 1825 году, физиком Гансом Эрстедом. К большому сожалению старый процесс его получения был достаточно трудоемким, т.е. очень трудным и дорогостоящим, что непременно привело к тому, что металл стал в те годы самым дорогим в мире.

 

Даже дороже того же золота и платины. И это не смотря на то, что его запасы в те годы составляли 8 процентов от всей земной коры нашей планеты. То есть, в природе алюминий достаточно распространен. Но до тех самых пор, пока не был придуман способ получения этого металла в промышленных масштабах, стоимость алюминия была запредельной.

 

Но в конце концов алюминий стал одним из самых дешевых материалов в мире, и все после того, как в 1880-х годах был придуман метод массового производства этого металла. В конечном итоге, после получения самого первого алюминия в течение 50 лет стоимость его 1 килограмма (алюминия) упала с 1200 долларов США (в середине 19 века) всего до 1 доллара за 1 килограмм (цена в начале 20 века). 

 

Технические характеристики: Cadillac CT6, его секреты и его будущее

 

Первый в истории промышленный способ получения алюминия изобрел Альфред Вильм, сделал он это в 1855 году. Но по своим свойствам это был еще не тот самый алюминий, который мы используем и применяем сегодня. Дело здесь вот в чем. Первый алюминий был не так крепок и продолжалось это до тех пор, пока тот же Немецкий инженер Альфред Вильм не обнаружил (не открыл) дисперсионное отвердение, которое как-раз и превращало сам алюминий в дюралюминий. 

 

Дюралюминий имеет на атомном уровне более сильную кристаллическую решетку. В итоге этот сплав получается более твердым и прочным, чем обычный алюминий. При этом добавки в сам алюминий не меняют пластичности и легкости данного металла. Так же Вильм обнаружил, что старение дюралюминия приводит к увеличению прочности таких металлов. В окончательном итоге прочность дюралюминия, который уже прошел процесс искусственного старения, больше алюминия примерно в 4,6 - 5 раз.(!)

 

Кстате, Альфред изначально проводил испытания с самим дюралюминием, проведя известный в мире опыт с закаливанием (закалка стали с помощью резкого понижения температуры в масле). Но если этот самый процесс делал ту же сталь намного прочнее, то сплав из алюминия крепче от такого закаливания не становился. В итоге инженер-металлург взял и оставил после нагрева дюралюминия его остывать на воздухе в течение нескольких дней при естественной температуре.

 

К удивлению ученого металлурга через несколько дней металл стал значительнее прочнее. Вот таким незамысловатым способом инженер нашел способ сделать обычный алюминий крепче. Этот процесс называется -старением. 

Как алюминий изменил мир 

Дюралюминий был использован при создании первого в мире цельнометаллического самолета. Благодаря его прочности, легкости и твердости в мире стали появляться новые конструкции авиатехники, которая в итоге изменила все путешествия по воздуху раз и навсегда. Дело в следующем, благодаря новому прочному металлу многие инженеры и конструкторы смогли изменить существующую в те годы конструкцию самолета.

 

И в первую очередь за счет изменения геометрии и обтекаемости самой конструкции. В итоге наш мир увидел новые типы самолетов. Благодаря созданию обтекаемых конструкций самолетов инженеры смогли увеличить и внутреннее пространство этой авиатехники, что позволило увеличить количество пассажирских мест в салоне самолета, а также и само пространство между пассажирскими креслами в авиасалоне.

Как алюминий изменил мир 

В конечном итоге дюралюминий стал самым удивительным в мире чудо-материалом. В последующем Альфред Вильм вычислил идеальную температуру старения дюралюминия и необходимое время для создания идеальной прочности его структуры. 

 

Примечательно другое, что 13% всего мирового алюминия сегодня используется в энергетическом секторе, даже не смотря на то, что в основном (традиционно) в этой области используется медь, которая является лучшим в мире проводником электричества.

 

Но вот в воздушных линиях электропередач в качестве проводящего материала например, по сегодняшний день, по-прежнему используется алюминий. Правда имеется причина, чтобы проводить тот же уровень электроэнергии как делают зто медные провода, то толщина алюминиевых проводов должна быть в 1,5 раза толще медных проводов, но..,

Как алюминий изменил мир 

даже в этом случае и благодаря легкости алюминия, провод, который будет толще меди даже в два раза, все-равно будет легче, а это в свою очередь существенно снижает ту нагрузку на воздушные линии ЛЭП и их опоры, которой они подвергаются. Благодаря использованию алюминия вместо медных проводов, можно позволить сегодня увеличить те расстояния между самими опорами воздушных линий электропередач (ЛЭП), а это в свою очередь снизит затраты себестоимости по их строительству.

Как алюминий изменил мир 

23% мирового алюминия используется сегодня в строительстве. Например, при строительстве 102-х этажного небоскреба Эмпайр-Стейт-Билдинг (штат Манхеттен, Нью-Йорк) строители впервые в мире использовали в конструкции большое количество алюминия. Благодаря использованию алюминиевого каркаса для небоскрёба, они таким образом улучшили его коррозионную стойкость. Но главное преимущество в использовании алюминия в небоскребе, это легкость самой конструкции, и все это без ущерба прочности здания. 

 

Также, алюминий стал идеальным материалом не только для внешней отделки зданий (особенно высотных), но и для использования его в качестве кровли. 

 

Главным же потребителем алюминия в мире по-прежнему остается автопромышленность. Сегодня огромная доля всего ежегодно производимого алюминия потребляется самой автомобильной промышленностью. Благодаря этому материалу автопроизводители смогли облегчить конструкцию автотранспортных средств, что в свою очередь привело к снижению потребления топлива автомобилями, а также к существенному снижению попадания в атмосферу вредных веществ от выхлопных газов.

Как алюминий изменил мир

Примечательно следующее, что заменяя таким образом сталь на алюминий автопроизводители ни как не ухудшают жесткость кузова автомобиля и не снижают их безопасность. Это стало возможным благодаря новым технологиям по проектированию конструкции автотранспортных средств.  

 

Смотрите также: Как автопроизводители снижают вес своих автомобилей

 

Так что, как вы видите, наш мир без массового применения алюминия во многих сферах деятельности был бы сегодня совсем иным. Алюминий уже долгие годы в сравнении с другими материалами имеет по настоящему массу преимуществ. В конечном итоге говоря, уже более-чем 100 лет у алюминия не было практически конкуренции для массового использования и применения его в нашем мире. Но недавно у алюминия все-же появился конкурент. Речь идет о композитных материалах (углеволокно). Например, армированный углеродный пластик может легко соперничать с прочностью самого алюминия, он может быть в два раза легче и к тому-же дешевле. Но эта тема совсем другой статьи. 

 

Вот краткая история самого удивительного и интересного материала на планете в формате видео-ролика:

 

Не забудьте включить субтитры и их перевод в меню плеера YouTube.

Оцените новость:
Поделиться
Попадалось ли вам за последние годы некачественное топливо?
 
Популярное

Подписаться на новости