समाचार - एल्यूमीनियम: विनिर्देश, गुण, वर्गीकरण और कक्षाएं

एल्यूमीनियम दुनिया की सबसे प्रचुर धातु है और तीसरा सबसे आम तत्व है जिसमें पृथ्वी की क्रस्ट का 8% शामिल है। एल्यूमीनियम की बहुमुखी प्रतिभा इसे स्टील के बाद सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली धातु बनाती है।

एल्यूमीनियम का उत्पादन

एल्यूमीनियम खनिज बॉक्साइट से लिया गया है। बॉक्साइट को बायर प्रक्रिया के माध्यम से एल्यूमीनियम ऑक्साइड (एल्यूमिना) में बदल दिया जाता है। एल्यूमिना को तब इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं और हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया का उपयोग करके एल्यूमीनियम धातु में परिवर्तित किया जाता है।

एल्यूमीनियम की वार्षिक मांग

एल्यूमीनियम की दुनिया भर में मांग प्रति वर्ष लगभग 29 मिलियन टन है। लगभग 22 मिलियन टन नया एल्यूमीनियम है और 7 मिलियन टन पुनर्नवीनीकरण एल्यूमीनियम स्क्रैप है। पुनर्नवीनीकरण एल्यूमीनियम का उपयोग आर्थिक और पर्यावरणीय रूप से सम्मोहक है। 1 टन नए एल्यूमीनियम का उत्पादन करने के लिए 14,000 kWh लेता है। इसके विपरीत, यह केवल 5% लेता है और एक टन एल्यूमीनियम को रीसायकल करता है। कुंवारी और पुनर्नवीनीकरण एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के बीच गुणवत्ता में कोई अंतर नहीं है।

एल्यूमीनियम के अनुप्रयोग

शुद्धअल्युमीनियमनरम, नमनीय, संक्षारण प्रतिरोधी है और एक उच्च विद्युत चालकता है। यह व्यापक रूप से पन्नी और कंडक्टर केबल के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन अन्य तत्वों के साथ मिश्र धातु अन्य अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक उच्च ताकत प्रदान करने के लिए आवश्यक है। एल्यूमीनियम सबसे हल्के इंजीनियरिंग धातुओं में से एक है, जिसमें स्टील से बेहतर वजन अनुपात के लिए एक ताकत है।

इसके लाभप्रद गुणों के विभिन्न संयोजनों जैसे कि ताकत, हल्कापन, संक्षारण प्रतिरोध, पुनर्चक्रण और फॉर्मेबिलिटी का उपयोग करके, एल्यूमीनियम को कभी-कभी बढ़ती संख्या में अनुप्रयोगों में नियोजित किया जा रहा है। उत्पादों की यह सरणी संरचनात्मक सामग्रियों से लेकर पतली पैकेजिंग फ़ॉइल तक होती है।

मिश्र धातु पदनाम

एल्यूमीनियम कॉपर, जस्ता, मैग्नीशियम, सिलिकॉन, मैंगनीज और लिथियम के साथ सबसे अधिक मिश्र धातु है। क्रोमियम, टाइटेनियम, जिरकोनियम, लीड, बिस्मथ और निकेल के छोटे परिवर्धन भी बनाए जाते हैं और लोहा कम मात्रा में मौजूद होता है।

सामान्य उपयोग में 50 के साथ 300 से अधिक गढ़े मिश्र धातु हैं। उन्हें आम तौर पर एक चार फिगर सिस्टम द्वारा पहचाना जाता है जो यूएसए में उत्पन्न हुआ था और अब इसे सार्वभौमिक रूप से स्वीकार किया जाता है। तालिका 1 गढ़ा मिश्र धातुओं के लिए प्रणाली का वर्णन करती है। कास्ट मिश्र के समान पदनाम हैं और पांच अंकों की प्रणाली का उपयोग करते हैं।

तालिका नंबर एक।एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए पदनाम।

मिश्र धातु -तत्व	गढ़ना
कोई नहीं (99%+ एल्यूमीनियम)	1xxx
ताँबा	2xxx
मैंगनीज	3xxx
सिलिकॉन	4xxx
मैगनीशियम	5xxx
मैग्नीशियम + सिलिकॉन	6xxx
जस्ता	7xxx
लिथियम	8xxx

1xxx नामित अनलॉयड गढ़ा एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए, अंतिम दो अंक धातु की शुद्धता का प्रतिनिधित्व करते हैं। वे दशमलव बिंदु के बाद अंतिम दो अंकों के बराबर हैं जब एल्यूमीनियम शुद्धता निकटतम 0.01 प्रतिशत तक व्यक्त की जाती है। दूसरा अंक अशुद्धता सीमाओं में संशोधनों को इंगित करता है। यदि दूसरा अंक शून्य है, तो यह अनलॉयड एल्यूमीनियम को प्राकृतिक अशुद्धता सीमा और 1 के माध्यम से 1, व्यक्तिगत अशुद्धियों या मिश्र धातु तत्वों को इंगित करता है।

2xxx से 8xxx समूहों के लिए, अंतिम दो अंक समूह में विभिन्न एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की पहचान करते हैं। दूसरा अंक मिश्र धातु संशोधनों को इंगित करता है। शून्य का एक दूसरा अंक मूल मिश्र धातु और पूर्णांक 1 से 9 को इंगित करता है जो लगातार मिश्र धातु संशोधनों को इंगित करता है।

एल्यूमीनियम के भौतिक गुण

एल्यूमीनियम का घनत्व

एल्यूमीनियम में स्टील या तांबे के एक तिहाई के आसपास एक घनत्व होता है, जो इसे सबसे हल्के व्यावसायिक रूप से उपलब्ध धातुओं में से एक बनाता है। वजन अनुपात के लिए परिणामी उच्च शक्ति यह एक महत्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्री बनाती है जो विशेष रूप से परिवहन उद्योगों के लिए पेलोड या ईंधन बचत में वृद्धि की अनुमति देती है।

एल्यूमीनियम की ताकत

शुद्ध एल्यूमीनियम में एक उच्च तन्यता ताकत नहीं है। हालांकि, मैंगनीज, सिलिकॉन, कॉपर और मैग्नीशियम जैसे मिश्र धातु तत्वों के अलावा एल्यूमीनियम के ताकत के गुणों को बढ़ा सकते हैं और विशेष अनुप्रयोगों के अनुरूप गुणों के साथ एक मिश्र धातु का उत्पादन कर सकते हैं।

अल्युमीनियमठंडे वातावरण के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है। इस स्टील पर इसका फायदा है कि इसकी 'तन्यता ताकत बढ़ती तापमान के साथ बढ़ जाती है, जबकि इसकी क्रूरता को बनाए रखते हुए। दूसरी ओर स्टील कम तापमान पर भंगुर हो जाता है।

एल्यूमीनियम का संक्षारण प्रतिरोध

जब हवा के संपर्क में आता है, तो एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक परत एल्यूमीनियम की सतह पर लगभग तुरंत बन जाती है। इस परत में जंग के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध है। यह अधिकांश एसिड के लिए काफी प्रतिरोधी है, लेकिन एल्कलिस के लिए कम प्रतिरोधी है।

अल्युमीनियम की तापीय चालकता

एल्यूमीनियम की थर्मल चालकता स्टील की तुलना में लगभग तीन गुना अधिक है। यह एल्यूमीनियम को शीतलन और हीटिंग दोनों जैसे गर्मी-एक्सचेंजर्स के लिए एक महत्वपूर्ण सामग्री बनाता है। इसके साथ संयुक्त गैर-विषैले होने के कारण इस संपत्ति का मतलब है कि एल्यूमीनियम का उपयोग बड़े पैमाने पर खाना पकाने के बर्तन और बरतन में किया जाता है।

एल्यूमीनियम की विद्युत चालकता

तांबे के साथ, एल्यूमीनियम में विद्युत चालक के रूप में उपयोग के लिए एक विद्युत चालकता उच्च है। यद्यपि आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातु (1350) की चालकता केवल 62% एनील्ड कॉपर के आसपास है, यह केवल एक तिहाई वजन है और इसलिए एक ही वजन के तांबे के साथ तुलना में दोगुना बिजली का संचालन कर सकता है।

एल्यूमीनियम की परावर्तकता

यूवी से लेकर इन्फ्रा-रेड तक, एल्यूमीनियम रेडिएंट एनर्जी का एक उत्कृष्ट परावर्तक है। लगभग 80% की दृश्यमान प्रकाश परावर्तन का मतलब है कि यह व्यापक रूप से प्रकाश जुड़नार में उपयोग किया जाता है। परावर्तन के समान गुण बनाता हैअल्युमीनियमसर्दियों में गर्मी के नुकसान के खिलाफ इन्सुलेट करते हुए, गर्मियों में सूरज की किरणों से बचाने के लिए एक इन्सुलेट सामग्री के रूप में आदर्श।

तालिका 2।एल्यूमीनियम के लिए गुण।

संपत्ति	कीमत
परमाणु संख्या	13
परमाणु भार (जी/मोल)	26.98
संयोजकता	3
क्रिस्टल की संरचना	एफसीसी
पिघलने बिंदु (° C)	660.2
उबलते बिंदु (° C)	2480
मतलब विशिष्ट गर्मी (0-100 ° C) (Cal/g। ° C)	0.219
थर्मल चालकता (0-100 ° C) (CAL/CMS। ° C)	0.57
रैखिक विस्तार के सह-कुशल (0-100 ° C) (X10-6/° C)	23.5
20 डिग्री सेल्सियस पर विद्युत प्रतिरोधकता (ω.cm)	2.69
घनत्व (जी/सेमी 3)	2.6898
लोच का मापांक (जीपीए)	68.3
पिज़ोन अनुपात	0.34

एल्यूमीनियम के यांत्रिक गुण

विफलता के बिना एल्यूमीनियम गंभीर रूप से विकृत हो सकता है। यह एल्यूमीनियम को रोलिंग, एक्सट्रूडिंग, ड्राइंग, मशीनिंग और अन्य यांत्रिक प्रक्रियाओं द्वारा गठित करने की अनुमति देता है। इसे एक उच्च सहिष्णुता के लिए भी डाला जा सकता है।

एल्यूमीनियम के गुणों को दर्जी करने के लिए मिश्र धातु, कोल्ड वर्किंग और हीट-ट्रीटिंग का उपयोग किया जा सकता है।

शुद्ध एल्यूमीनियम की तन्यता ताकत 90 एमपीए के आसपास है, लेकिन इसे कुछ गर्मी-उपचार योग्य मिश्र धातुओं के लिए 690 एमपीए से अधिक बढ़ाया जा सकता है।

एल्यूमीनियम मानक

पुराने BS1470 मानक को नौ एन मानकों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। एन मानकों को तालिका 4 में दिया गया है।

तालिका 4।एल्यूमीनियम के लिए एन मानकों

मानक	दायरा
En485-1	निरीक्षण और डिलीवरी के लिए तकनीकी शर्तें
En485-2	यांत्रिक विशेषताएं
En485-3	गर्म लुढ़का हुआ सामग्री के लिए सहिष्णुता
En485-4	कोल्ड रोल्ड मटेरियल के लिए सहिष्णुता
En515	स्वभाव पदनाम
En573-1	संख्यात्मक मिश्र धातु पदनाम प्रणाली
En573-2	रासायनिक प्रतीक पदनाम प्रणाली
En573-3	रासायनिक रचनाएँ
En573-4	विभिन्न मिश्र धातुओं में उत्पाद रूप

एन मानकों पुराने मानक, BS1470 से निम्नलिखित क्षेत्रों में भिन्न हैं:

रासायनिक रचनाएं - अपरिवर्तित।
मिश्र धातु संख्या प्रणाली - अपरिवर्तित।
गर्मी उपचार योग्य मिश्र धातुओं के लिए स्वभाव पदनाम अब विशेष टेम्पर्स की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करते हैं। गैर-मानक अनुप्रयोगों (जैसे T6151) के लिए टी के बाद चार अंकों तक।
गैर गर्मी उपचार योग्य मिश्र धातुओं के लिए स्वभाव पदनाम - मौजूदा टेम्पर्स अपरिवर्तित हैं, लेकिन टेम्पर्स अब अधिक व्यापक रूप से परिभाषित हैं कि वे कैसे बनाए जाते हैं। सॉफ्ट (ओ) टेम्पर अब H111 है और एक इंटरमीडिएट टेम्पर H112 पेश किया गया है। मिश्र धातु के लिए 5251 टेम्पर्स को अब H32/H34/H36/H38 (H22/H24, आदि के बराबर) के रूप में दिखाया गया है। H19/H22 और H24 अब अलग से दिखाए गए हैं।
यांत्रिक गुण - पिछले आंकड़ों के समान रहते हैं। 0.2% सबूत तनाव अब परीक्षण प्रमाणपत्रों पर उद्धृत किया जाना चाहिए।
सहिष्णुता को विभिन्न डिग्री तक कड़ा कर दिया गया है।

एल्यूमीनियम का गर्मी उपचार

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं पर गर्मी उपचारों की एक श्रृंखला लागू की जा सकती है:
- समरूपता - कास्टिंग के बाद हीटिंग द्वारा अलगाव को हटाना।
- एनीलिंग-काम-कठोर मिश्र धातुओं (1xxx, 3xxx और 5xxx) को नरम करने के लिए कोल्ड वर्किंग के बाद उपयोग किया जाता है।
- वर्षा या उम्र सख्त (मिश्र 2xxx, 6xxx और 7xxx)।
- समाधान की उम्र बढ़ने से पहले समाधान गर्मी उपचार सख्त मिश्र धातुओं।
- कोटिंग्स के इलाज के लिए स्टोविंग
- गर्मी उपचार के बाद एक प्रत्यय को पदनाम संख्या में जोड़ा जाता है।
- प्रत्यय एफ का अर्थ है "जैसा कि गढ़े हुए"।
- O का अर्थ है "गढ़े हुए उत्पादों"।
- टी का मतलब है कि यह "गर्मी का इलाज" किया गया है।
- डब्ल्यू का अर्थ है कि सामग्री को समाधान गर्मी का इलाज किया गया है।
- एच गैर गर्मी उपचार योग्य मिश्र धातुओं को संदर्भित करता है जो "ठंड काम" या "तनाव कठोर" हैं।
- गैर-हीट उपचार योग्य मिश्र धातुएं 3xxx, 4xxx और 5xxx समूहों में हैं।