لماذا يعتبر الألومنيوم مهمًا جدًا للتنمية البشرية؟
على الرغم من تاريخ التطبيق القصير نسبيًا، فإن منتجات الألومنيوم الموجودة في السوق الآن تتجاوز بكثير مجموع منتجات المعادن غير الحديدية الأخرى.
ومن بين الصناعات العشر الرئيسية، تنتمي خمس صناعات إلى مجال النقل وهو مجال بالغ الأهمية للتنمية خفيفة الوزن التي تحتاج إلى كمية كبيرة من الألومنيوم. والمجالات الخمسة الأخرى هي تكنولوجيا المعلومات، والروبوت، وصناعة الطاقة، والآلات الزراعية، والطب، وهي أيضًا مجالات التطبيق الرئيسية للألمنيوم.
علاوة على ذلك، فإن الألومنيوم يجعل حياتنا أكثر راحة. ومن خلال العناصر الأكثر استخدامًا، يمكننا أن نرى أن جميع الأجهزة المنزلية تقريبًا تستخدم الألومنيوم.
ما هي 13 خاصية للألمنيوم؟
1. كثافة منخفضة
يعتبر الألومنيوم هو الاختيار الأول لوزن خفيف لأنه معدن خفيف كثافته ثلث كثافة الحديد والنحاس.
وهذا يعني أن استخدام مادة الألومنيوم يمكن أن يقلل الوزن بشكل كبير، ويوفر استهلاك الطاقة، ويزيد من قدرة التحميل.
2. أن تكون قابلة لإعادة التدوير
يمكن إعادة تدوير الألومنيوم بشكل متكرر، لذلك فهو المعدن صاحب أطول دورة حياة. يتمتع الألومنيوم المعاد تدويره بنفس الأداء تمامًا مثل الألومنيوم الأولي، ويمكنه أيضًا توفير 95% من استهلاك الطاقة في عملية التجديد.
3. مقاومة التآكل
لا يتآكل الألومنيوم بسبب الأكسدة الممتازة ومقاومته للتآكل وبالتالي يتم استخدامه في البيئات القاسية التي تتعرض لأشعة الشمس والمطر والماء.
4. الموصلية الحرارية المثالية والتوصيل
الموصلية الحرارية للألمنيوم هي ثلاثة أضعاف الحديد. يتمتع الألومنيوم بثلثي الموصلية الكهربائية للنحاس وبسعر أرخص.
5. ليونة جيدة
الألومنيوم لديه ثلث وزن النحاس. علاوة على ذلك، تحت نطاق درجة الحرارة من 100 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية، يمكنك جعل رقائق الألومنيوم أرق من 0.01 مم.
6. وظيفة المحفز
يستخدم الثرمايت عادة لصهر المعادن المقاومة للحرارة والقضبان الملحومة.
7. تتفاعل مع محلول قلوي قوي
يُستخدم المحفز Thermite بشكل شائع لصهر المعادن المقاومة للحرارة والقضبان الملحومة.
بالمقارنة مع المعادن العادية، يمكن للألمنيوم أن يتفاعل مع محلول قلوي قوي، مما يولد كمية كبيرة من الهيدروجين والحرارة.
8. سهل الحرق
يمكن أن يؤدي احتراق الألومنيوم في الأكسجين إلى انبعاث الكثير من الحرارة والضوء، وغالبًا ما يستخدم في صنع مخاليط متفجرة.
9. ديكور
تظهر معظم المعادن باللون الأسود على شكل مسحوق بينما يظهر مسحوق الألومنيوم باللون الأبيض الفضي ويمكن طلاءه به لحماية منتجات الحديد من التآكل ومظهره الجميل.
10. مقاومة درجات الحرارة المنخفضة
عندما تكون درجة حرارة الألومنيوم منخفضة، تزداد قوته دون هشاشة، لذلك فهو مثالي لمواد الأجهزة ذات درجة الحرارة المنخفضة
11 الانعكاسية
تتميز لوحة الألومنيوم أيضًا بأداء جيد لانعكاس الضوء. إنه يعكس الأشعة فوق البنفسجية أقوى من الفضة. كلما كان الألومنيوم أكثر نقاءً، كانت قدرته على الانعكاس أفضل.
12. المواد المضافة
تحتوي بعض الإضافات الغذائية أيضًا على الألومنيوم المعدني مثل الشبة لجعل المعكرونة أكثر رقة ومذاقًا أفضل، ولكن الكثير منها مضر بالصحة.
13. امتصاص الزيت
ستعمل عملية تجعيد ورق رقائق الألومنيوم على توسيع التوتر السطحي لتحقيق تأثير امتصاص الزيت.
ما هي الاستخدامات الصناعية للألمنيوم؟
تصنيع السيارات
ومن أبرز خصائص الألمنيوم قدرته على تحمل الوزن. تكون هذه الخاصية مفيدة عند تصنيع عجلات المركبات الثقيلة مثل الشاحنات التي تنقل الأحمال الثقيلة لتحمل ضغط الحمل بسهولة.
يستهلك وزن جسم السيارة حوالي 70% من الوقود، ولكن إذا قمنا بتخفيضه بنسبة 10% فإن ذلك سيساعد على تحسين كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 6% إلى 8%.
ولكل 100 كجم تخفيض في وزن السيارة، يمكن تقليل استهلاك الوقود لكل 100 كيلومتر بمقدار 0.3 إلى 0.6 لتر، كما يتم تقليل الانبعاثات بحوالي 5 كجم/كم.
لذا يمكننا القول أن خفة وزن المركبات من خلال الألمنيوم يلعب دورا هاما في تحقيق توفير الطاقة وخفض الانبعاثات.
صناعة الطيران
تستخدم جميع الطائرات سبائك الألومنيوم باعتبارها المادة الهيكلية الرئيسية.
خذ B787 كمثال، الأجزاء التالية كلها مصنوعة من الألومنيوم أو سبائك الألومنيوم:
- الجلد في معظم مسارات مقاعد الطائرات
- إطار المقعد
- الإطارات والمراسلين الذين يصنعون الصدفة
- ساريات الجناح
- حتى ضوابط الطيران في العديد من الطائرات
- الأضلاع داخل الجناح
- نوسيل المحرك والصرح
- المثبتات الأفقية
- المروحة والدفة
المجال العسكري
يستخدم الألومنيوم أيضًا كمزيل للأكسدة في عملية صناعة الصلب. عندما تقوم بخلط مسحوق الألومنيوم والجرافيت بالتساوي والتيتانيوم بنسبة معينة، وطبقة على المعدن، والكلس عند درجة حرارة عالية، سوف تحصل على سيرميت مقاوم لدرجة الحرارة العالية يتم تطبيقه في تكنولوجيا الصواريخ والقذائف.
صنع قنبلة وقذيفةيمكن استخدام القنابل والقذائف المصنوعة من الثرمايت لمهاجمة الأهداف الصعبة أو الدبابات والمدافع وما إلى ذلك. علاوة على ذلك، يمكن استخدامها أيضًا في مخاليط الإضاءة التي تحتوي على 28% مسحوق ألومنيوم، 68% نترات الباريوم و4% شيلاك.
صناعة بناء السفن
لقد أصبح هناك إجماع في المجتمع البحري الدولي على استخدام الألمنيوم في بناء السفن.
خصائصه الممتازة مثل الوزن الخفيف وعدم الصدأ يمكن أن تحسن بشكل كبير أداء توفير الطاقة وحماية البيئة، وتقليل وزن السفن، وتحقيق الوزن الخفيف للسفن.
خدمت قوارب رجال الأعمال عالية السرعة لإنفاذ القانون المصنوعة من سبائك الألومنيوم في خفر السواحل الأمريكي ووكالة الأمن البحري اليابانية ووحدات إنفاذ القانون البحرية الأخرى.
صناعة البناء والتشييد
في الوقت الحاضر، إنها تقنية ناضجة جدًا تستخدم الألومنيوم لبناء أنظمة أسقف واسعة النطاق، وهياكل سكنية في المناخات البحرية والبيئات المسببة للتآكل أو في المناطق الجبلية النائية ذات البيئات القاسية.
أكبر ميزة لمنزل الألواح المتحركة المصنوع بالكامل من الألومنيوم هو أنه خفيف وسهل التركيب والتفكيك وليس صدئًا ويمكن استخدامه بشكل متكرر.
علاوة على ذلك، فإن سطح الألمنيوم جميل ويتمتع بدرجة عالية من النظافة، مما يمكن أن يوفر تكلفة الديكور الداخلي. في الوقت الحاضر، يتم استخدام مادة الألومنيوم على نطاق واسع في الساحات المؤقتة، وقاعات العرض، وغرفة الإغاثة في حالات الكوارث، وما إلى ذلك.
تتميز مباني جامعة كونيتيكت الشهيرة وجامعة هاواي ومركز بيل الاقتصادي بديكور من الألومنيوم.
كيف نستخدم الألمنيوم في حياتنا اليومية؟
1. تأثير امتصاص الصوت يجعل الألومنيوم يستخدم في سقف غرفة البث والمبنى الحديث واسع النطاق. تستخدم العديد من الأبواب والنوافذ في المنزل إطارات من سبائك الألومنيوم أيضًا لهذا السبب.
2. سماكة ورق الألمنيوم بسمك 6.5 ميكرون المستخدم في تعبئة المشروبات وأكياس تغليف المواد الغذائية. طبقة الألومنيوم الرقيقة هذه مقاومة للماء، وتحافظ على الأومامي وتحقق مقاومة للبكتيريا ومضادة للقاذورات.
3. في الديكور الحديث، يميل الناس إلى استخدام الخطوط الزخرفية المصنوعة من سبائك الألومنيوم. يمكن لهذا الشريط الزخرفي أن يلعب دورًا معينًا في حماية الجدار وتحسين جمال الغرفة بأكملها.
4. بسبب الموصلية الممتازة، فإنه يستخدم على نطاق واسع لتصنيع أسلاك الألومنيوم، والكابلات، وصناعات الراديو.
5. يستخدمه الناس أيضًا لصنع عامل تجريف الأنابيب.
المكون الرئيسي لتجريف الأنابيب هو خليط من جزيئات الألومنيوم وهيدروكسيد الصوديوم. عندما تضع كمية مناسبة من عامل التجريف والماء في خط الأنابيب المسدود، سوف يتفاعل الألومنيوم مع هيدروكسيد الصوديوم، وفي نفس الوقت، سوف يؤدي هيدروكسيد الصوديوم إلى تآكل الانسدادات مثل الشعر وبالتالي فك انسداد خط الأنابيب.
6. العاكسات عالية الجودة وعاكسات الطباخ الشمسي مصنوعة أيضًا من الألومنيوم.
7. علب الصودا. نظرًا لأن هذا "المعدن المعجزة" قابل لإعادة التدوير بشكل لا نهائي، يميل الناس إلى استخدام الألومنيوم لصنع جميع أنواع العلب التي يمكن إعادة تدويرها وإعادة استخدامها مرارًا وتكرارًا
8. يمكن تطبيقه أيضًا في العديد من الأجهزة المنزلية مثل غرفة التبريد، الفريزر وكذلك مركبات الثلج في القطب الجنوبي ومعدات إنتاج أكسيد الهيدروجين.
ما هي خمس حقائق مثيرة للاهتمام حول الألومنيوم؟
1. بما أن ورق رقائق الألومنيوم متوفر، فإنه يبدأ في الذوبان بسبب نقطة انصهاره العالية التي يتم تسخينها فوق 660 درجة مئوية. لذلك، كثيرًا ما نراها مع الأطعمة المشوية العادية والمخبوزات.
يتم تغليف دجاج المتسول الصيني التقليدي الشهير بورق رقائق الألومنيوم للخبز، وطريقة تحضيره نظيفة وصحية في نفس الوقت وتحافظ على النكهة الأصلية.
ملحوظة: نظرًا لأن معدن الألومنيوم سيؤثر على نمو الدماغ ، فسيتم طلاء الطبقة السطحية من رقائق الألومنيوم الحالية لتجنب إطلاق معدن الألومنيوم.
2. قم بلف ورق الألمنيوم على شكل كرة ثم افتحها، ليتمكن الرقائق من امتصاص الزيت الموجود في الحساء. على سبيل المثال، تتبنى Foil Clam Noddle هذه الخاصية من الألومنيوم.
3. مقاومة درجات الحرارة العالية: يقوم بعض مصففي الشعر بلف الشعر بورق الألمنيوم لتسخين الشعر، مما له تأثير أفضل في نقل الحرارة.
ملحوظة: توليد الكهرباء بشكل غير مناسب باستخدام رقائق الألومنيوم يمكن أن يسبب حروقًا وضعف جودة الشعر ومشاكل أخرى.
4. غالبًا ما يستخدم الألومنيوم أيضًا في تقوية بعض هياكل المباني الكبيرة، مثل تمثال إيروس في ميدان بيكاديللي في لندن والجزء العلوي من مبنى كرايسلر للسيارات في نيويورك.
5. كمادة مضافة، يتم استخدامه أيضًا في بعض أصابع الخبز المقلي، والكعك، وتطور العجين المقلي، والشعيرية الصينية وبعض الأطعمة المنتفخة (مثل رقائق البطاطس).
