ඇලුමිනියම් යනු ලොව බහුලවම ඇති ලෝහය වන අතර පෘථිවි පෘෂ්ඨයෙන් 8% ක් අඩංගු තුන්වන වඩාත් පොදු මූලද්‍රව්‍යය වේ. ඇලුමිනියම් වල බහුකාර්යතාව නිසා එය වානේ වලින් පසු බහුලවම භාවිතා වන ලෝහය බවට පත්වේ.
ඇලුමිනියම් නිෂ්පාදනය
ඇලුමිනියම් ඛනිජ බොක්සයිට් වලින් ලබා ගනී. බොක්සයිට් බේයර් ක්‍රියාවලිය හරහා ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් (ඇලුමිනා) බවට පරිවර්තනය වේ. ඉන්පසු විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල සහ හෝල්-හෙරොල්ට් ක්‍රියාවලිය භාවිතයෙන් ඇලුමිනා ඇලුමිනියම් ලෝහ බවට පරිවර්තනය වේ.
ඇලුමිනියම් සඳහා වාර්ෂික ඉල්ලුම
ලොව පුරා ඇලුමිනියම් සඳහා ඇති ඉල්ලුම වසරකට ටොන් මිලියන 29 ක් පමණ වේ. ටොන් මිලියන 22 ක් පමණ නව ඇලුමිනියම් වන අතර ටොන් මිලියන 7 ක් පමණ ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරන ලද ඇලුමිනියම් අපද්‍රව්‍ය වේ. ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරන ලද ඇලුමිනියම් භාවිතය ආර්ථික වශයෙන් සහ පාරිසරික වශයෙන් ආකර්ෂණීය වේ. නව ඇලුමිනියම් ටොන් 1 ක් නිෂ්පාදනය කිරීමට 14,000 kWh අවශ්‍ය වේ. ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව ඇලුමිනියම් ටොන් එකක් නැවත උණු කර ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීමට මෙයින් 5% ක් පමණක් අවශ්‍ය වේ. වර්ජින් සහ ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරන ලද ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ අතර ගුණාත්මක භාවයේ වෙනසක් නොමැත.
ඇලුමිනියම් යෙදුම්
පිරිසිදුඇලුමිනියම්මෘදු, ඇලෙන සුළු, විඛාදනයට ප්‍රතිරෝධී වන අතර ඉහළ විද්‍යුත් සන්නායකතාවක් ඇත. එය තීරු සහ සන්නායක කේබල් සඳහා බහුලව භාවිතා වේ, නමුත් අනෙකුත් යෙදුම් සඳහා අවශ්‍ය ඉහළ ශක්තීන් සැපයීම සඳහා අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍ය සමඟ මිශ්‍ර කිරීම අවශ්‍ය වේ. ඇලුමිනියම් යනු සැහැල්ලු ඉංජිනේරු ලෝහවලින් එකක් වන අතර, වානේවලට වඩා බරට ශක්තිය අනුපාතයක් ඇත.
ශක්තිය, සැහැල්ලුබව, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීමේ හැකියාව සහ හැඩගැස්වීමේ හැකියාව වැනි එහි වාසිදායක ගුණාංගවල විවිධ සංයෝජන භාවිතා කරමින්, ඇලුමිනියම් නිරන්තරයෙන් වැඩි වන යෙදුම් ගණනක භාවිතා වේ. මෙම නිෂ්පාදන පෙළ ව්‍යුහාත්මක ද්‍රව්‍යවල සිට තුනී ඇසුරුම් තීරු දක්වා විහිදේ.
මිශ්‍ර ලෝහ තනතුරු
ඇලුමිනියම් බහුලවම තඹ, සින්ක්, මැග්නීසියම්, සිලිකන්, මැන්ගනීස් සහ ලිතියම් සමඟ මිශ්‍ර කර ඇත. ක්‍රෝමියම්, ටයිටේනියම්, සර්කෝනියම්, ඊයම්, බිස්මට් සහ නිකල් කුඩා එකතු කිරීම් ද සිදු කරනු ලබන අතර යකඩ කුඩා ප්‍රමාණවලින් නිරන්තරයෙන් පවතී.
ව්‍යාජ මිශ්‍ර ලෝහ 300කට අධික සංඛ්‍යාවක් ඇති අතර ඉන් 50ක් පොදු භාවිතයේ පවතී. ඒවා සාමාන්‍යයෙන් හඳුනාගනු ලබන්නේ ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ ආරම්භ වූ සහ දැන් විශ්වීයව පිළිගෙන ඇති ඉලක්කම් හතරක පද්ධතියකිනි. ව්‍යාජ මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා වන පද්ධතිය 1 වගුව විස්තර කරයි. වාත්තු මිශ්‍ර ලෝහවලට සමාන තනතුරු ඇති අතර ඉලක්කම් පහක පද්ධතියක් භාවිතා කරයි.
වගුව 1.සාදන ලද ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා නම් කිරීම්.
| මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍යය | සාදන ලද |
|---|---|
| කිසිවක් නැත (99%+ ඇලුමිනියම්) | 1XXX |
| තඹ | 2XXX |
| මැංගනීස් | 3XXX |
| සිලිකන් | 4XXX |
| මැග්නීසියම් | 5XXX |
| මැග්නීසියම් + සිලිකන් | 6XXX |
| සින්ක් | 7XXX |
| ලිතියම් | 8XXX |
1XXX ලෙස නම් කර ඇති මිශ්‍ර නොකළ ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා, අවසාන ඉලක්කම් දෙක ලෝහයේ සංශුද්ධතාවය නියෝජනය කරයි. ඇලුමිනියම් සංශුද්ධතාවය ආසන්නතම සියයට 0.01 දක්වා ප්‍රකාශ වන විට දශම ලක්ෂ්‍යයෙන් පසු අවසාන ඉලක්කම් දෙකට ඒවා සමාන වේ. දෙවන ඉලක්කම් අපිරිසිදු සීමාවන්හි වෙනස් කිරීම් පෙන්නුම් කරයි. දෙවන ඉලක්කම් ශුන්‍ය නම්, එය ස්වාභාවික අපිරිසිදු සීමාවන් ඇති මිශ්‍ර නොකළ ඇලුමිනියම් පෙන්නුම් කරන අතර 1 සිට 9 දක්වා, තනි අපද්‍රව්‍ය හෝ මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය දක්වයි.
2XXX සිට 8XXX දක්වා කාණ්ඩ සඳහා, අවසාන ඉලක්කම් දෙක කාණ්ඩයේ විවිධ ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ හඳුනා ගනී. දෙවන ඉලක්කම් මිශ්‍ර ලෝහ වෙනස් කිරීම් දක්වයි. ශුන්‍යයේ දෙවන ඉලක්කම් මුල් මිශ්‍ර ලෝහය දක්වන අතර 1 සිට 9 දක්වා නිඛිල අනුප්‍රාප්තික මිශ්‍ර ලෝහ වෙනස් කිරීම් දක්වයි.
ඇලුමිනියම් වල භෞතික ගුණාංග
ඇලුමිනියම් ඝනත්වය
ඇලුමිනියම් වල ඝනත්වය වානේ හෝ තඹ වල ඝනත්වය මෙන් තුනෙන් එකක් පමණ වන අතර එය වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි සැහැල්ලුම ලෝහ වලින් එකකි. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඉහළ ශක්තියට බර අනුපාතය එය වැදගත් ව්‍යුහාත්මක ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි, විශේෂයෙන් ප්‍රවාහන කර්මාන්ත සඳහා බර පැටවීම හෝ ඉන්ධන ඉතිරිකිරීම් වැඩි කිරීමට ඉඩ සලසයි.
ඇලුමිනියම් වල ශක්තිය
පිරිසිදු ඇලුමිනියම් වලට ඉහළ ආතන්ය ශක්තියක් නොමැත. කෙසේ වෙතත්, මැංගනීස්, සිලිකන්, තඹ සහ මැග්නීසියම් වැනි මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීමෙන් ඇලුමිනියම් වල ශක්ති ගුණාංග වැඩි කළ හැකි අතර විශේෂිත යෙදුම්වලට ගැලපෙන ගුණාංග සහිත මිශ්‍ර ලෝහයක් නිපදවිය හැකිය.
ඇලුමිනියම්සීතල පරිසරවලට හොඳින් ගැලපේ. වානේ වලට වඩා එහි වාසිය නම් උෂ්ණත්වය අඩු වන විට එහි ආතන්ය ශක්තිය වැඩි වන අතරම එහි තද බව රඳවා ගැනීමයි. අනෙක් අතට වානේ අඩු උෂ්ණත්වවලදී බිඳෙන සුළු වේ.
ඇලුමිනියම් විඛාදන ප්‍රතිරෝධය
වාතයට නිරාවරණය වූ විට, ඇලුමිනියම් මතුපිට ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් තට්ටුවක් ක්ෂණිකව පාහේ සාදයි. මෙම ස්ථරය විඛාදනයට විශිෂ්ට ප්‍රතිරෝධයක් දක්වයි. එය බොහෝ අම්ල වලට තරමක් ප්‍රතිරෝධී වන නමුත් ක්ෂාර වලට අඩු ප්‍රතිරෝධයක් දක්වයි.
ඇලුමිනියම්වල තාප සන්නායකතාවය
ඇලුමිනියම්වල තාප සන්නායකතාවය වානේවලට වඩා තුන් ගුණයකින් පමණ වැඩිය. මෙය ඇලුමිනියම් තාප හුවමාරුකාරක වැනි සිසිලන සහ තාපන යෙදුම් දෙකටම වැදගත් ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි. එය විෂ සහිත නොවන බව සමඟ ඒකාබද්ධව මෙම ගුණාංගය ඇලුමිනියම් ආහාර පිසීමේ උපකරණ සහ මුළුතැන්ගෙයි උපකරණවල බහුලව භාවිතා වේ.
ඇලුමිනියම්වල විද්‍යුත් සන්නායකතාවය
තඹ සමඟ ඇලුමිනියම් වල විද්‍යුත් සන්නායකයක් ලෙස භාවිතා කිරීමට තරම් ඉහළ විද්‍යුත් සන්නායකතාවක් ඇත. බහුලව භාවිතා වන සන්නායක මිශ්‍ර ලෝහයේ (1350) සන්නායකතාවය ඇනීල් කරන ලද තඹ වලින් 62% ක් පමණ වුවද, එය බරින් තුනෙන් එකක් පමණක් වන අතර එම නිසා එකම බරින් යුත් තඹ හා සසඳන විට දෙගුණයක් විදුලිය සන්නයනය කළ හැකිය.
ඇලුමිනියම් වල පරාවර්තනය
UV සිට අධෝරක්ත කිරණ දක්වා, ඇලුමිනියම් යනු විකිරණ ශක්තියේ විශිෂ්ට පරාවර්තකයකි. 80% ක් පමණ වන දෘශ්‍ය ආලෝක පරාවර්තනය යන්නෙන් අදහස් වන්නේ එය ආලෝක සවිකිරීම්වල බහුලව භාවිතා වන බවයි. පරාවර්තනයේ එකම ගුණාංග නිසාඇලුමිනියම්ගිම්හානයේදී හිරු කිරණවලින් ආරක්ෂා වීමට සහ ශීත ඍතුවේ දී තාප අලාභයට එරෙහිව පරිවරණය කිරීමට පරිවාරක ද්‍රව්‍යයක් ලෙස සුදුසුය.
වගුව 2.ඇලුමිනියම් වල ගුණාංග.
| දේපළ | වටිනාකම |
|---|---|
| පරමාණුක ක්‍රමාංකය | 13 |
| පරමාණුක බර (g/mol) | 26.98 යි |
| වැලෙන්සි | 3 |
| ස්ඵටික ව්‍යුහය | FCC විසින් තවත් |
| ද්‍රවාංකය (°C) | 660.2 යනු කුමක්ද? |
| තාපාංකය (°C) | 2480 ආර්. |
| මධ්‍යන්‍ය නිශ්චිත තාපය (0-100°C) (cal/g.°C) | 0.219 |
| තාප සන්නායකතාවය (0-100°C) (cal/cms. °C) | 0.57 යනු |
| රේඛීය ප්‍රසාරණයේ සංගුණකය (0-100°C) (x10-6/°C) | 23.5 ශ්‍රේණිය |
| 20°C (Ω.cm) දී විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධය | 2.69 ට වැඩි |
| ඝනත්වය (g/cm3) | 2.6898 ආර්. |
| ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය (GPa) | 68.3 යනු |
| විෂ අනුපාතය | 0.34 |
ඇලුමිනියම් වල යාන්ත්‍රික ගුණාංග
ඇලුමිනියම් අසාර්ථක වීමකින් තොරව දැඩි ලෙස විකෘති කළ හැකිය. මෙය ඇලුමිනියම් රෝල් කිරීම, නිස්සාරණය කිරීම, ඇඳීම, යන්ත්‍රෝපකරණ සහ අනෙකුත් යාන්ත්‍රික ක්‍රියාවලීන් මගින් සෑදීමට ඉඩ සලසයි. එය ඉහළ ඉවසීමකට ද වාත්තු කළ හැකිය.
ඇලුමිනියම් වල ගුණාංග සකස් කිරීම සඳහා මිශ්‍ර ලෝහකරණය, සීතල වැඩ කිරීම සහ තාප පිරියම් කිරීම යන සියල්ලම භාවිතා කළ හැකිය.
පිරිසිදු ඇලුමිනියම් වල ආතන්ය ශක්තිය 90 MPa පමණ වන නමුත් සමහර තාප පිරියම් කළ හැකි මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා මෙය 690 MPa ට වඩා වැඩි කළ හැක.
ඇලුමිනියම් ප්‍රමිතීන්
පැරණි BS1470 ප්‍රමිතිය EN ප්‍රමිතීන් නවයකින් ප්‍රතිස්ථාපනය කර ඇත. EN ප්‍රමිතීන් 4 වන වගුවේ දක්වා ඇත.
වගුව 4.ඇලුමිනියම් සඳහා EN ප්‍රමිතීන්
| සම්මත | විෂය පථය |
|---|---|
| EN485-1 හඳුන්වා දීම | පරීක්ෂා කිරීම සහ භාරදීම සඳහා තාක්ෂණික කොන්දේසි |
| EN485-2 හඳුන්වා දීම | යාන්ත්‍රික ගුණාංග |
| EN485-3 හඳුන්වා දීම | උණුසුම් රෝල් කරන ලද ද්‍රව්‍ය සඳහා ඉවසීම |
| EN485-4 හඳුන්වා දීම | සීතල රෝල් කරන ලද ද්‍රව්‍ය සඳහා ඉවසීම |
| EN515 නිෂ්පාදන නාමය: | කෝපය තනතුරු |
| EN573-1 හඳුන්වා දීම | සංඛ්‍යාත්මක මිශ්‍ර ලෝහ තනතුරු පද්ධතිය |
| EN573-2 හඳුන්වා දීම | රසායනික සංකේත නම් කිරීමේ පද්ධතිය |
| EN573-3 හඳුන්වා දීම | රසායනික සංයුති |
| EN573-4 හඳුන්වා දීම | විවිධ මිශ්‍ර ලෝහවලින් නිෂ්පාදන ආකෘති |
EN ප්‍රමිතීන් පැරණි ප්‍රමිතිය වන BS1470 ට වඩා පහත ක්ෂේත්‍රවලින් වෙනස් වේ:
- රසායනික සංයුතිය - නොවෙනස්ව.
- මිශ්‍ර ලෝහ අංකන පද්ධතිය - නොවෙනස්ව.
- තාප පිරියම් කළ හැකි මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා උෂ්ණත්වය නම් කිරීම දැන් පුළුල් පරාසයක විශේෂ උෂ්ණත්වයන් ආවරණය කරයි. සම්මත නොවන යෙදුම් සඳහා T ට පසුව ඉලක්කම් හතරක් දක්වා හඳුන්වා දී ඇත (උදා: T6151).
- තාප පිරියම් කළ නොහැකි මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා උෂ්ණත්ව නම් - පවතින උෂ්ණත්ව වෙනස් නොවන නමුත් ඒවා නිර්මාණය කරන ආකාරය අනුව උෂ්ණත්ව දැන් වඩාත් පුළුල් ලෙස අර්ථ දක්වා ඇත. මෘදු (O) උෂ්ණත්ව දැන් H111 වන අතර අතරමැදි උෂ්ණත්ව H112 හඳුන්වා දී ඇත. මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා 5251 උෂ්ණත්ව දැන් H32/H34/H36/H38 ලෙස දක්වා ඇත (H22/H24 ආදියට සමාන). H19/H22 සහ H24 දැන් වෙන වෙනම දක්වා ඇත.
- යාන්ත්‍රික ගුණාංග - පෙර සංඛ්‍යා වලට සමානව පවතී. 0.2% සාධන ආතතිය දැන් පරීක්ෂණ සහතිකවල උපුටා දැක්විය යුතුය.
- ඉවසීම් විවිධ මට්ටම්වලට දැඩි කර ඇත.
ඇලුමිනියම් තාප පිරියම් කිරීම
ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා විවිධ තාප පිරියම් කිරීම් යෙදිය හැකිය:
- සමජාතීයකරණය - වාත්තු කිරීමෙන් පසු රත් කිරීමෙන් වෙන් කිරීම ඉවත් කිරීම.
- ඇනීලිං - වැඩ-දැඩි කරන මිශ්‍ර ලෝහ (1XXX, 3XXX සහ 5XXX) මෘදු කිරීම සඳහා සීතල වැඩ කිරීමෙන් පසු භාවිතා වේ.
- වර්ෂාපතනය හෝ වයසට යාමේ දැඩි වීම (මිශ්‍ර ලෝහ 2XXX, 6XXX සහ 7XXX).
- වර්ෂාපතනය දැඩි කරන මිශ්‍ර ලෝහ වයසට යාමට පෙර ද්‍රාවණ තාප පිරියම් කිරීම.
- ආලේපන සුව කිරීම සඳහා උදුන තැබීම
- තාප පිරියම් කිරීමෙන් පසු තනතුරු අංකවලට උපසර්ගයක් එකතු කරනු ලැබේ.
- F යන උපසර්ගයේ තේරුම "ගොතන ලද පරිදි" යන්නයි.
- O යන්නෙහි තේරුම "ඇනීල් කරන ලද ව්‍යාජ නිෂ්පාදන" යන්නයි.
- T යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ එය "තාප පිරියම් කර" ඇති බවයි.
- W යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ ද්‍රව්‍යය ද්‍රාවණ තාප පිරියම් කර ඇති බවයි.
- H යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ "සීතලෙන් වැඩ කරන ලද" හෝ "වික්‍රියා දැඩි කරන ලද" තාප පිරියම් කළ නොහැකි මිශ්‍ර ලෝහයන්ය.
- තාප පිරියම් කළ නොහැකි මිශ්‍ර ලෝහ 3XXX, 4XXX සහ 5XXX කාණ්ඩවලට අයත් ඒවා වේ.
පළ කිරීමේ කාලය: 2021 ජූනි-16
