Hliník je lehký a tvárný kov. Patří do skupiny III periodické tabulky, je označena symbolem Al, má atomové číslo 13 a atomovou hmotnost 26,98154.
Význam hliníku
Hliník má mimořádné vlastnosti, které vysvětlují rozsah jeho použití. Z hlediska oblíbenosti je na druhém místě za železem. Kujný hliník snadno zaujme jakýkoli tvar a vrstva oxidu jej činí odolným vůči korozi, což znamená, že životnost hliníkových výrobků je delší. Kromě toho by měla být do seznamu výhod přidána vysoká elektrická vodivost, netoxicita a snadné zpracování.
Tyto fyzikální vlastnosti hliníku určují jeho popularitu. Hliník je nezbytný při výrobě automobilů, železničních vozů a námořních plavidel. V moderním stavebnictví se používá široká škála hliníkových výrobků. Hliník je hlavním materiálem pro stavbu vedení vysokého napětí. Z tohoto kovu je vyrobena zhruba polovina kuchyňského náčiní, které se ročně celosvětově prodá. Je nemožné si představit náš život bez hliníkových plechovek od nápojů a lékárny bez léků balených v hliníkové fólii. Význam hliníku pro moderní ekonomiku nelze přeceňovat. A spotřeba hliníku a jeho slitin nepřímo charakterizuje úroveň technologického rozvoje a inovací celé ekonomiky.
Jaká je hustota hliníku?
Nízká hustota hliníku je jednou z jeho hlavních výhod. Pokud jde o hliník a jiné kovy, poměry jsou následující:
• Hliník: 2,70 g/cm3.
• Titan: 4,51 g/ cm3.
• Hořčík: 1,74 g/cm3.
• Berylium: 1,85 g/cm3
Hustota hliníku a dalších materiálů je fyzikální veličina, která určuje poměr hmotnosti materiálu k objemu, který zaujímá. Jednotkou SI pro hustotu je kg/m3. V případě hustoty hliníku se však často používá popisnější rozměr g/cm3.
Hustota materiálu závisí na teplotě. S růstem obvykle klesá. Na druhé straně měrný objem – objem na jednotku hmotnosti – se zvyšuje s rostoucí teplotou. Tento jev se nazývá tepelná roztažnost. Obvykle se vyjadřuje jako koeficient tepelné roztažnosti, který udává změnu délky se stupněm teploty, například mm/mm/°C.
Teoretická hustota hliníku
Pokud jde o hliník a další kovy, teoretická hustota tohoto kovu při pokojové teplotě (20 "C) je 2698,72 kg/m3. Když se hliník změní z pevného na kapalný, jeho hustota rychle klesne z 2,55 na 2,34 g/cm 3 .
Při rozboru pevnosti hliníku je důležité vzít v úvahu rozdíly mezi jeho jednotlivými slitinami. Rozdíly v hustotě různých hliníkových slitin vyplývají ze skutečnosti, že obsahují různé legující prvky a v různém množství. Na druhou stranu některé legující prvky jsou lehčí než hliník, jiné jsou těžší. Slitinové prvky lehčí než hliník jsou:
• Křemík (2,33 g/cm3).
• Hořčík (1,74 g/cm3).
• Lithium (0,533 g/cm3).
Legující prvky těžší než hliník:
• Železo (7,87 g/cm3).
• Mangan (7,40 g/cm3).
• Měď (8,96 g/cm3).
• Zinek (7,13 g/cm3).
Nejlehčí a nejtěžší hliníkové slitiny
Jak jsme již zmínili, pevnost a hustota hliníku závisí na slitině. Jednou z nejlehčích hliníkových slitin je licí slitina 518,0 (7,5-8,5 % hořčíku) - 2,53 g na centimetr krychlový. Nejtěžšími slitinami hliníku jsou slévárenské slitiny 222.0 a 238.0 s nominálním obsahem mědi 10 %. Jejich jmenovitá hustota je 2,95 g na centimetr krychlový. Nejlehčí slitinou pro tváření je slitina hliníku a lithia 8090 s nominálním obsahem lithia 2,0 %. Jeho jmenovitá hustota je 2,55 g na centimetr krychlový. Nejtěžší tvářenou hliníkovou slitinou je slitina 7175: 2,85 g na centimetr krychlový. Fyzikální vlastnosti hliníku určují použití jednotlivých typů slitin. Z deseti klíčových průmyslových odvětví je pět v dopravě, což je důležitá oblast pro vývoj lehkých aplikací náročných na hliník. Zbývajících pět jsou informační technologie, robotika, výroba energie, zemědělské stroje a lékařství, což jsou také hlavní využití hliníku.
