Hafif, Güvenli, Çevreci

Alüminyum

Doğada boksit cevheri halinde bulunan alüminyum, dünyada en çok bulunan elementlerden biridir. Elektroliz yöntemi ile ayrıştırılarak elde edilir. Saf alüminyum yumuşak bir metaldir ancak alaşımları saf halinin ortalama 15 katı kadar mukavemetlidir. Ağırlığı, çeliğin veya bakırın yaklaşık üçte biri kadardır. Kolaylıkla dövülebilir, makinede işlenebilir ve şekillendirilebilir. Çok yüksek korozyon direncine sahiptir. Zehirleyici ve manyetik değildir. Alüminyum çevreci bir metaldir ve sonsuz defa geri dönüştürülebilir. Geri dönüşümü için kullanılan enerji ilk elde edilmesi için kullanılan enerjinin yaklaşık %5’i kadardır. Endüstrinin pek çok kolunda milyonlarca farklı ürünün yapımında kullanılmakta olup dünya ekonomisi içinde çok önemli bir yeri vardır. Hafiflik ve yüksek dayanım özellikleri gerektiren otomotiv, havacılık ve savunma sanayisinde vazgeçilmezdir. Estetiğin ön planda olduğu inşaat ve mobilya sanayisinde de geniş kullanım alanı bulur.

Alüminyumun Tarihçesi

Daha iyi bir dünya inşa etmek için tercihimiz, “Alüminyum”.

Alüminyumun Tarihçesi

Friedrich Wöhler'in alüminyumu, 1827'de susuz alüminyum klorürü potasyum ile karıştırarak ayrıştıran ilk kişi olduğu bilinirse de o tarihten iki sene kadar önce Danimarkalı bir fizikçi ve kimyacı olan Hans Christian Øersted tarafından saf olmayan bir formda üretilmiştir. Dolayısıyla kimya literatüründe Øersted'in adı alüminyumu bulan kişi olarak geçer. Fransız Henri Saint-Claire Deville, 1846'da Wöhler'in metodunu daha pahalı olan potasyum yerine sodyum kullanarak geliştirmiştir.

Amerikalı Charles Martin Hall 1886'da, alüminyumun elektrolitik bir işlemle eldesine ilişkin bir patent başvurusunda bulunmuş, aynı yıl Hall'un bu buluşundan tamamen habersiz olmak üzere Fransız Paul Héroult da aynı tekniği Avrupa'da geliştirmiştir. Bu nedenle iki bilim adamının adı verilen Hall-Heroult işlemi, günümüzde alüminyumun cevherinden eldesinde bütün dünyada kullanılan temel yöntemdir.

Temel Özellikleri

Atom Numarası: 13
Element Serisi: Metaller
Grup, Periyot, Blok: 13, 3, p
Atom Ağırlığı: 26,9815386(8) g/mol
Elektron Dizilimi: Ne 3s2 3p1
Enerji Seviyesi Başına Elektronlar:
2, 8, 3

Fiziksel Özellikleri

Maddenin Hali: Katı
Yoğunluk: 2,70 g/cm³
Sıvı Haldeki Yoğunluğu: 2,375 g/cm³
Ergime Noktası: 933,47 °K (660,32 °C)
Kaynama Noktası: 2792 °K (2519 °C)
Ergime Isısı: 10,71 kJ/mol
Buharlaşma Isısı: 294,0 kJ/mol
Isı Kapasitesi: 24,2 J/(mol•K)

Atom Özellikleri

Kristal Yapısı: Yüzey merkezli kübik
Yükseltgenme Seviyeleri: (3+) (amfoter oksit)
Elektronegatifliği: 1,61 Pauling ölçeği
İyonlaşma Enerjisi: 577,5 kJ/mol
Atom Yarıçapı: 143 pm
Atom Yarıçapı (hes.): 118 pm
Kovalent Yarıçapı: 118 pm

Diğer Özellikleri

Elektrik Direnci: 26,50 nΩ•m (20°C)
Isıl İletkenlik: 237 W/(m•K)
Isıl Genleşme: 23,1 µm/(m•K) (25°C)
Ses Hızı: 5000 m/s (20 °C'de)
Mohs Sertliği: 2,75
Vickers Sertliği: 167 MPa
Brinell Sertliği: 245 MPa




Alaşımları

Alüminyum alaşımlarının mekanik, fiziksel ve kimyasal özellikleri alaşım elementlerine ve mikroyapısına bağlı olarak değişir. Alüminyuma katılan en önemli alaşım elementleri bakır, mangan, silisyum, magnezyum ve çinkodur. Alüminyum alaşımları dövme ve döküm alaşımları olarak iki gruba ayrılır. Dövme alaşımlarının, plastik deformasyon kabiliyeti iyi olup kolayca şekillendirilebilirler. Alüminyum dövme ve döküm alaşımlarının büyük bir kısmına ısıl işlem uygulanabilmektedir. Amerikan alüminyum birliğine göre, alüminyum dövme alaşımları dört harfle sınıflandırılmaktadır. Bu sınıflandırma şu şekildedir:

1XXX: Saf Alüminyum: Genellikle elektrik ve kimya endüstrisinde kullanılmaktadır.

2XXX: Al-Cu Alaşımları: Esas alaşım elementi bakırdır. Başta magnezyum olmak üzere diğer alaşım elementleri de bulunabilir, yüksek mukavemet istenen havacılık sektöründe yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

3XXX: Al-Mn Alaşımları: Esas alaşım elementi mangandır. Boru, sıvı tankları ve mimari uygulamalarda kullanılmaktadır.

4XXX: Al-Si Alaşımları: Esas alaşım elementi silisyumdur. Termal genleşme katsayısı düşük, aşınma direnci ve korozyon dayanımı yüksek alaşımlardır. Kaynaklı yapılarda, levha üretiminde, otomobil parçaları üretiminde kullanılmaktadır.

5XXX: Al-Mg Alaşımları: Esas alaşım elementi magnezyumdur. Magnezyum oranı arttıkça sertlik ve mukavemet artar fakat süneklik azalır. Denizel korozyona karşı direnci yüksek olduğundan, bu ortamda çalışacak yapıların imalatında kullanılmaktadır.

6XXX: Al-Mg-Si Alaşımları: Esas alaşım elementleri magnezyum ve silisyumdur. Şekillendirilme kabiliyeti yüksek olan bu alaşımlar özellikle ekstrüzyon ile üretilen parçaların imalatında sıklıkla kullanılır.

7XXX: Al-Zn Alaşımlar: Bakır esas alaşım elementi olup, magnezyum, krom ve zirkonyum ilave alaşım elementleridir. 7XXX serisi, alüminyum alaşımlarının en yüksek mukavemete sahip olanıdır. Uçak parçaları yapımı ve diğer yüksek dayanım istenen yerlerde kullanılır.

8XXX: Al-Li Alaşımları: Esas alaşım elementi lityum olup, kalay eklentiside yapılabilmektedir. Özellikle uçak ve uzay yapılarında kullanılmaya başlanan bu malzeme, iyi yorulma direnci ve iyi tokluk özelliklerine sahiptir. Fakat diğer Al alaşımları ile karşılaştırıldığında üretim maliyetleri yüksektir