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铝
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铝
铝（lǚ）英文为Aluminum，元素符号Al。元素周期表中原子序数为13，相对原子质量为26.981539属ⅢA族的金属元素。相对密度2.7g/cm³,熔点660℃,沸点2327℃。铝是一种银白色金属，重量轻，具有良好延展性、导电性、导热性、耐热性和耐辐射性。铝在空气中其表面会生成致密的氧化物薄膜，从而使铝具有良好的耐蚀性。平常我们可见的铝制品，均已经被氧化。而这种被氧化的铝多呈现银灰色。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。正因其含量丰富又具有良好性能，所以其常被制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状广泛应用在航空、建筑、汽车、电力等重要工业领域。
铝较其他金属发现的比较晚一些。1808年英国化学家汉弗里·戴维爵士确定了明矾的存在，并将其中的铝称为(Alumium后改为Aluminum)。1825年丹麦化学家和物理学家汉斯·奥斯开始进行试验尝试提取铝，直到1827年弗里德里希·维勒用金属钾还原熔融的无水氯化铝得到较纯的金属铝单质。
由于当时铝产量较少，铝的地位也很高。据说在一次宴会上，法国皇帝拿破仑独自用铝制的刀叉，而其他人都用银制的餐具。泰国当时的国王曾用过铝制的表链。1855年的巴黎国际博览会上，展出了一小块铝，标签上写到：“来自粘土的白银”，并将它放在最珍贵的珠宝旁边。1889年，俄国沙皇赐给门捷列夫铝制奖杯，以表彰其编制化学元素周期表的贡献。
然而，1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石的混合物制得了金属铝，为以后大规模生产铝奠定了基础，铝的地位也彻底发生变化，主要体现在两个方面：首先是它被大量生产，不再被视作珍贵金属；在工业和生活应用中的大量生产使其逐渐取代钢铁、铜等其他金属在很多领域的应用。至今各种铝制品已广泛进入千家万户。
地壳中含量最丰富的金属元素，含量8.3%。主要以铝硅酸盐矿石存在，还有铝土矿和冰晶石。氧化铝为一种白色无定形粉末，它有多种变体，其中最为人们所熟悉的是α－Al₂O₃和β－Al₂O₃。自然界存在的刚玉即属于α一Al₂O₃，它的硬度仅次于金刚石，熔点高、耐酸碱，常用来制作一些轴承，制造磨料、耐火材料。如刚玉坩埚，可耐1800℃的高温。Al₂O₃由于含有不同的杂质而有多种颜色。例如含微量Cr（III）的呈红色，称为红宝石；含有Fe（II），Fe（III）或Ti（IV）的称为蓝宝石。
铝是一种轻金属，化学符号为Al，原子序数：13。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素，其蕴藏量在金属中居第2位。在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。
世界铝土矿已探明储量约为280亿，主要分布在非洲 （32%），大洋洲（23%）， 南美及加勒比海地区（21%），亚洲（18%）及其他地区（6%）。
从国家分布来看，铝土矿主要分布在几内亚、澳大利亚、巴西、中国、希腊、圭亚那、印度、印尼、牙买加、哈萨克斯坦、俄罗斯、苏里南、委内瑞拉、越南及其他国家。其中几内亚（已探明铝土矿储量74亿吨）、澳大利亚（已探明铝土矿储量65亿吨）和巴西（已探明铝土矿出储量26亿吨）三国已探明储量约占全球铝土矿已探明总储量的60%。
我国铝资源分布状况
我国国土资源部发布《2014年中国国土资源公告》显示，截至2014年，我国铝土矿查明资源储量为42.3矿石亿吨。我国铝矿、铝矾土资源储量分布较为集中，主要分布在山西、贵州、广西和河南四省（山西41.6%、贵州17.1%、河南16.7%、广西15.5%），共计90.9%；其余拥有铝土矿的15个省、自治区、直辖市的储量合计仅占全国总储量的9.1%。
物理性质
铝为银白色轻金属。有延展性。商品常制成柱状、棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。用酸处理过的铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、稀硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，不溶于水，但可以和热水缓慢地反应生成氢氧化铝 [4] ，相对密度2.70，弹性模量70Gpa，泊松比0.33。熔点660℃。沸点2327℃。以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而被广泛使用。做日用皿器的铝通常叫“钢精”或“钢种”。Al 在（室温）25℃的热膨胀系数0.0000236mm/℃ 或23.6ppm*k-1。
同位素
铝有24种同位素，其中只有一种是稳定的。同位素列表如下：
备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明，只是理论推测而已，而用括号括起来的代表数据不确定性。
化学性质
铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃（1埃=0.1纳米）的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水；但铝的粉末与空气混合则极易燃烧；熔融的铝能与水猛烈相应的金属；铝是两性的，极易溶于强碱，也能溶于稀酸。
与酸反应
2Al +6HCl ==== 2AlCl₃+ 3H₂↑
2Al + 3H₂SO₄(稀)==== Al₂(SO₄)₃+ 3H₂↑
Al + 6HNO₃(浓)==Δ==Al(NO₃)₃+ 3NO₂↑+ 3H₂O
Al + 4HNO₃(稀)==== Al(NO₃)₃+ NO↑+ 2H₂O
8Al + 30HNO₃(较稀)====8Al(NO₃)₃+ 3N₂O↑+ 15H₂O
8Al + 30HNO₃(极稀)====8Al(NO₃)₃+ 3NH₄NO₃+ 9H₂O
6CH₃COOH+2Al=2Al(CH₃COO)₃+3H₂↑
与碱反应
2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+
... 查看全文由于铝的储量非常丰富，同时具有较多优良性能，这也就决定了铝在工业和生活中应用广泛，下面我们就根据它的性能简单介绍下铝的应用。
铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。世界铝产量从1956年开始超过铜产量一直居有色金属之首。当前铝的产量和用量（按吨计算）仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属；而且铝的资源十分丰富，据初步计算，铝的矿藏储存量约占地壳构成物质的8%以上。
1.密度小
铝的密度很小，仅为2.7 g/cm³，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
铝的导电性仅次于银、铜和金，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
2.导热性
铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
3.延展性
铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100 ℃～150 ℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。
4.防腐性
在空气中，铝的表面会形成致密的氧化物保护膜，使其耐腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。
5.装饰性
铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。
6.燃烧
铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸 药(
... 查看全文铝在生产过程中有四个环节构成一个完整的产业链：铝矿石开采－氧化铝制取－电解铝冶炼－铝加工生产。1854年，法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合，通入氯气后加热得到NaCl，AlCl₃复盐，再将此复盐与过量的钠熔融，得到了金属铝。1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石（Na3AlF6）的混合物制得了金属铝，奠定了今后大规模生产铝的基础。
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时，等等。由铝的氧化物与冰晶石（Na3AlF6）共熔电解可制得铝，其主要反应过程如下：
从铝土矿中提取铝反应过程：
溶解：将铝土矿溶于NaOH(aq)：Al₂O₃+ 2NaOH+3H₂O= 2NaAl(OH)4（四羟基合铝酸钠）
过滤：除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等
酸化：向滤液中通入过量CO₂：NaAl(OH)4+ CO₂ = Al(OH)₃↓+ NaHCO₃
过滤、灼烧 Al(OH)₃：2Al(OH)₃ =高温= Al₂O₃+ 3H₂O
电解：2Al₂O₃(l) =通电= 4Al + 3O₂↑
注：电解时为使氧化铝熔融温度降低，在Al₂O₃ 中添加冰晶石(Na₃AlF₆)。不电解熔融AlCl₃炼Al；原因：AlCl₃是共价化合物，其熔融态导电性极差。
目前工业生产原铝的唯 一方法是霍尔－埃鲁铝电解法。由美国的霍尔和法国的埃鲁于1886年发明。霍尔－埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石 （Na3AlF6）为熔剂组成的电解质，在950－970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧，铝在碳阴极以液相形式析出，氧在 碳阳极上以二氧化碳气体的形式逸出。
工业铝电解槽大体上可以分为侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽三类。由于自焙槽技术在电解过程中电耗高、并且不利于对环境的保护，所以自焙槽技术正在被逐渐淘汰。
电解铝工艺流程图如
... 查看全文随着医学的发展，人们逐渐认识到铝的危害性，铝元素不仅非人体所需，而且对人体的危害十分可怕。世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物。人体中铝元素含量太高时，会影响肠道对磷、锶、铁、钙 等元素的吸收。在肠道内形成不溶性磷酸铝随粪便排出体外，而缺磷又影响钙的吸收（没有足够的磷酸钙生成），可导致骨质疏松，容易发生骨折。体内过铝多对中枢神经系统、消化系统、脑、肝、骨、肾、细胞、造血系统、免疫功能等均有不良影响；同时也会干扰孕妇体内的酸碱平衡，使卵巢萎缩，影响胎儿生长并影响机体磷、钙的代谢等。铝在大脑和皮肤中积沉，还会加快人体的整体衰老过程，特别明显地使皮肤弹性降低、皱纹增多。近年来又发现老年痴呆症的出现也与平时过多摄入铝元素有关。
人们生活中铝摄取的主要途径：
1、 食品。含铝的食品添加剂常见的如油条中的明矾和苏打，油饼中的铝盐、粉丝、凉粉。含铝的食品添加剂的发酵粉和膨松剂常用于蒸馒头、花卷、糕点，膨化小食品（虾条，芝士条，龙卷果，豌豆脆）。在所监测的各类食物中，面粉对所有人铝摄入量的贡献最大达到44%；中国7-14岁儿童膳食铝摄入的主要来源是膨化食品。
2、 铝制品。铝锅、铝壶、铝盆等铝或铝合金制品，尤其是在炒菜时加上点醋调味，就更增加了铝的溶解。易拉罐装的饮料瓶中铝的含量也相当高。
3、 药品和饮用水等。食用明矾或其他铝盐做的净水剂，药物。
如何防止摄人和吸收过多的铝：
一是要减少食用含铝高的发酵剂制作的食物；
二是要减少自来水中的含铝量，在用铝壶烧开水时，水沸腾即可，不要烧开后煮的时间过长，以免铝的含量增加；
三是减少和避免铝污染源，除保护环境外，不要用铝制的水管，以避免铝污染；
四是减少从药物中摄人铝，少用或不用含铝的制酸剂，一方面可预防病人吸收大量的铝，另一方面也可防止大量的含铝粪便污染环境和农作物。
五是少吃炸油条、由铝包装的糖果等食品，少喝易拉罐装的软饮。
研究发现，铝元素能损害人
... 查看全文在工业用的结构金属中，铝的可回收性是最高的，再生效率也是最大的。由于铝的抗腐蚀性能高，除了某些铝制化工容器与装置外，铝产品在其使用期间基本不被腐蚀，几乎可以得到全部回收。且再生铝的实际生产能耗不超过电解铝能耗的5%。所以回收与再生废铝是一项效益巨大的节能工程。从2013年美国地质调查局发布数据显示，美国2012年再生铝量340万吨，其中53%来自生产过程产生的废弃边角料，47%来自含铝的废弃品；再生铝制品占整个铝消费市场总量的35%。
我国是世界上最大的铝生产和消费国之一,但由于受到节能减排、资源紧缺等因素的制约，使得其发展也陷入瓶颈期。而再生铝由于其环保性也越来越受到人们的关注。
中国再生铝产业起步较晚，70年代后期才初步形成雏形，但当时工业基础薄弱，再生铝发展规模不大。直到上世纪80年代，在铝需求旺盛拉动下，中国再生铝企业纷纷上马，数量众多的小型再生铝厂和家庭作坊式企业如雨后春笋飞速成长。90年代以来，外资进入中国再生铝行业，废杂铝进口数量和再生铝产品出口规模也逐年扩大，中国再生铝产业开始加快了与国际再生铝产业接轨步伐。
随着经济的快速发展和节约资源保护环境的迫切要求，我国再生铝产业近几年来发展迅速，再生铝产量已由2002年的130万吨增加到2010年的380万吨，平均年增长率为21.37%。与再生铝产量快速增加相匹配的废铝进口量由2002年的44.70万吨增加到2010年的285.35万吨，平均年增长率为59.82%。废铝进口量占当年再生铝产量的比重由2002年34.38%增加到2010年的75.09%。国内回收废铝由2002年的64万吨增长到2010年的106万吨（金属量），年平均增长7.29%。新一批再生铝企业普遍投资起点较高，企业规模较大，技术设备较先进，从传统的家庭作坊式生产模式向规模化经营的企业模式转变。
目前，行业内领军企业上海新格集团公司年产能已达65万吨。预计
... 查看全文铝塑板（又称铝塑复合板）作为一种新型装饰材料，自上世纪八十年代末九十年代初从德国引进到中国，便以其经济性、可选色彩的多样性、便捷的施工方法、优良的加工性能、绝佳的防火性及高贵的品质，迅速受到人们的青睐。
铝塑复合板本身所具有的独特性能，决定了其广泛用途：它可以用于大楼外墙、帷幕墙板、旧楼改造翻新、室内墙壁及天花板装修、广告招牌、展示台架、净化防尘工程。属于一种新型建筑装饰材料。
铝塑板由性质截然不同的两种材料（金属和非金属）组成，它既保留了原组成材料（金属铝、非金属聚乙烯塑料）的主要特性，又克服了原组成材料的不足，进而获得了众多优异的材料性质，如豪华性、艳丽多彩的装饰性、耐候、耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、隔热、抗震性；质轻、易加工成型、易搬运安装等特性。因此，被广泛应用于各种建筑装饰上，如天花板、包柱、柜台、家具、电话亭、电梯、店面、广告牌、厂房壁材等，已成为三大幕墙中（天然石材、玻璃幕墙、金属幕墙）金属幕墙的代表，在发达国家，铝塑板还被用于巴士、火车厢的制造、飞机、船舶的隔音材料、设计仪器箱体等。
铝塑复合板是由多层材料复合而成，上下层为高纯度铝合金板，中间为无毒低密度聚乙烯（PE）芯板，其正面还粘贴一层保护膜。对于室外，铝塑板正面涂覆氟碳树脂（PVDF）涂层，对于室内，其正面可采用非氟碳树脂涂层。
超 强剥离度
铝塑板采用了新工艺，将铝塑复合板最关键的技术指标-剥离强度，提高到了极佳状态，使铝塑复合板的平整度、耐候性方面的性能都相应提高。
材质轻易加工
铝塑板，每平方米的重量仅在3.5-5.5公斤左右，故可减轻震灾所造成的危害，且易于搬运，其优越的施工性只需简单的木工工具即可完成切割、裁剪、刨边、弯曲成弧形、直角的各种造形，可配合设计人员，做出各种的变化，安装简便、快捷减少了施工成本。
防火性能卓越
铝塑板中间是阻燃的物质PE塑料芯材，两面是极难燃烧的铝层。因此，是一种安
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沪公网安备 31011502008050号
