Alyuminiy (Al) yengil, kumushrang oq metall bo'lib, Yer qobig'ida faqat kislorod va kremniydan keyin uchinchi eng ko'p uchraydigan element hisoblanadi. Biroq, yuqori kimyoviy reaktivligi tufayli u hech qachon tabiiy ravishda sof metall shaklida uchramaydi. Buning o'rniga, u asosan boksit rudasida, gibbsit (Al(OH)₃), boemit (AlO(OH)) va diasporani o'z ichiga olgan gidratlangan alyuminiy oksidlari aralashmasida uchraydi.
Ikki bosqichda qayta ishlash jarayoni
Xom boksitdan tortib toyuqori tozalikdagi alyuminiy o'z ichiga oladiikkita alohida sanoat jarayoni.
Birinchi bosqich - 1888-yilda ishlab chiqilgan Bayer jarayoni. Maydalangan boksit bosim ostida issiq natriy gidroksid eritmasi bilan aralashtiriladi, alyuminiyli minerallar eriydi va temir oksidi va kremniy kabi aralashmalarni qoldiradi. Keyin hosil bo'lgan natriy alyuminat eritmasi qizil loy qoldig'ini olib tashlash uchun filtrlanadi, alyuminiy gidroksid kristallari bilan sepiladi va taxminan 1100°C da kaltsiylanadi, sof oq aluminiy yoki alyuminiy oksidi (Al₂O₃) hosil bo'ladi. Hozirda dunyodagi aluminiy oksidining 90% dan ortig'i shu usul orqali ishlab chiqariladi.
Ikkinchi bosqich - Hall Héroult jarayoni. Alumina oksidining erish harorati 2000°C dan yuqori, bu esa to'g'ridan-to'g'ri elektrolizni amaliy emas qiladi. Yechim Al₂O₃ ni eritilgan kriolitda (Na₃AlF₆) eritishdan iborat bo'lib, bu ish haroratini taxminan 950~1000°C gacha tushiradi. Keyin aralashma orqali elektr toki o'tkaziladi. Eritilgan alyuminiy pastki qismida (katod) to'planadi, kislorod esa uglerod anodlari bilan birlashib CO₂ hosil qiladi. Ushbu elektrolitik usul birlamchi alyuminiy ishlab chiqarishning yagona sanoat jarayoni bo'lib qolmoqda, bu esa 99,5~99,8% tozalikdagi metallni beradi.
Alyuminiy tarkibida qanday elementlar mavjud?
Sof alyuminiyning o'zi faqat Al elementidan iborat bo'lib, atom raqami 13 va atom og'irligi taxminan 26,98 g/mol. Tijorat sof alyuminiy (98,8–99,7% Al) tarkibida tabiiy aralashmalar sifatida temir va kremniyning oz miqdorda izlari mavjud. Biroq, ko'pchilikilovalar alyuminiy qotishmalariga tayanadi, bu yerda maxsus elementlar maxsus mexanik xususiyatlarga ataylab qo'shiladi.
Strukturaviy qo'llanmalar uchun 6000 seriyali (masalan, 6061) magniy va kremniyni asosiy qotishma elementlari sifatida ishlatadi, odatda 0,8 ~ 1,2% Mg va 0,400 ~ 0,8% Si. Ushbu qotishma o'rtacha mustahkamlik, yaxshi payvandlash qobiliyati va yuqori darajadagi ishlov berish qobiliyatining ajoyib muvozanatini taqdim etadi.
Yuqori mustahkamlik talablari uchun 7000 seriyali (masalan, 7075) asosiy qotishma elementlari sifatida rux va misni o'z ichiga oladi, taxminan 5,16 ~ .1% Zn va 1,2 ~ 2,0% Cu. 7075 ning T6 temperaturasi 6061-T6 ga qaraganda deyarli ikki baravar ko'proq cho'zilish kuchini ta'minlaydi, bu esa uni aerokosmik va yuqori samarali strukturaviy komponentlar uchun tanlangan materialga aylantiradi.
Xrom, marganets va titanning oz miqdori tijorat qotishmalarida ham keng tarqalgan bo'lib, ularning har biri donalarni tozalash va korroziyaga chidamlilikda rol o'ynaydi. Har bir qotishmaning aniq elementar tarkibini tushunish muayyan ishlov berish yoki ishlab chiqarish talablari uchun to'g'ri materialni tanlash uchun juda muhimdir.
Nashr vaqti: 2026-yil 13-may