一、鋁的特點和優(yōu)點

  相對于通常使用的鋼鐵材料，鋁具有以下的重要特點和優(yōu)點?；谶@些特點與優(yōu)點，鋁及其合金在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

  (1)質(zhì)量輕。鋁的密度約為2.7g/cm3，只是鋼鐵的1/3。鋁合金不僅應(yīng)用于飛機(jī)制造等方面，而且由于當(dāng)前節(jié)省能源的需要，車輛與舟船等常用交通運輸工具的輕量化更加突出，鋁合金在這方面也得到更加廣闊的應(yīng)用。此外，在土木結(jié)構(gòu)和建筑門窗等方面，鋁合金制造的結(jié)構(gòu)也已經(jīng)被廣泛采用。

  (2)耐腐蝕。鋁及鋁合金在大氣中不會“生銹”，耐大氣腐蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于鋼鐵。這是由于鋁對于空氣中的氧具有較大的親和力，因此，當(dāng)鋁的表面曝露大氣中時，其表面很快就能生成一層附著力強(qiáng)、致密的有一定保護(hù)性的自然氧化膜。盡管氧化膜的厚度很薄，只有0.01~0.055m，但這已經(jīng)賦予鋁及鋁合金優(yōu)良的耐大氣腐蝕性。特別是鋁的陽極氧化處理，由于鋁的陽極氧化膜是透明膜，既可以保持鋁原有的金屬質(zhì)感，而且又可大幅地提高金屬鋁原表面的硬度、耐腐蝕性和耐磨損性，從而大大拓寬鋁及鋁合金的應(yīng)用范圍。

  (3)鋁容易形成各種合金。鋁合金可以滿足多方面新的性能要求，尤其可滿足力學(xué)性能與腐蝕性能方面的需要。目前已經(jīng)使用的工業(yè)鋁合金品種已達(dá)400多種，形成8個系列，從延展性最好的低強(qiáng)度純鋁1xxx系到超高強(qiáng)度的7xxx系合金，極限抗拉強(qiáng)度已經(jīng)高達(dá)690MPa。鋁合金可以通過熱處理進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化，其比強(qiáng)度甚至可以與優(yōu)質(zhì)合金鋼媲美。

  (4)加工成形性好。鋁及其合金的壓力加工產(chǎn)品，如板、管、棒、型、線、箔和粉都可以生產(chǎn)，并且其產(chǎn)品都已經(jīng)得到廣泛的工業(yè)應(yīng)用。另外，許多鋁的零部件和工藝品還可以通過鑄造工藝得到。鋁合金還可以進(jìn)行車、銑、鏜、刨等機(jī)械加工。

  (5)熱傳導(dǎo)性高。鋁的熱傳導(dǎo)性雖次于銅，其熱導(dǎo)率相當(dāng)高，約為銅的50%一60%，而單位重量的熱導(dǎo)性則優(yōu)于銅。不論加熱還是冷卻，鋁都是很好的金屬介質(zhì)。為此，在食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)和航空工業(yè)中，鋁材是被廣泛采用的熱交換器材料。此外，鋁是生產(chǎn)金屬廚具的首選材料。

  (6)導(dǎo)電性好。鋁是兩個常用的高電導(dǎo)率金屬之一，電導(dǎo)體級別的鋁是IACS(國際退火銅標(biāo)準(zhǔn))的62%，然而鋁的密度只有銅的1/3，因此，單位重量的鋁卻是相同單位重量的銅導(dǎo)電性的兩倍。

  (7)光反射性強(qiáng)。拋光的鋁對于無線電波、可見光波，直至紅外光波等所有電磁光波都具有極強(qiáng)的反射性。拋光的鋁表面對于白光的反射率達(dá)到80%以上。

  (8)無低溫脆性。鋁的低溫拉伸強(qiáng)度比較高，可以用于低溫結(jié)構(gòu)材料。

  (9)耐核輻照性。鋁的熱中子吸收截面小，僅為0.23x105Pa左右，適合于熱中子核反應(yīng)堆使用。

  (10)沖擊吸收性比較好。鋁及鋁合金的沖擊吸收性好，適于制作汽車的保險杠。

  (11)非磁性，沖擊不產(chǎn)生火花。鋁及鋁合金是非磁性的，且受沖擊時不產(chǎn)生火花。這一性能在某些特殊用途時是非常可貴的特性，由此可作為電器設(shè)備的屏蔽材料，或作為易燃易爆的器材、儀表材料等。

  (12)可焊接。鋁及鋁合金通過惰性氣體電弧焊接后的外觀、耐腐蝕性和力學(xué)性能都比較好，可以滿足焊接結(jié)構(gòu)件的需要。

  (13)無毒性。鋁對于生物體是無毒的。

  (14)回收再生性好。鋁的熔點只有650℃左右，碎屑和廢料很容易熔化再生回收，中熔再生的能量消耗只有3%.

 

  二、鋁的缺點

  盡管鋁具有上述優(yōu)點和特點，但是鋁也有其本身的缺點和弱點，其中有一些缺點可能就是從優(yōu)點衍生的。其主要缺點是:

  (1)鋁的硬度比較低，與此同時其耐磨性也比較差。

  (2)鋁在凝固時體積收縮率比較大，大約為6.6%0

  (3)鋁的線膨脹系數(shù)比較高。

  (4)鋁的熔點比較低，鋁和鋁合金的使用溫度不可能超過20090，因此其高溫的使用受到限制。

  (5)鋁的彈性模量只有鋼的1/30

  (6)鋁的電極電位很負(fù)，因此鋁與異種金屬接觸時，容易作為陽極產(chǎn)生嚴(yán)重的電偶腐蝕。