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一部“铝”的演化史——曾比金子还贵重,而今变成艺术装点生活

editor:嘉兴市美而雅电器有限公司 │ datetime:2018-10-14 

大千世界,包罗万象,万象之中,一种种奇妙的金属从石头、泥土、沙粒中被提炼、被应用、被赋予价值而流通在人群之中。

大约2000年前的一天,一个陌生人来拜见罗马皇帝泰比里厄斯,献上一只金属杯子,杯子像银子一样闪闪发光,但是分量很轻。这个人说,这种新的金属是他从黏土中提炼出来的。

泰比里厄斯是一个饱食终日、无所用心、目光短浅的暴君。表面上他表示感谢,但实际上他害怕这种光彩夺目的新金属会使他的金银财宝贬值,就下令把这位发明家斩首并毁掉了工厂,从此再也没有人动过提炼这种“危险金属”的念头。

这种“危险金属”就是铝。

一、铝的冶炼史

在过去相当长的一段时间里,铝是十分罕见的,也是十分珍贵的。曾经有一段时期,铝是比黄金还贵重的金属。在法国皇帝拿破仑三世的宴会上,只有王室成员和贵族来宾才能荣幸地用铝匙和铝叉进餐,而地位较低的客人只能使用普通的金制和银制餐具。拿破仑三世为显示自己的富有和尊贵,还令人给他制造了一顶比黄金冠更名贵的王冠——铝王冠。

自然界里,铝矿资源非常丰富,因为铝太容易被氧化了,都是以氧化铝的状态存在,而氧化铝的熔点非常高,在2000多摄氏度,在演练技术不成熟的那个时代,人们只能望“铝”兴叹。

到了19世纪,人们开始摸索出一些冶炼铝的方法。

1827年,德国化学家维勒通过金属钾与无水氯化铝反应而制得了铝。但是钾太昂贵了!所以根本没有办法用这种方法大规模地制造铝。

1854年,法国人德维尔在维勒的思路上继续改进,用金属钠与无水氯化铝一起加热,获得了闪耀金属光泽的小铝球。钠虽然比钾要便宜不少,大大降低了铝的生产费用,但这仍然是非常昂贵的方法。1857年,全世界铝的年产量仅有750千克,并且只有法国可以生产。

1855年,从黏土中提炼出来的铝在巴黎举办的世界博览会上展出,并引起了轰动,它被称为德维尔的白银”

当俄罗斯作家尼古拉·车尔尼雪夫斯基第一次看到铝时,他大声赞叹说:“伟大的未来属于这种金属!”在他的小说《怎么办?》(1863年)中有一段话:

“……这间内室的建筑是那么轻,窗户之间的支柱是那么小,窗户本身则非常大、宽而高,几乎达到天花板上……但是,这些地板和天花板是什么材料做的呢?这些门和窗户的框架又是什么做的呢?是银?铂?噢!我现在知道了,萨沙给我看一块用铝做的像玻璃一样光亮的厚板。现在他们还戴着这种铝制耳环和饰针,是的,萨沙说,终有一天,铝将代替木材,甚至可能代替石头。看,这一切是多么奢侈,到处都是铝!”

1886年2月23日,有一位叫查尔斯·马丁·霍尔的青年发明了廉价炼铝法,并于同年7月9日申请专利。同年,另一个同龄人埃鲁发明了电解炼铝法。

铝制品开始进入量产,也有了变成艺术装点生活的铝扣板天花吊顶,也印证了”伟大的未来属于这种金属“这句话。

二、铝的优良性能

性能优良,身边处处都有铝。

地壳中元素含量前八位:氧硅铝铁钙钠钾镁,其中铝排第三名,在金属元素中排第一名。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、明矾石等等。

单质铝以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而著称。由于铝有多种优良性能,因而铝有着极为广泛的用途。

铝的密度很小,仅为2.7克/立方厘米。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合金。

铝的导电性仅次于银、铜,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。

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。

铝的表面因有致密的氧化物保护膜,不易受到腐蚀,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。

铝板对光的反射性能也很好,反射紫外线比银强,铝越纯,其反射能力越好。

铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等采用铝。

三、原生铝和再生铝的区别

铝分原生铝和再生铝,所谓原生铝是相对于再生铝而言的。原生铝就是用开采铝矿得到的铝矿石铝矾土,通过电解槽提炼出的纯铝。用作建筑材料的铝扣板是在原生铝添加了镁锰锌铬等化学元素,加强板材的硬度和抗氧化能力,横截面在光照下有砖石的光泽。而再生铝就是将废弃的铝料,如废汽车零件、易拉罐、铝合金门窗等重新熔炼生产出的铝,受提炼技术约束,再生铝中掺有很多有色金属和杂质,因此只能以合金的形式出现,再生铝在使用前必须进行严格的检测。国家有色金属可以进行再生铝的检测,出具相应的检测报告。

在集成吊顶行业,同样也分用原生铝材和再生铝做成吊顶材料。美而雅顶墙集成采用原生铝做基材,经多道工艺处理,增强扣板的抗腐蚀和抗氧化能力,并在扣板表面采用晶釉光固工艺处理,使扣板表面致密化、光泽柔和,形成水油不沾的防腐抗菌“釉面”,让板材更健康环保,易清洗、耐酸碱、抗刮擦、色彩靓丽不变色。