Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 21/04/2025 Origine: Sito
L'alluminio (o alluminio nell'inglese americano e nell'inglese canadese) è un elemento chimico con il simbolo Al e il numero atomico 13. L'alluminio ha una densità inferiore a quella degli altri metalli comuni, circa un terzo di quella dell'acciaio. Ha una grande affinità con l'ossigeno e forma uno strato protettivo di ossido sulla superficie quando esposto all'aria. L'alluminio somiglia visivamente all'argento, sia nel colore che nella sua grande capacità di riflettere la luce. È morbido, non magnetico e duttile. Ha un isotopo stabile, 27Al; questo isotopo è molto comune, rendendo l'alluminio il dodicesimo elemento più comune nell'Universo. La radioattività del 26Al viene utilizzata nella radiodatazione.
Chimicamente l'alluminio è un metallo post-transizione del gruppo del boro; come è comune per il gruppo, l'alluminio forma composti principalmente nello stato di ossidazione +3. Il catione di alluminio Al3+ è piccolo e altamente carico; in quanto tale, è polarizzante e le forme di alluminio dei legami tendono alla covalenza. La forte affinità verso l'ossigeno porta alla comune associazione dell'alluminio con l'ossigeno presente in natura sotto forma di ossidi; per questo motivo, l'alluminio si trova sulla Terra principalmente nelle rocce della crosta, dove è il terzo elemento più abbondante dopo l'ossigeno e il silicio, piuttosto che nel mantello, e praticamente mai come metallo libero.
La scoperta dell'alluminio fu annunciata nel 1825 dal fisico danese Hans Christian Ørsted. La prima produzione industriale di alluminio fu avviata dal chimico francese Henri Étienne Sainte-Claire Deville nel 1856. L'alluminio divenne molto più disponibile al pubblico con il processo Hall-Héroult sviluppato indipendentemente dall'ingegnere francese Paul Héroult e dall'ingegnere americano Charles Martin Hall nel 1886, e la produzione di massa dell'alluminio portò al suo ampio utilizzo nell'industria e nella vita di tutti i giorni. Durante la prima e la seconda guerra mondiale, l’alluminio era una risorsa strategica cruciale per l’aviazione. Nel 1954 l’alluminio divenne il metallo non ferroso più prodotto, superando il rame. Nel 21° secolo, la maggior parte dell’alluminio veniva consumata nei trasporti, nell’ingegneria, nell’edilizia e nell’imballaggio negli Stati Uniti, in Europa occidentale e in Giappone.
Nonostante la sua prevalenza nell’ambiente, non è noto che nessun organismo vivente utilizzi i sali di alluminio a livello metabolico, ma l’alluminio è ben tollerato dalle piante e dagli animali. A causa dell'abbondanza di questi sali, il potenziale del loro ruolo biologico è di continuo interesse e gli studi continuano.
Applicazione
Vedi anche: Lega di alluminio
La produzione globale di alluminio nel 2016 è stata di 58,8 milioni di tonnellate. Ha superato quello di qualsiasi altro metallo ad eccezione del ferro (1.231 milioni di tonnellate).
L'alluminio è quasi sempre legato, il che ne migliora notevolmente le proprietà meccaniche, soprattutto se temperato. Ad esempio, i comuni fogli di alluminio e le lattine per bevande sono leghe composte dal 92% al 99% di alluminio.[140] I principali agenti leganti sono rame, zinco, magnesio, manganese e silicio (ad esempio, duralluminio) con livelli di altri metalli pari a poche percentuali in peso.[141] L'alluminio, sia lavorato che fuso, è stato legato con: manganese, silicio, magnesio, rame e zinco, tra gli altri.[142] Ad esempio, la famiglia di leghe Kynal è stata sviluppata dal produttore chimico britannico Imperial Chemical Industries.
Lattina di alluminio
Gli usi principali dell'alluminio metallico sono:
Trasporti (automobili, aerei, camion, vagoni ferroviari, navi marittime, biciclette, veicoli spaziali, ecc.). L'alluminio viene utilizzato a causa della sua bassa densità;
Imballaggio (lattine, fogli, cornici, ecc.). L'alluminio viene utilizzato perché è atossico (vedi sotto), non assorbente e antischeggia;
Edilizia e costruzioni (finestre, porte, rivestimenti, cavi da costruzione, guaine, coperture, ecc.). Poiché l'acciaio è più economico, l'alluminio viene utilizzato quando sono importanti la leggerezza, la resistenza alla corrosione o le caratteristiche tecniche;
Usi legati all'elettricità (leghe di conduttori, motori e generatori, trasformatori, condensatori, ecc.). L'alluminio viene utilizzato perché è relativamente economico, altamente conduttivo, ha un'adeguata resistenza meccanica, una bassa densità e resiste alla corrosione;
Una vasta gamma di articoli per la casa, dagli utensili da cucina ai mobili. Bassa densità, bell'aspetto, facilità di fabbricazione e durata sono i fattori chiave dell'utilizzo dell'alluminio;
Macchinari e attrezzature (attrezzature per la lavorazione, tubi, utensili). L'alluminio viene utilizzato per la sua resistenza alla corrosione, non piroforicità e resistenza meccanica.
Custodie per computer portatili. Attualmente utilizzato raramente senza lega,[144] ma l'alluminio può essere riciclato e l'alluminio pulito ha un valore di mercato residuo: ad esempio, il materiale della lattina per bevande usata (UBC) è stato utilizzato per racchiudere i componenti elettronici del laptop MacBook Air, dello smartphone Pixel 5 o dello smartwatch Summit Lite.
Qual è il materiale del pannello solare?
Il materiale per il telaio solare è la lega di alluminio 6063.
AA 6063 è una lega di alluminio, con magnesio e silicio come elementi di lega. Lo standard che ne controlla la composizione è mantenuto dalla The Aluminium Association. Ha generalmente buone proprietà meccaniche ed è trattabile termicamente e saldabile. È simile alla lega di alluminio britannica HE9.
6063 è la lega più comune utilizzata per l'estrusione dell'alluminio. Consente di realizzare forme complesse con superfici molto lisce adatte all'anodizzazione ed è quindi popolare per applicazioni architettoniche visibili come telai di finestre, telai di porte, tetti e telai di segnaletica.
Composizione chimica
La composizione della lega del 6063 è: Alluminio aiioy 6063
| Elemento costitutivo | Minimo (% in peso) | Massimo (% in peso) |
| Alluminio (Al) | 97,50% | 99,35% |
| Magnesio (Mg) | 0,45% | 0,90% |
| Silicio (Si) | 0,20% | 0,60% |
| Ferro (Fe) | 0 | 0,35% |
| Cromo (Cr) | 0 | 0,10% |
| Rame (Cu) | 0 | 0,10% |
| Manganese (Mn) | 0 | 0,10% |
| Titanio (Ti) | 0 | 0,10% |
| Zinco (Sn) | 0 | 0,10% |
| Altri | 0 | 0,15% totale (0,05% ciascuno) |
Proprietà meccaniche:
6063-T5
La tempra T5 6063 ha una resistenza alla trazione finale di almeno 140 MPa (20.000 psi) in spessori fino a 13 millimetri (0,5 pollici) e 130 MPa (19.000 psi) da 13 mm (0,5 pollici) di spessore e resistenza allo snervamento di almeno 97 MPa (14.000 psi) fino a 13 millimetri (0,5 pollici) e 90 MPa (13.000 psi) da 13 a 25 mm (da 0,5 a 1 pollice). Ha un allungamento dell'8%.
6063-T6
Lo stato T6 6063 ha un carico di rottura a trazione di almeno 190 MPa (28.000 psi) e un limite di snervamento di almeno 160 MPa (23.000 psi). Negli spessori di 3,15 millimetri (0,124 pollici) o meno, ha un allungamento dell'8% o più; nelle sezioni più spesse ha un allungamento del 10%.
Conclusione
6063 viene utilizzato per la fabbricazione architettonica, telai di porte e finestre, tubi e tubazioni e mobili in alluminio. Quindi è utile per l'utilizzo nei pannelli solari.
