الألومنيوم النقي مقابل سبائك الألومنيوم: ما هو الفرق ولماذا يتم فصلهما

مقدمة

يعد الألومنيوم أحد أكثر المعادن غير الحديدية استخدامًا في الصناعة الحديثة. يصنف الناس عادة مواد الألومنيوم إلى فئتين رئيسيتين: الألومنيوم النقي وسبائك الألومنيوم. هذا التصنيف ليس تعسفيا. لأنه يقوم على التركيب الكيميائي، الخواص الميكانيكية واحتياجات التطبيق. يمكن أن تؤدي إضافة عناصر معدنية أو غير معدنية أخرى إلى الألومنيوم إلى تغيير خصائصه الأصلية بشكل كبير، لذلك يقوم المصنعون بفصل الألومنيوم النقي وسبائك الألومنيوم لسيناريوهات الاستخدام المختلفة.

تعريف الألومنيوم النقي وسبائك الألومنيوم

ما هو الألومنيوم النقي

يشير الألومنيوم النقي إلى معدن الألومنيوم الذي يحتوي على نسبة ألومنيوم لا تقل عن 99.0%. فهو يحتوي فقط على كميات ضئيلة من عناصر الشوائب التي لا يمكن تجنبها مثل الحديد والسيليكون، دون إضافة متعمدة لعناصر صناعة السبائك. يتميز الألومنيوم النقي بكثافة منخفضة ومقاومة ممتازة للتآكل وليونة عالية. يمكن لفها إلى رقائق ألومنيوم رفيعة للغاية بسهولة. ومع ذلك، ضعفها الكبير هو انخفاض قوة الشد. إنها تنحني أو تتشوه بسهولة تحت الحمل الثقيل، لذلك لا يمكنها تحمل الضغط الهيكلي الكبير بمفردها.

ما هي سبائك الألومنيوم

يتم تصنيع سبائك الألومنيوم عن طريق خلط الألومنيوم النقي عمدا مع كميات محكومة من عناصر صناعة السبائك، بما في ذلك المغنيسيوم والنحاس والمنغنيز والسيليكون والزنك. تذوب هذه العناصر في مصفوفة الألومنيوم لتعديل بنيتها المجهرية. الهدف الأساسي من صناعة السبائك هو تحسين القوة أو الصلابة أو مقاومة التآكل أو مقاومة الحرارة مع الحفاظ على ميزة خفة الوزن للألمنيوم. بعد معالجة السبائك، يمكن للألمنيوم أن يدعم الأحمال الثقيلة ويصبح مادة هيكلية مؤهلة.

الأسباب الأساسية لفصل الألومنيوم النقي وسبائك الألومنيوم

معايير التركيب الكيميائي المختلفة

معيار التقسيم الأول هو التركيب الكيميائي. يحد الألومنيوم النقي من جميع إضافات السبائك لتتبع مستوى الشوائب. وقد حددت سبائك الألومنيوم نطاقات المحتوى للعناصر المضافة. تعتمد مصانع المواد ومختبرات التفتيش والجمارك على التركيب لفرز منتجات الألومنيوم. تتبع الدرجات المختلفة أيضًا المعايير الدولية مثل سلسلة سبائك الألومنيوم AA.

أداء ميكانيكي مختلف

الألومنيوم النقي ناعم ومرن. إنها تناسب الرسم العميق وإنتاج الرقائق والبطانات المضادة للتآكل. سبائك الألومنيوم تحصل على قوة أعلى بكثير. يمكن لبعض سبائك الألومنيوم المعالجة بالحرارة أن تصل إلى قوة قريبة من الفولاذ. سيقوم المهندسون باختيار المواد وفقًا لمتطلبات التحميل، لذلك يحتاجون إلى نوعين منفصلين من المواد.

حقول التطبيق مختلفة

يستخدم الألمنيوم النقي بشكل رئيسي في رقائق تغليف المواد الغذائية، والشرائط الموصلة، والكسوة المضادة للتآكل والأجزاء الزخرفية. أولويتها هي مقاومة التآكل وقابلية التشكيل. تُستخدم سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في قطع غيار السيارات وإطارات الطيران وملامح البناء والصفائح المعدنية والمعدات الصناعية. تحتاج هذه التطبيقات إلى وزن خفيف بالإضافة إلى قوة عالية.

خاتمة

الألومنيوم النقي هو المعدن الأساسي، في حين أن سبائك الألومنيوم هي المادة المعدلة المشتقة من الألومنيوم النقي. وهي مقسمة إلى فئتين بسبب الاختلافات في التركيب الكيميائي والسلوك الميكانيكي وأغراض الاستخدام النهائي. يساعد هذا التصنيف المصممين والمصنعين والمشترين على اختيار مادة الألومنيوم المناسبة لكل مشروع بسرعة.