Bok tamo! Kao dobavljač u poslovanju proizvodnje aluminija, iz prve sam ruke vidio razlike između izrade aluminijskih kompozita i čistog aluminija. Uronimo u to i istražimo kako se ova dva proizvodna procesa razlikuju.
Počevši s proizvodnjom čistog aluminija
Prvo, razgovarajmo o proizvodnji čistog aluminija. Sve počinje s boksitom, koji je primarna ruda za aluminij. Boksit se vadi iz zemlje, a zatim prolazi kroz niz koraka za ekstrakciju aluminija.
Bayerov proces je prvi veliki korak. U tom procesu boksit se drobi i miješa s vrućom otopinom natrijevog hidroksida. Ova smjesa se zatim zagrijava pod pritiskom, što otapa aluminijev oksid u boksitu. Nečistoće ostaju kao čvrsti talog koji se naziva crveni mulj. Dobivena otopina, koja sadrži natrijev aluminat, zatim se ohladi i zalije kristalima aluminijevog hidroksida. Ovi kristali uzrokuju taloženje aluminijevog hidroksida iz otopine.
Nakon toga, aluminijev hidroksid se kalcinira na visokim temperaturama da bi se proizvela glinica (aluminijev oksid). Glinica se zatim tali u Hall-Héroult ćeliji. U ovoj ćeliji glinica se otapa u rastaljenom kriolitu (spoj natrij-aluminijev fluorid) i kroz otopinu prolazi električna struja. Ovaj proces elektrolize razgrađuje glinicu u čisti metalni aluminij i kisik. Čisti aluminij tone na dno ćelije i povremeno se ispušta.
Nakon što se dobije čisti aluminij, može se lijevati u različite oblike. Na primjer, koristimo seKalup za ingoteza lijevanje aluminija u poluge. Ti se ingoti zatim mogu dalje preraditi u razne proizvode poput limova, folija i šipki.
Prelazimo na proizvodnju aluminijskih kompozita
Sada, prebacimo fokus na aluminijske kompozite. Aluminijski kompoziti su materijali izrađeni kombinacijom aluminija s drugim tvarima, poput keramike, polimera ili drugih metala. Cilj stvaranja kompozita je poboljšati svojstva aluminija, poput povećanja njegove čvrstoće, krutosti ili otpornosti na toplinu.
Proizvodnja aluminijskih kompozita započinje odabirom materijala za ojačanje. To može biti bilo što, od karbonskih vlakana do čestica silicij karbida. Izbor armature ovisi o željenim svojstvima konačnog kompozita.
Jedna od uobičajenih metoda proizvodnje aluminijskih kompozita je metalurgija praha. U ovom procesu, aluminijski prah i prah za ojačanje se miješaju. Ova se smjesa zatim sabija pod visokim tlakom kako bi se dobio zeleni kompakt. Zeleni tijesto se zatim sinterira na visokoj temperaturi u kontroliranoj atmosferi. Tijekom sinteriranja čestice aluminija međusobno se povezuju, a čestice ojačanja ugrađuju se u aluminijsku matricu.
Druga metoda je obrada u tekućoj fazi. U ovom pristupu, materijal za pojačanje dodaje se rastaljenom aluminiju. To se može učiniti na različite načine. Na primjer, ojačanje se može ubrizgati u rastaljeni aluminij pomoću struje plina. Ili se rastaljeni aluminij može snažno miješati dok se dodaje armatura. Time se osigurava ravnomjerna raspodjela armature kroz rastaljeni aluminij.
Nakon što se u rastaljeni aluminij doda armatura, smjesa se lijeva u željeni oblik. Baš kao i s čistim aluminijem, možemo koristiti kalupe poputTave otporne na toplinutijekom procesa lijevanja. Ove posude su dizajnirane da izdrže visoke temperature koje su prisutne kod lijevanja aluminijskih kompozita.
Ključne razlike
Postoji nekoliko ključnih razlika između proizvodnje aluminijskih kompozita i čistog aluminija.
Sirovine
Najočitija razlika je u sirovinama. Proizvodnja čistog aluminija uglavnom koristi boksit kao početni materijal. Nasuprot tome, proizvodnja aluminijskih kompozita zahtijeva ne samo aluminij već i materijal za ojačanje. Izbor i kvaliteta materijala za ojačanje mogu imati značajan utjecaj na svojstva konačnog kompozita.
Složenost obrade
Proizvodnja aluminijskih kompozita općenito je složenija od proizvodnje čistog aluminija. Kod čistog aluminija glavni procesi su ekstrakcija, elektroliza i lijevanje. Iako ti procesi nisu jednostavni, dobro su uspostavljeni i relativno jednostavni. S druge strane, proizvodnja aluminijskih kompozita uključuje dodatne korake, kao što je miješanje aluminija s materijalom za ojačanje i osiguravanje jednolike raspodjele armature.
Poboljšanje imovine
Krajnji cilj dva proizvodna procesa je različit. Proizvodnja čistog aluminija ima za cilj dobiti aluminij visoke čistoće sa svojim inherentnim svojstvima, kao što su dobra vodljivost i otpornost na koroziju. Međutim, proizvodnja aluminijskih kompozita usmjerena je na poboljšanje svojstava aluminija. Dodavanjem pravog ojačanja možemo stvoriti kompozite s poboljšanom čvrstoćom, krutošću i otpornošću na toplinu.
trošak
Aluminijski kompoziti obično su skuplji za proizvodnju od čistog aluminija. Trošak materijala za pojačanje može biti visok, osobito ako se radi o materijalu visokih performansi poput karbonskih vlakana. Dodatno, složeniji procesi proizvodnje kompozita također doprinose višim troškovima.
Prijave i potražnja na tržištu
Razlike u proizvodnji također dovode do različitih primjena i zahtjeva tržišta.
Čisti aluminij naširoko se koristi u mnogim industrijama zbog svoje dobre električne vodljivosti, otpornosti na koroziju i male težine. Koristi se u električnom ožičenju, pakiranju (poput aluminijske folije) iu automobilskoj industriji za dijelove poput blokova motora i kotača.
Aluminijski kompoziti, s druge strane, koriste se u specijaliziranijim primjenama gdje su potrebna poboljšana svojstva. Na primjer, u zrakoplovnoj industriji aluminijski kompoziti koriste se za izradu dijelova koji moraju biti lagani, ali i vrlo čvrsti. U automobilskoj industriji mogu se koristiti za poboljšanje učinkovitosti goriva vozila smanjenjem težine komponenti uz zadržavanje čvrstoće.
Zaključak
Zaključno, proizvodnja aluminijskih kompozita i čistog aluminija dva su različita procesa sa svojim jedinstvenim karakteristikama. Kao dobavljač u industriji proizvodnje aluminija, razumijem važnost obojega. Bez obzira trebate li čisti aluminij zbog njegovih osnovnih svojstava ili aluminijske kompozite za poboljšanu izvedbu, imamo stručnost i proizvode koji će zadovoljiti vaše potrebe.
Ako ste zainteresirani za kupnju aluminijskih proizvoda, bilo da se radi o čistom aluminiju ili aluminijskim kompozitima, volio bih porazgovarati s vama. Možemo razgovarati o vašim specifičnim zahtjevima i pronaći najbolje rješenje za vaš projekt. Ne ustručavajte se kontaktirati i započeti raspravu o nabavi!
Reference
- "Aluminij: tehnologija, primjena i okoliš" Johna F. Grandfielda
- Članci časopisa "Composites Science and Technology" o proizvodnji aluminijskih kompozita