Есть ли металлы легче алюминия?

Легкие металлы сосредоточены в главных подгруппах первых четырех групп периодической системы элементов. Названием они обязаны тому, что их плотность, как правило, ниже 5 т/м3.

Развитие производства полимерных и композиционных материалов отнюдь не отодвигает легкие металлы на второй план. Объем их производства продолжает расти, особенно это относится к алюминию и его сплавам. Но есть и «более другие» легкие металлы и сплавы.

Самые легкие — все щелочные металлы: литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций. Но в промышленности из них в качестве легкого материала применяют только литий, да и то в сплавах.

Литий — самый легкий из металлов, он почти вдвое легче воды. Но, к сожалению, в чистом виде применить его в качестве конструкционного материала невозможно — он слишком активен, вступает во взаимодействие и с водой, и с воздухом. А вот в сплавах, например, с алюминием, — пожалуйста.

Современные алюмо-литиевые сплавы по многим параметрам превосходят традиционные сплавы, и в ряде случаев конкурируют с пластмассами, упрочненными волокнами. Необходимую вязкость таких сплавов обеспечивают введением в них легирующих элементов — марганца, циркония и меди, соответствующей технологией изготовления материала, приводящей к образованию мелкозернистой структуры, а также применением термомеханической обработки, влияющей на равномерность выделения дисперсных фаз.

Благодаря этому достигают необходимой комбинации прочности и вязкости, что при малой плотности и высокой жесткости позволяет рассматривать алюмо-литиевые сплавы как наиболее перспективный материал для легких конструкций.

Алюмо-литиевые сплавы интересны для авиакосмической промышленности. Это вызвано тем, что добавка лития одновременно повышает модуль упругости и понижает плотность сплава, тем самым способствуя уменьшению массы конструкций.

Из щелочноземельных металлов в конструкционных материалах используют только магний и бериллий. Кальций и стронций, несмотря на то, что они легче алюминия, практически не используют.

Сплавы магния многочисленны и делятся на две группы: литейные и деформируемые.

Благодаря низкой плотности и высокой удельной прочности их используют в авиакосмической технике в качестве конструкционных материалов. Магний придает им легкость — магниевые сплавы на треть легче алюминия.

Около пятой части выплавляемого магния используют в автомобилестроении.

Магний предпочтителен и при изготовлении композитов с металлической матрицей. Расплавленный алюминий, например, реагирует с армирующими волокнами карбида кремния, образуя карбид алюминия. Магний в отношении этих волокон инертен.

Бериллий одновременно относится и к легким, и к редким металлам, а следовательно, и к дорогим. Но основной недостаток этого металла, препятствующий его применению в технике, — высокая токсичность.

Еще один отрицательный фактор — хрупкость бериллия. Однако плюсов у него значительно больше.

Бериллий — один из наиболее легких металлов. Он в 1,5 раза легче алюминия и в 4 раза легче нержавеющей стали. По модулю упругости он превосходит и сталь, и титан, и алюминий. Важно, что его прочностные свойства не утрачиваются вплоть до температуры 800 градусов.

Несмотря на высокую стоимость и токсичность, бериллий используют там, где он незаменим. Так, в США из него были изготовлены панели серии космических кораблей «Аджена», части антенны на спутнике связи «Тэксэт-1» и отражатель ядерного ракетного двигателя «Нерва-1».

Алюминий находится в третьей группе элементов. Других металлов легче алюминия в этой группе нет. В четвертой группе легче алюминия только кремний. Но значение его столь велико, что он заслуживает отдельной статьи.

Подведем итоги. Металлов легче алюминия много, больше десятка. Но не все из них, увы, могут его заменить или дополнить.

Однако все меняется…


16:02 24.03.2017



Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:
* 1. Выберите правильный вариант:
* 2. Введите ответ цифрами: два плюс два равно


Почему «царь-танк» не появился на поле боя?

Почему «царь-танк» не появился н...

В одной из серий кинофильма «Звездные войны» есть впечатляющий эпизод — на войска повстанцев наступают звероподобные танки Империи. Стальные громадины передвигаются на четырех н...
Обучение программированию

Обучение программированию

Явление компьютерной школы может показаться далеким или непонятным, но при ближайшем изучении четко видно, что эта программа совсем не оторвана от реальности, как может показаться на первый взгляд. Эт...
Почему шампанское не может быть бургундским?

Почему шампанское не может быть ...

Когда слышишь «Франция», в памяти разу всплывает — шампанское, бургундское, бордо… Знаменитые французские вина, именуемые по названию провинций, где рос и набирался солнц...
Как стать учителем? Личный опыт студентки

Как стать учителем? Личный опыт ...

Когда три года назад я заканчивала школу, уже было решено, что буду поступать в педагогический университет на филологический факультет, поскольку я хотела стать учительницей русского языка и литератур...
MBA – Master of Business Administration или как стать успешным топ-менеджером

MBA – Master of Business Adminis...

MBA весьма популярная программа и существует уже давно, однако до сих пор нет единого стандарта для квалификации студентов по данной программе. Это неминуемо ведет к трудностям при оценке и сравнении ...
Готовимся к экзаменам. Для чего нужны подготовительные курсы?

Готовимся к экзаменам. Для чего ...

Подготовительные курсы есть при каждом вузе. Ежегодно толпы абитуриентов заполняют университетские аудитории в надежде вернуться сюда следующей осенью уже в качестве полноправных студентов. Многим это...
События и обществоРемонт и СтроительствоЕда и кулинарияДом и семьяОбучениеКультура, искусство, историяМир вокруг насМедицина и здоровьеITСтатьи о заработке
Читаемые:

О портале:

Наш портал является ресурсом, который включает в себя широкий перечень познавательных и интересных статей. Каждый посетитель найдет для себя что-нибудь полезное. Адаптированный дизайн позволяет вам максимально быстро находить необходимую информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех существующих планшетах. Теперь найти необходимую информацию стало совершенно просто.

Мы собрали для вас информативные и отличные статьи. У нас сайте вы найдете ответы на необходимые для вас вопросы. Упрощенная система поиска позволяет вам мгновенно отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на абсолютно любых электронных устройствах. Теперь, поиск нужной информации будет занимать у вас считанные секунды.