1. آلومینیوم فراوان ترین عنصر فلزی در پوسته زمین است
آلومینیوم سومین عنصر فراوان در پوسته زمین پس از اکسیژن و سیلیکون و همچنین فراوان ترین عنصر فلزی در پوسته زمین است که 23/8 درصد از کل جرم پوسته زمین را به خود اختصاص داده است. آلومینیوم معمولاً به صورت ترکیبی (آلومینوسیلیکات ها و اکسیدهای آلومینیوم) در بوکسیت یافت می شود که ماده اولیه اصلی تولید آلومینیوم است که در سطح جهان به میزان حدود 57 میلیون تن در سال تولید می شود.
2. کشورهایی که غنی ترین ذخایر بوکسیت را دارند
کشوری که غنی ترین ذخایر بوکسیت را دارد کشور آفریقایی گینه است که ذخایر آن به 7.4 میلیارد تن می رسد که حدود یک چهارم کل ذخایر جهان را تشکیل می دهد. پس از آن ویتنام، استرالیا و برزیل به ترتیب با ذخایر 5.8 میلیارد تن، 3.5 میلیارد تن و 2.7 میلیارد تن قرار دارند. گینه نه تنها از نظر ذخایر بوکسیت غنی است، بلکه تولید بوکسیت آن نیز در میان بالاترین میزان تولید در جهان قرار دارد و در سال 2023 به 97 میلیون تن رسید.
3. آلومینیوم قبلاً گرانتر از طلا بود
در قرن نوزدهم، آلومینیوم گرانتر از طلا بود. در سال 1852 قیمت هر کیلوگرم آلومینیوم به 1200 دلار آمریکا می رسید، در حالی که قیمت هر کیلوگرم طلا تنها 600 دلار آمریکا بود. از آنجایی که فرآیند استخراج آلومینیوم بسیار پیچیده و پرهزینه بود، در آن زمان آلومینیوم به عنوان نوعی فلز گرانبها به حساب می آمد. به عنوان مثال، ناپلئون سوم، پادشاه وقت فرانسه، ظروف آلومینیومی را برای افراد VIP در ضیافت ها آماده می کرد، در حالی که مهمانان عادی از ظروف طلا استفاده می کردند.
4. روش الکترولیز باعث می شود هزینه تولید آلومینیوم کاهش یابد.
آلومینیوم گرانتر از طلا در سال 1886 وضعیت به طور اساسی تغییر کرد، سپس مخترع چارلز مارتین هال و پل ایر به ترتیب در ایالات متحده و فرانسه به طور مستقل روش الکترولیز آلومینیوم را توسعه دادند که به طور قابل توجهی هزینه تولید آلومینیوم را کاهش داد. در آغاز قرن بیستم، قیمت آلومینیوم به طور چشمگیری کاهش یافت و آن را تبدیل به یک فلز معمولی و مقرون به صرفه کرد.
تولید آلومینیوم الکترولیتی مبتنی بر استفاده از جریان الکتریکی برای الکترولیز آلومینا حل شده در کرایولیت (Na3AlF6) در دماهای بالا (950 درجه تا 980 درجه) برای تولید آلومینیوم خالص و دی اکسید کربن است. برای تولید یک تن آلومینیوم، تقریباً 13،000 تا 15،000 کیلووات ساعت برق مورد نیاز است.
5. آلومینیوم هرگز زنگ نمی زند
هنگامی که آلومینیوم در معرض هوا قرار می گیرد، به سرعت با اکسیژن واکنش می دهد و یک لایه نازک از اکسید آلومینیوم (Al2O3) تشکیل می دهد. این فیلم اکسید آلومینیوم تنها چند نانومتر ضخامت دارد، اما سختی آن به سختی الماس نزدیک است و به طور موثری از فلز زیرین در برابر خوردگی بیشتر محافظت می کند. به عبارت دیگر، فرآیند اکسیداسیون آلومینیوم در واقع از واکنش های بیشتر جلوگیری می کند. این ویژگی باعث می شود که آلومینیوم به طور گسترده در ساخت و ساز، هوا فضا و مهندسی دریایی مورد استفاده قرار گیرد زیرا توانایی آن برای پایدار ماندن در محیط های سخت است.
6. آلومینیوم یک فلز بسیار بازتابنده است
طبق گفته موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST)، سطوح آلومینیومی در بازتاب نور مرئی، نور مادون قرمز و امواج الکترومغناطیسی موثر هستند. بازتاب آلومینیوم می تواند از 80٪ تا 95٪ در شرایط مختلف متغیر باشد و آلومینیوم خالص در حالت بسیار صیقلی می تواند بازتابش 87٪ داشته باشد. انعکاس پذیری بالای آلومینیوم آن را به ماده ای رایج در سیستم های نوری مانند آینه های تلسکوپ و میکروسکوپ تبدیل می کند.
7. آلومینیوم عمدتا به شکل آلیاژ استفاده می شود
اگرچه آلومینیوم خالص دارای رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی است، اما مقاومت مکانیکی آن پایین است. آلیاژهای آلومینیوم با اختلاط آن با سایر فلزات مانند مس، منیزیم، سیلیکون و روی می توانند به میزان قابل توجهی استحکام و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشند. به عنوان مثال، آلیاژ آلومینیوم 2024 که حاوی 4.5٪ مس است، بیش از 50٪ قوی تر از آلومینیوم خالص است. طبق گزارش انجمن آلومینیوم آمریکا، آلیاژهای آلومینیوم بیش از 85 درصد از مصرف جهانی آلومینیوم را تشکیل می دهند.
8. آلیاژهای آلومینیوم مواد اصلی مورد استفاده در ساخت هواپیما هستند
آلیاژهای آلومینیوم به دلیل وزن سبک، استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی به طور گسترده در صنعت هوافضا استفاده می شوند. بر اساس تحقیقات MDPI، آلیاژهای آلومینیوم بیش از 80 درصد وزن ساختاری هواپیماهای تجاری مدرن را تشکیل می دهند. دو نوع پرکاربرد آلیاژ آلومینیوم 2024 و آلیاژ آلومینیوم 7075 هستند. آلیاژ آلومینیوم 2024 حاوی 4.5 درصد مس است و دارای استحکام خستگی عالی و مقاومت در برابر ترک است و معمولاً در ساختارهای بال و بدنه هواپیما استفاده می شود. در حالی که آلیاژ آلومینیوم 7075 حاوی 5.6 درصد روی و 2.5 درصد منیزیم است، استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی آن را به یک ماده ایده آل برای قاب هواپیما و ارابه فرود تبدیل می کند.
9. پودر آلومینیوم به طور گسترده در مواد منفجره و آتش بازی استفاده می شود.
این به این دلیل است که پودر آلومینیوم می تواند به طور قابل توجهی اثر انفجار و احتراق را بهبود بخشد. در آتش بازی، پودر آلومینیوم با عوامل اکسید کننده مانند کلرات پتاسیم مخلوط می شود تا پودر فلاش ایجاد شود، مخلوطی که نور و صدای شدیدی را در عرض 2 میلی ثانیه تولید می کند. و در مواد منفجره افزودن پودر آلومینیوم می تواند دمای انفجار و قدرت موج ضربه ای را افزایش دهد. بر اساس تحقیقات، افزودن پودر آلومینیوم می تواند سرعت ترکیدن مواد منفجره را بیش از 20 درصد افزایش دهد.
10. تقریباً 75 درصد از کل آلومینیومی که تا به حال توسط انسان تولید شده است هنوز در حال استفاده است.
از زمانی که آلومینیوم برای اولین بار در سال 1888 تولید شد، بیش از 160 میلیون تن آلومینیوم اولیه در سراسر جهان تولید شده است. طبق گزارش انجمن بین المللی آلومینیوم، حدود 120 میلیون تن (74.5 درصد) از این هنوز در حال استفاده است. در بسیاری از بازارهای صنعتی، مانند خودروسازی و ساخت و ساز، نرخ بازیافت آلومینیوم بیش از 90 درصد است. سالانه بیش از 30 میلیون تن ضایعات آلومینیوم در سطح جهان بازیافت می شود و این اطمینان حاصل می شود که آلومینیوم یکی از قابل بازیافت ترین مواد روی کره زمین است.
