Alüminyum Malzeme Hakkında 10 Eğlenceli Bilgi

Gerçek 1: Alüminyumun Keşfi: Yerkabuğunda en bol bulunan maddedir.

Alüminyum elementi, yerkabuğunun toplam kütlesinin yaklaşık 8%'sini oluşturur. Amerikalı kimyager Charles Martin Hall ve Fransız kimyager Paul-Louis-Thouëlle Eyrou, 1886 yılında alüminyum üretmenin ilk ticari yöntemi olan Hall-Eyrou yöntemini keşfetti.

Alüminyum içeren cevherler antik çağlardan beri boyama ve ilaç hazırlama amacıyla kullanılmıştır. Ancak, 18. yüzyıla kadar alüminyumun gerçek doğası ve varlığı bilim tarafından bilinmiyordu.

1754 yılında İsveçli kimyager Axel Fredrik Cronstedt, "cıva alüminyum" adı verilen bir alüminyum ve cıva alaşımı keşfetti. Yeni metali, cevheri ısıtarak ve cıva ile reaksiyona sokarak elde etti. Ancak o zamanlar bu alaşımdaki elementin ayrı bir metal olduğu fark edilmemişti.

1825 yılında Danimarkalı fizikçi Hans Christian Ørsted, cıva-alüminyum alaşımlarından saf alüminyumu izole etmeye çalışarak bir adım daha attı. Cıvalı alüminyumu bir asitle reaksiyona sokarak ondan saf alüminyum tozu izole etti. Ancak, bu yöntem yüksek saflıkta alüminyum elde etmede hala başarısızdı.

Birkaç yıl sonra, 1827'de Alman kimyager Friedrich Wöhler ve Fransız kimyager Charles Martin Hall bağımsız olarak neredeyse aynı anda saf alüminyumu keşfettiler. Wöhler, Ørsted'inkine benzer bir yöntem kullanarak saf alüminyumu alüminyum klorür ile reaksiyona sokarak ondan izole etti. Hall ise erimiş alüminayı elektrolize ederek saf alüminyum hazırlamak için elektrolitik bir yöntem geliştirdi.

Gerçek 2: Hall'un elektroliz yöntemi

Hall'un elektroliz yöntemi daha sonra alüminyum malzemenin endüstriyel olarak üretilmesinde birincil yöntem haline geldi. Hall'un elektroliz yöntemi, alüminyum malzemenin seri üretiminin temelini attı. Hall, 1886 yılında bir ortağıyla birlikte bir alüminyum malzeme üretim şirketi kurdu ve ticari alüminyum üretimine başladı. Bu keşif, alüminyum malzemenin fiyatında dramatik bir düşüşe yol açarak onu yaygın olarak kullanılan bir malzeme haline getirdi.

Alüminyum malzemenin keşfi süreci çok sayıda bilim insanının çabalarını ve araştırmalarını gerektirmiştir. İlk cıva-alüminyum alaşımlarının keşfinden saf alüminyum malzemenin izolasyonuna ve endüstriyel üretimdeki atılımlara kadar bu süreç onlarca yıl sürdü. Günümüzde alüminyum, çok çeşitli alanlarda kullanılan, modern endüstri ve teknolojinin gelişimini sağlayan önemli bir mühendislik malzemesidir.

Gerçek 3: Alüminyum Malzeme, endüstriyel üretimde en yaygın kullanılan metallerden biridir.

Alüminyum malzeme havacılık ve uzay endüstrisinde önemli bir rol oynamaktadır. Alüminyumun olağanüstü hafifliği ve mukavemeti onu uçak üretimi için ideal kılmaktadır. Gövde kabuklarından iç bileşenlere kadar, uçak gövdeleri, kanatlar, kuyruklar, kanat kirişleri ve motor parçaları genellikle alüminyum malzeme kullanılarak üretilir. Alüminyum malzeme avantajlıdır, çünkü uçuş kuvvetleri ve titreşimleriyle başa çıkmak için yeterli güç sağlarken, genel uçak ağırlığını azaltır ve yakıt verimliliğini ve performansını artırır. Ayrıca alüminyum malzemenin korozyon direnci, onu uçak imalatında vazgeçilmez bir malzeme haline getirmektedir. Alüminyum alaşımları tıbbi cihazlarda, yapay uzuvlarda ve tekerlekli sandalyelerde kullanılmaktadır. Alüminyum ürünler çeşitli tıbbi ve sağlık uygulamaları için biyouyumlu, hafif ve dayanıklıdır. 

Otomotiv endüstrisinde kullanılan alüminyum malzemeler otomobil gövdeleri, motor parçaları ve iç bileşenleri üretmektir. Alüminyum malzemelerin kullanımı otomobillerin ağırlığını azaltır, yakıt verimliliğini artırır ve egzoz emisyonlarını azaltır. Isıl işlem ve alaşımlama yoluyla, alüminyum malzemelerin mukavemeti ve plastisitesi, mukavemetinin yaklaşık 570 MPa ila 620 MPa'ya ulaşabileceği noktaya kadar geliştirilebilir, bu nedenle alüminyum malzemeler, askeri uçaklar, savaş gemileri ve zırhlı araçlar gibi askeri ekipmanların üretiminde yüksek sertlikte alüminyum malzemelerin kullanıldığı askeri ve savunma alanlarında da yaygın olarak kullanılmaktadır.

Gerçek 4: Uçak nasıl havalanıyor?

Alüminyum malzemelerin ulaşımda kullanımı da çok yaygındır. Alüminyum malzemeler, metalin hafifliği nedeniyle otomobil, tren, gemi ve uçak yapımında kullanılmaktadır. Alüminyum kullanımı sayesinde araçlar ve uçaklar daha hafif olmakta, bu da performanslarını ve yakıt tasarrufunu artırmaktadır.

7000 serisi alüminyum alaşımı, havacılık ve uzay sektöründe en yaygın kullanılan alüminyum alaşımıdır. Üstün korozyon direnci ve yüksek mukavemeti nedeniyle, 7000 serisi alüminyum alaşımları uçak uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle 7075 ve 6061 olmak üzere iki alüminyum alaşımı havacılık uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır:

7075 Alüminyum Alaşımı: 7075 alaşımı, esas olarak alüminyum, çinko, bakır, magnezyum ve diğer alaşım elementlerinden oluşan yüksek mukavemetli bir alüminyum alaşımıdır. Olağanüstü mukavemete ve mükemmel korozyon direncine sahiptir ve uçak yapısal elemanları, uçak muhafazaları, kanat kirişleri ve konektörler gibi bileşenlerde yaygın olarak kullanılır.

Alüminyum Alaşım 6061: Alaşım 6061, alüminyum, magnezyum ve silikondan oluşan genel amaçlı bir alüminyum alaşımıdır. İyi bir mukavemete ve işlenebilirliğe sahiptir ve havacılık alanında uçak yapıları, uzay aracı parçaları ve uzay aletleri için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bu alüminyum malzemeler yüksek mukavemetleri, düşük ağırlıkları ve korozyon dirençleri nedeniyle uçak ve uzay aracı üretimi için mükemmeldir ve bunların tümü havacılık ve uzay uygulamalarında uzun süredir kapsamlı bir şekilde incelenmiş ve gösterilmiştir.

Alüminyum malzemeler sadece uçak endüstrisinde değil, aynı zamanda bazı sıra dışı otomobillerin üretiminde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin balonların ve sıcak hava balonlarının iskeletlerinde hafiflik, sağlamlık ve stabilite kazandırmak için alüminyum malzemeler sıklıkla kullanılmaktadır.

Gerçek 5: En antioksidan metal

Alüminyum havadaki oksijenle reaksiyona girdiğinde, yüzeyde hızla bir oksit tabakası oluşur. Bunun nedeni alüminyum yüzeyindeki taze metalin oksijenle reaksiyona girerek alüminyum oksit oluşturmasıdır. Alüminyum oksit, oksijen varlığında oluşmaya, büyümeye ve kademeli olarak tüm alüminyum yüzeyini kaplamaya devam eder. Bu süreç genellikle oksidasyon veya oksidatif korozyon olarak adlandırılır. Bu oksit tabakası esas olarak alüminyum oksitten (Al2O3) oluşur ve belirli bir kalınlığa ve stabiliteye sahiptir. Bu alüminyum oksit filmi daha fazla oksidasyon ve korozyonu önleyerek alüminyuma zorlu ortamlarda uzun bir hizmet ömrü sağlar.

Korozyon direnci: Oksit tabakası alüminyum yüzeyi daha fazla korozyona karşı korur. Oksit tabakası, oksijen, nem ve diğer aşındırıcı maddelere daha fazla maruz kalmayı önleyen yoğun bir bariyerdir.

İzolasyon: Oksit tabakası, iyi elektriksel yalıtım özelliklerine sahip bir yalıtım malzemesidir. Bu, oksit tabakasını kapasitörler ve elektronik bileşenler gibi elektronik ve elektrik uygulamalarında önemli kılar.

İyi Yapışma: Oksit tabakası alüminyum alt tabakaya iyi yapışır ve soyulmaya veya dökülmeye eğilimli değildir. Bu, oksit tabakasının bütünlüğünün ve stabilitesinin korunmasına yardımcı olur.

İyi aşınma direnci: Oksit tabakası belirli bir sertlik derecesine ve aşınma direncine sahiptir ve yüzey aşınmasına ve çizilmelere karşı koyabilir.

Gerçek 6: En iyi gıda ambalaj malzemeleri

Alüminyum ambalaj sektöründe çok yaygındır. Alüminyum folyo gıda paketlemede, tütün paketlemede ve farmasöti̇k ambalajdiğerlerinin yanı sıra. Alüminyum folyo gıdanın tadını etkilemeyen mükemmel bariyer özelliklerinin yanı sıra ürünü ışık, oksijen ve nemden koruyan iyi bir sızdırmazlık özelliğine sahiptir. Alüminyum, yiyecek ve içecek endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Alüminyum kutular, içecek ve gıda ürünlerini içermek için kullanılan en yaygın örnektir. Bunun nedeni alüminyum kutuların, folyoların ve kutuların yiyecekleri taze tutmasıdır.

Gerçek 7: En çok geri dönüştürülebilen metal malzeme

Alüminyum mükemmel bir geri dönüştürülebilir malzemedir. Geri dönüştürülmüş alüminyum kutular, özelliklerini veya kalitelerini kaybetmeden defalarca eritilebilir ve yeniden üretilebilir. Ve 1 ton alüminyumun geri dönüştürülmesinde, birincil üretim için gereken enerjinin yalnızca yaklaşık 5%'si kullanılır. Bu da alüminyumu sürdürülebilir kalkınma ve çevre bilincinin önemli bir parçası haline getirmektedir.

Küresel olarak, alüminyum kutular için geri dönüşüm oranları nispeten yüksektir ve birçok gelişmiş ülkede 50% veya daha fazlasını aşmaktadır. Hatta bazı ülkeler 90%'nin üzerinde geri dönüşüm oranlarına ulaşmıştır. Kullanılmış alüminyum kutularımız geri dönüşüm kutusuna atıldıktan sonra ilk olarak diğer atıklardan ayrılmaları ve geri dönüşüme hazırlanmaları için ayrıştırılır ve işlenir. Daha sonra temizlenir ve sıkıştırılırlar: alüminyum kutular nakliye ve depolama sırasında daha az yer kaplamaları için temizlenir ve sıkıştırılır. Son olarak eritilir ve yeniden üretilir: Eritilmiş alüminyum kutular alüminyum külçelere dönüştürülür ve bu külçeler daha sonra yeni alüminyum kutular, otomotiv parçaları ve inşaat malzemeleri gibi yeni alüminyum ürünler üretmek için kullanılabilir.

Alüminyum kutuların geri dönüşümü aynı zamanda çöp sahalarındaki yükü azaltır ve çöp sahalarının ömrünü uzatır. Sınırlı alüminyum kaynaklarına olan talebi azaltmaya yardımcı olur, böylece cevher madenciliğine olan bağımlılığı azaltır. Alüminyum kutuların geri dönüşümü, kaynak kullanımının azaltılması, enerji tasarrufu ve çevrenin korunması üzerinde büyük etkisi olan çok önemli bir çevresel uygulamadır. İnsanların ve toplumun çabalarını birleştirerek alüminyum kutu geri dönüşüm oranını daha da artırabilir ve sürdürülebilir kalkınmayı destekleyebiliriz.

Gerçek 8: Elektriği en iyi ileten ilk 5 metal

En sık kullanılan iletken malzemelerden biri olmasına rağmen, alüminyum aynı zamanda güçlü elektrik iletkenliğine sahiptir. Alüminyum, elektrik iletkenliği bakırdan yaklaşık 61% daha fazla olduğu için elektrikli ve elektronik ekipmanlarda sıklıkla kullanılır. Birçok elektrik iletim ve dağıtım sisteminde alüminyum iletkenler kullanılır. Bakır iletkenlerle karşılaştırıldığında, alüminyum iletkenler daha ucuz ve daha ağırdır, bu da onları uzun mesafeli iletim hatları için tercih edilen malzeme haline getirir.

Bu liste, yaygın olarak kullanılan bazı metal ve alaşımların eşit boyutlara göre iletkenlik sırasını göstermektedir.

1. Saf gümüş
2. Saf bakır
3. Saf altın
4. Alüminyum
5. Çinko
6. Nikel
7. Pirinç
8. Bronz
9. Demir
10. Platin

Etkili ve güvenilir güç aktarımı sağlamak için alüminyum iletkenlerin iletkenliği ve korozyon direnci en üst düzeye çıkarılır. Bilgi teknolojisi, alüminyumun birçok faydalı uygulamaya sahip olduğu bir başka alandır. Örneğin alüminyum, metalin mükemmel elektrik iletkenliği ve ekipmanın kararlılığını ve performansını destekleyen ısı yayma yetenekleri nedeniyle bilgisayar ısı alıcılarının ve elektronik ekipman muhafazalarının yapımında sıklıkla kullanılır. Elektronik üretiminde alüminyum, elektrikli cihazlar için ısı alıcıları, bilgisayar gövdeleri ve cep telefonu gövdeleri de dahil olmak üzere çok çeşitli ürünlerde kullanılır. Alüminyumun mükemmel termal ve elektriksel iletkenlik nitelikleri sayesinde elektronik ekipmanın kararlılığı ve performansı korunur.

Gerçek 9 Alüminyum Yansıtıcı Özellikleri

Alüminyum, mükemmel yansıtıcı özellikleri nedeniyle reflektör, ayna ve optik cihazların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Alüminyumun yüksek yansıtıcılığı onu spot ışıkları, güneş reflektörleri ve araç farları gibi uygulamalarda kullanışlı hale getirir. Güneş enerjisi endüstrisi genellikle güneş panelleri ve kolektörler için alüminyum kullanır. Alüminyum mükemmel ışık yansıtıcı özelliklere ve korozyon direncine sahiptir, bu da güneş enerjisi ekipmanının verimliliğini ve uzun ömürlülüğünü artırır. 

Gerçek 10 Alüminyum Erime Noktası ve İşlenebilirlik

Alüminyum çeşitli uygulamaların benzersiz gereksinimlerini karşılayabildiğinden, alüminyum malzemeler uçak, otomobil üretimi ve inşaat dahil olmak üzere çok çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır. Düşük erime noktası olan 660 santigrat derece (1.220 Fahrenheit derece) nedeniyle alüminyumun eritilmesi ve dökülmesi daha kolaydır. Ayrıca alüminyum, mukavemetini ve plastikliğini artırmak için soğuk manipüle edilebilir (örneğin, haddeleme, germe ve dövme).

Sonuç Önemli bir metalik malzeme olan alüminyum, geniş bir uygulama yelpazesine ve benzersiz özelliklere sahiptir. Hafifliği, elektrik iletkenliği, korozyon direnci ve geri dönüştürülebilirliği onu modern endüstrinin vazgeçilmez malzemelerinden biri haline getirmektedir. Alüminyumun özellikleri ve uygulamaları hakkında daha derin bir anlayış kazanarak, avantajlarından daha iyi yararlanabilir ve teknoloji ve toplumun gelişimini teşvik edebiliriz. Aynı zamanda, alüminyumun sürdürülebilirliğine ve çevresel etkilerine de odaklanmalı ve alüminyum malzemelerin geri dönüşümünü ve çevre dostu üretimini teşvik etmek için uygun önlemleri almalıyız.

Alüminyum ne için kullanılır?

Alüminyum, avantajlı özellikleri nedeniyle çeşitli endüstrilerde ve uygulamalarda kullanılmaktadır. Alüminyumun en yaygın kullanım alanları şunlardır: Ulaşım, inşaat, elektrik, tüketim malları.

1. Taşımacılık: Alüminyum, otomotiv endüstrisinde araç gövdeleri, motor bileşenleri, tekerlekler ve diğer parçaların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Hafif yapısı yakıt verimliliğini artırmaya ve emisyonları azaltmaya yardımcı olur. Havacılık ve uzay endüstrisinde alüminyum uçak yapılarında, kanatlarda, gövdelerde ve diğer bileşenlerde kullanılır.
2. İnşaat ve Mimarlık: Alüminyum, inşaat sektöründe pencereler, kapılar, çatı sistemleri, perde duvarlar ve yapısal elemanlar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Hafif olmasının yanı sıra dayanıklılık, korozyon direnci ve tasarım esnekliği sunar.
3. Elektrik ve Elektronik: Alüminyum, mükemmel elektrik iletkenliği nedeniyle elektrik kablolarında, enerji nakil hatlarında ve iletkenlerde kullanılır. Ayrıca, termal iletkenlik ve hafiflik özelliklerinden yararlanılarak elektronik cihazlarda, ısı alıcılarında ve kapasitörlerde de kullanılır.
4. Tüketim Malları: Alüminyum, ev aletleri (buzdolabı, fırın ve çamaşır makinesi gibi), mutfak eşyaları, ambalaj malzemeleri, mobilya ve dekoratif ürünler dahil olmak üzere çeşitli tüketici ürünlerinde bulunur. Korozyon direnci, estetik çekiciliği ve imalat kolaylığı onu bu uygulamalarda popüler kılmaktadır.
5. Ambalajlama: Alüminyum folyo ve kaplar gıda, içecek, ilaç ve diğer ürünlerin paketlenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Alüminyumun bariyer özellikleri, hafifliği ve yüksek ve düşük sıcaklıklara dayanma kabiliyeti, onu bozulabilir malların korunması ve muhafaza edilmesi için ideal hale getirmektedir.
6. Endüstriyel Uygulamalar: Alüminyum, makine ve ekipman üretimi için çeşitli endüstriyel sektörlerde kullanılmaktadır. Mukavemeti, korozyon direnci ve işlenebilirliği nedeniyle endüstriyel makinelerin, depolama tanklarının, boruların ve yapısal bileşenlerin üretiminde yaygın olarak kullanılır.
7. Yenilenebilir Enerji: Alüminyum, güneş enerjisi sistemleri ve rüzgar türbinleri gibi yenilenebilir enerji teknolojilerinde kullanılmaktadır. Hafif yapısı onu güneş panelleri için uygun hale getirirken, mukavemeti ve korozyon direnci rüzgar türbini bileşenleri için faydalıdır.