HomeАлюминий › Спорит с пластмассой и сталью

Спорит с пластмассой и сталью

Спорит с пластмассой и стальюКаждый год Земля получает от Солнца столько энергии, сколько могли бы дать 30 миллионов крупнейших в мире электростанций. Уже более полувека изобретатели создают разные типы солнечных нагревателей, которые позволят уловить хотя бы небольшую часть громадной энергии и поставить ее на службу человеку.

 

В ближайшем будущем в связи с истощением запасов нефти и газа следует ожидать широкого распространения гелиотехники. Для отопления домов и различных бытовых нужд будут применяться устройства из алюминия, панели которых имеют внутренние каналы, нагревающие воду до 30-80 С. За последние годы во многих странах все больше ощущается

Наряду с дальнейшим развитием технического прогресса в производстве глинозема и алюминия нехватка пресной воды. Ведь сейчас расход ее в крупных промышленных городах превышает 50 литров в сутки на человека. И тут на помощь придут нагреватели с алюминиевыми деталями, концентрирующие солнечное тепло и позволяющие нагревать воду до 300 С. Их можно будет использовать не только для питания установок для опреснения морской воды, но и для холодильников.

Алюминиевые зеркала помогут \»уловить\» солнечные лучи и в высокотемпературных нагревателях, предназначенных для получения пара высокого давления на электростанциях.

 

За последние годы алюминий стал применяться в производстве обычных зеркал высшего качества. Раньше зеркальное стекло покрывали тонким слоем серебра. Теперь дефицитный металл стали заменять алюминием.

 

Румынские ученые сконструировали промышленную установку для алюминиевого покрытия стекла в вакууме производительностью 200 тысяч квадратных метров зеркал в год. Они стоят в 3-4 раза дешевле зеркал с серебряным покрытием, нисколько не уступая им по качеству.

Как известно, чем меньше масса автомобиля, тем меньше расход горючего, так как он в значительной мере пропорционален массе автомашин. Поэтому и стремятся конструкторы и автомобилестроители к замене стальных деталей и конструкций пластмассовыми и алюминиевыми. Пластмассы пока стоят дороже алюминия, к тому же этот металл прочнее пластмассы.

 

В американских легковых автомобилях в настоящее время средняя масса деталей из алюминия и его сплавов составляет около 40 килограммов.

В течение среднего срока службы автомобиля экономия энергии от уменьшения расхода бензина на каждый килограмм алюминиевых деталей почти в пять раз превышает расход энергии на их изготовление.

Некоторые специалисты считают, что со временем можно будет довести массу алюминиевых деталей в больших легковых автомашинах до 500 килограммов.

У алюминиевых сплавов, число которых быстро растет, много разных достоинств, но зсе же они уступают по прочности и упругости, жесткости и термической стойкости сплавам на основе железа.

Казалось бы, что эти недостатки присущи сплавам алюминия в силу его природы. Но ведь в наш век научились изменять и природу!
Ученые и металлурги, тщательно изучив свойства различных алюминиевых сплавов, пришли к выводу, что их можно избавить от некоторых недостатков, ограничивающих их применение в некоторых областях народного хозяйства.

 

Достаточно армировать их тонкими металлическими проволоками или особо прочными волокнами, получаемыми из неметаллических материалов — графита, карбидов бора и кремнезема.

 

В настоящее время в США освоили технологию производства армированных листов из серийных алюминиевых сплавов. Чаще всего листы армируют тонкой (0,2 — 2,5 миллиметра) бериллиевой и высокопрочной стальной проволокой (из нержавеющей стали с пределом прочности 3400-3650 МПа). Широко применяются для армирования волокна бора, карбидов бора и кремния и борсика (волокна бора, покрытого карбидом кремния).

 

За последние годы появились листы алюминиевых сплавов, армированных волокнами графита и карбида бора, покрытого нитридом. Если объемная доля волокна бора или его карбида достигает в армируемой композиции 40-50 %, то прочность алюминиевого сплава (например, 6061) увеличивается до 1400-1500 МПа.

 

Уже почти полвека авиация — главный потребитель алюминия и его сплавов — забирает почти треть всей продукции из них. И неудивительно, что все крупные американские авиационные фирмы сразу же заинтересовались композитами (как называют армированные волокном и проволокой сплавы).

 

Применение композита (AI-В) с перекрестным расположением армирующих волокон для изготовления фюзеляжа, крыла и обшивки, элеронов дало возможность значительно снизить толщину ее и массу всей конструкции на 23 %, почти на тысячу килограммов.

Уменьшение массы самолета заметно улучшает все летно-техни-ческие характеристики, повышает емкость топливных баков, дает возможность брать на борт самолета больше полезного груза. При этом не снижается ни скорость, ни дальность полета, а время нахождения самолета в воздухе еще и увеличивается.

 

Композиты будут все шире применяться и в ракетной технике. Пригодятся они и кораблестроителям для постройки корпусов надводных судов и глубоководных аппаратов, химикам — для изготовления реакторов, цистерн, газовых баллонов, работающих под высоким давлением. Детали из композитов появятся вскоре на скоростных поездах, мчащихся со скоростью 300 километров в час, грузовых автомобилях.

Со временем будут созданы композиты с необычными свойствами, например, они смогут иметь ферромагнитные свойства в одном направлении и одновременно антиферромагнитные свойства в другом. Или возможен такой композит, который в одном направлении будет иметь высокую проводимость, а в другом — изоляционные свойства.

Алюминиевая промышленность берет все новый и новый разбег, увеличивая свою продукцию, расширяя ее ассортимент и области применения. Будущее супит ей радужные перспективы.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.