L'aluminiu (Al) hè un metallu biancu argentatu ligeru chì hè u terzu elementu più abbundante in a crosta terrestre, dopu solu l'ossigenu è u siliciu. Tuttavia, per via di a so alta reattività chimica, ùn si trova mai naturalmente in a so forma metallica pura. Invece, si trova in cumposti, principalmente in u minerale di bauxite, una mistura d'ossidi d'aluminiu idratati cumpresi a gibbsite (Al(OH)₃), a boehmite (AlO(OH)₃) è a diaspore.
U prucessu di raffinazione in duie tappe
U viaghju da a bauxite cruda àl'aluminiu d'alta purezza implicadui prucessi industriali distinti.
A prima tappa hè u prucessu Bayer, sviluppatu in u 1888. A bauxite frantumata hè mischiata cù una suluzione calda d'idrossidu di sodiu sottu pressione, dissolvendu i minerali chì cuntenenu aluminiu mentre lascia impurità cum'è l'ossidi di ferru è a silice. A suluzione d'aluminatu di sodiu risultante hè poi filtrata per rimuovere u residuu di fangu rossu, seminata cù cristalli d'idrossidu d'aluminiu, è calcinata à circa 1.100 ° C per pruduce alumina bianca pura, o ossidu d'aluminiu (Al₂O₃). Più di u 90% di l'alumina mundiale hè avà prudutta per mezu di stu metudu.
A seconda tappa hè u prucessu Hall Héroult. L'alumina hà un puntu di fusione sopra à 2.000 °C, ciò chì rende l'elettrolisi diretta impraticabile. A suluzione stà in a dissoluzione di Al₂O₃ in criolite fusa (Na₃AlF₆), ciò chì abbassa a temperatura di funziunamentu à circa 950 ~ 1.000 °C. Una corrente elettrica hè tandu passata à traversu a mistura. L'aluminiu fusu si raccoglie in fondu (u catodu), mentre chì l'ossigenu si combina cù l'anodi di carbone per furmà CO₂. Stu metudu elettroliticu ferma l'unicu prucessu industriale per a pruduzzione di aluminiu primariu, dendu metallu di purezza 99,5 ~ 99,8%.
Chì elementi cuntene l'aluminiu ?
L'aluminiu puru stessu hè custituitu solu di l'elementu Al, cù un numeru atomicu di 13 è un pesu atomicu di circa 26,98 g/mol. L'aluminiu di purezza cummerciale (98,8-99,7% Al) cuntene tracce minori di ferru è siliciu cum'è impurità naturali. Tuttavia, a maiò partel'applicazioni si basanu nantu à e leghe d'aluminiu, induve elementi specifici sò aghjunti intenzionalmente per adattà e proprietà meccaniche.
Per l'applicazioni strutturali, a serie 6000 (per esempiu, 6061) usa magnesiu è siliciu cum'è elementi di lega principali, tipicamente 0,8 ~ 1,2% Mg è 0,400 ~ 0,8% Si. Sta lega offre un eccellente equilibriu trà resistenza moderata, bona saldabilità è machinabilità superiore.
Per esigenze di alta resistenza, a serie 7000 (per esempiu, 7075) incorpora zincu è rame cum'è principali elementi di lega, cù circa 5,16 ~ 0,1% Zn è 1,2 ~ 2,0% Cu. A resistenza T6 di 7075 furnisce quasi u doppiu di a resistenza à a trazione di 6061-T6, ciò chì ne face u materiale di scelta per l'aerospaziale è i cumpunenti strutturali d'alte prestazioni.
Tracce di cromu, manganese è titaniu sò ancu cumunimenti prisenti in e leghe cummirciali, ognunu ghjocendu un rolu in l'affinamentu di i grani è a resistenza à a corrosione. Capisce a cumpusizione elementale precisa di ogni lega hè essenziale per selezziunà u materiale ghjustu per esigenze specifiche di machinazione o di fabricazione.
Data di publicazione: 13 di maghju 2026