⑴ 鋁在目前應用的金屬品種中,僅次於鋼鐵,為第二大類金屬,廣泛應用於航空、建築、汽車等行業.(1)地殼
(1)地殼中元素的含有情況大小順序是:氧硅鋁鐵.故答案為:三
(2)門窗、汽車和飛機外殼需要的材料的重要指標是要輕,與密度大小有關.故選A.
(3)鋁易在其表面形成保護膜,對鋁起到保護作用.故答案為:不宜.
(4)利用反應物生成物的信息進行書寫,結合書寫化學方程式的有關要求完成,已知氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應生成可溶性的偏鋁酸鈉(NaAlO2)和水.
故答案為:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(5)在金屬活動性順序中,鐵和鋁排在銅的前面,可以將硝酸銅中的銅置換出來,所以剩餘固體中肯定含銅,鐵和鋁的量不確定,故不能確定是否含鐵和鋁,所以本題答案為:A
⑵ 你知道嗎並沒有真正的「全鋁發動機」
全鋁發動機竟然不是全鋁的? 「全鋁發動機」似乎是廠商們推廣的技術亮點。但是,大多數人認為的「全鋁發動機」真的是鋁合金做的嗎?
不要騙我!「全鋁發動機」不全鋁?
毫無疑問,輕是鋁材料的主要特徵。其實汽車用的鋁都是鋁合金的形式,因為純鋁很軟,而鋁合金可以達到很高的強度。全鋁發動機、鋁合金輪圈、全鋁車身、鋁合金懸架...為了減輕重量,現在工程師們已經用鋁合金材料代替了汽車中的許多鋼制零件,全鋁發動機也越來越受歡迎,包括 SAI C、江淮、 比亞迪 等許多中國品牌。
自1866年德國工程師尼科勞斯·奧托發明四沖程內燃機以來,製造發動機所用的材料和工藝不斷演變,如今鋁合金已成為汽車發動機中常見的材料。對於普通消費者來說,他們可能不知道發動機裡面是什麼。「全鋁發動機」是否完全由鋁合金零件組成?顯然,軸承、正時齒輪鏈、起動機、閥門、氣門彈簧等部件不能是鋁合金。
-什麼是鋁合金缸體缸蓋?
簡單來說,支撐發動機主機架的腔體就是發動機的氣缸體,它的上方便是氣缸蓋。一方面,氣缸蓋、活塞和氣缸構成了汽油燃燒的燃燒室,另一方面,它可以用來安裝固定正時系統、燃油噴射系統和點火系統等部件。氣缸體和氣缸蓋是發動機最重要的零件,所以從輕量化的角度來看,它們是車企最願意要的零件。
早期的氣缸體和氣缸蓋大多由鑄鐵製成。鑄鐵缸體和缸蓋雖然強度和耐磨性高,成本相對較低,但在鋁合金材料面前已經失去了主導地位。由鑄鐵改為鋁合金不僅可以大大減輕重量,還可以改善發動機的冷卻性能,在一定程度上提高整車的動力性和燃油經濟性。
與鑄鐵相比,鋁合金在成本上並不佔優勢,但隨著目前的大批量、大規模生產,可能不再是車企的大問題。因此,「全鋁發動機」成為了今天的主流。
-為什麼引用「全鋁發動機」?
之所以給「全鋁發動機」加上引號,是因為廠家的宣傳和人們的普遍認知並不完全准確。甚至按照大多數人的認知邏輯——氣缸體和氣缸蓋都是鋁合金的發動機,也可以稱之為全鋁發動機。目前,缸體中鑄鐵製成的曲軸軸承座和氣缸套仍不能完全用鋁合金代替。
作為氣缸體的一部分,曲軸軸承座由鑄鐵製成。嚴格來說,缸體不能算作一個完整的鋁合金缸體。鋁合金的特性決定了它不能勝任下軸承座,而應力相對較小的上軸承座可以用較輕的鋁合金製成。另外,氣缸體上的氣缸套也是不能使用鋁合金的零件之一。
「拉缸」是我們經常聽到的發動機故障。「氣缸」是發動機的氣缸。拉缸的原因很多,如冷卻液不足、機油量少、異物進入氣缸或活塞環失效等。,最終可能會損壞氣缸內壁,使汽車無法再正常行駛甚至熄火。這里提到的氣缸內壁一般是發動機的氣缸套,甚至對於廠家所說的「全鋁發動機」,氣缸套也不是鋁合金材質,大部分還是鑄鐵材質。
氣缸套必須由鑄鐵製成嗎?鑄鐵氣缸套曾經是發動機不可缺少的零件。然而有一天,電弧噴塗技術出現了,在一些發動機上看不到氣缸套。
寶馬最新的B系列發動機、全新福特野馬謝爾比GT350上的5.2L V8發動機以及全新日產菲尼迪Q50上的3.0T V6發動機都取消了傳統的鑄鐵氣缸套。採用這種電弧噴塗技術,氣缸內壁塗有合金塗層或其他復合材料,厚度一般只有0.2-0.3毫米。除了耐磨性和導熱性的提高,與鑄鐵相比,
基於對輕量化的追求,廠家似乎討厭鋼材,想盡辦法用鋁合金來代替,或者乾脆像鑄鐵氣缸套一樣取消。那麼,除了發動機缸體、缸蓋大量使用鋁合金外,還有哪些發動機零部件在逐漸淘汰鋼材?
哪些鋼鐵部件被替代了?
●鋁合金替代的鋼鐵零件
-渦輪增壓器也可以是鋁制的!?
安裝渦輪增壓系統是提高發動機性能的一種手段。在擠壓發動機動力的背後,渦輪增壓器和排氣歧管需要承受數千攝氏度的高溫,這顯然對鋁合金的材料機制具有破壞性。所以目前雖然大部分發動機在氣缸體和氣缸蓋都採用了輕質鋁合金,但是渦輪增壓器還是採用鑄鐵。然而,當人們堅信渦輪增壓器一定是一個沉重的「鐵塊」時,一家企業卻苦於追求渦輪增壓器的輕量化。
寶馬最新的B系列發動機集成排氣歧管和渦輪增壓器,材質是鋁合金,沒錯。鋁合金材料能承受幾千攝氏度的高溫嗎?
寶馬的鋁合金渦輪增壓器來自「好極優」大陸集團,是第一家將鋁合金渦輪增壓器應用於汽車的供應商。增加水冷系統後,不僅鋁合金可以滿足溫度要求,而且整個增壓器殼體可以均勻受熱,防止局部損壞,對增壓效果也有一定的積極影響。寶馬與大陸合作開發渦輪增壓器的意義遠不止於此。要知道目前很多汽油機的渦輪增壓技術都是從柴油機過渡而來的,這次合作代表了寶馬從無到有的汽油機渦輪增壓器的發展。
「鋁合金渦輪增壓器+水冷系統」的方案無疑會提升寶馬發動機的輕量化水平和燃油效率,但更高的成本也是讓寶馬糾結的一點。好在寶馬的B系列發動機遵循模塊化生產的原則。無論是3缸1.5T B38、4缸2.0T B48還是6缸3.0T B58,它們都可以共享很多技術和硬體,所以成本在未來可能不是大問題。
-不僅僅是減重-活塞和活塞連桿
活塞是發動機里最難的小弟弟。它能承受最惡劣的工作環境——高溫、高壓和燃油腐蝕性,還能與氣缸壁不斷摩擦和戰斗。所以發動機對這個小哥哥的身體要求很高,它的強度、剛性、耐高溫、耐磨、耐腐蝕都必須能承受這樣惡劣的環境。
鑄鐵是最經濟的材料選擇,對於鑄鐵製成的活塞和活塞連桿來說,高強度和高溫是小菜一碟。然而,它的缺點也很明顯。由於鑄鐵材質的質量比較大,活塞往復運動時,發動機要克服活塞和活塞連桿本身的慣性力。
●發動機哪些鋼制零件不能更換?
我們看到許多發動機零件已經被鋁合金取代了。鋼材真的會被徹底淘汰嗎?目前來看,顯然不是。鋁合金在強度、耐高溫性和疲勞特性上仍然落後於鋼,所以這也是發動機零件不能完全用鋁合金製造的原因。
-曲軸一定是鋼做的?
曲軸也是一個很慘的角色,相當於一個轉換力的工具。它承受自身的離心力和往復慣性力,同時承受活塞連桿瘋狂的上下運動,將活塞連桿的驅動力轉化為扭矩輸出到外部。它的轉速也是發動機轉速。一般來說,乘用車的發動機轉速可以達到8000-9000轉/分甚至更高。可以想像,曲軸也一定是一個不怕重活累活的人。
目前,鋁合金材料的強度和抗疲勞性能仍難以滿足發動機的需求。曲軸材料只有兩種,鍛鋼和鑄鋼。鍛造麯軸的強度高於鑄造麯軸,所以現在汽車發動機曲軸大多採用鍛鋼。當然,無論是鍛造麯軸還是鑄造麯軸,都需要進行最終的加工才能形成曲軸。曲軸製造過程視頻如下:
更多精彩視頻,均在車載家庭視頻頻道。
-不能減輕的部分?飛輪
在任何一台汽車發動機上,都可以看到一個很大的鋼制輪盤,這就是飛輪。從尺寸上也可以看出它的重量不輕。但是,在發動機融入大量鋁合金的今天,飛輪為什麼不「輕量化」?
因此,有足夠的轉動慣量是飛輪的必要條件。質量越大,轉動慣量越大。為了使發動機更緊湊,鋼顯然比鋁合金更合適。
另外,除了發動機的曲軸、凸輪軸、飛輪之外,其實還有很多鋁合金無法替代的鋼制零件,比如正時齒輪鏈、氣門和氣門彈簧等。所以在這個階段,發動機上的鋼鐵材料不可能完全被淘汰。為了提高未來的輕量化水平,除了改變材料之外,也許我們可以從結構設計入手。
●總結
輕量化無疑是發動機乃至整車製造一直追求的重點。現在鋁合金已經取代了鋼鐵部件,而這些部件曾經似乎是無法替代的。隨著材料技術的發展,鋁合金的材料強度有了很大的提高,尤其是鍛造鋁合金,但其耐熱性和疲勞特性仍不在鋼的水平。因此,為了讓鋁合金在發動機上展現出輕量化的優勢,廠家不得不相應增加其他方面的技術補償。例如,寶馬的鋁合金渦輪增壓器需要一套額外的水冷系統。廠家所說的「全鋁發動機」,並不是所有的鋼制零件都換成了鋁合金材料,有些零件還是以鋼制材料為最佳選擇。如果想提高整車的輕量化,可能會有更多的解決方案。 @2019
⑶ 有啥新型材料能成為鋼材的替代品嗎
玻璃鋼呀,玻璃鋼在鋼度和強度方面都具有與鋼材一樣甚至更好的強度了。內
玻璃鋼(容FRP)亦稱作GFRP,即纖維強化塑料,一般指用玻璃纖維增強不飽和聚酯、環氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其製品作增強材料的增強塑料,稱謂為玻璃纖維增強塑料,或稱為玻璃鋼,不同於鋼化玻璃。
玻璃鋼質輕而硬,不導電,性能穩定,機械強度高,耐腐蝕。可以代替許多鋼材在建築中的應用。如鋼結構中的C型鋼,工字鋼,檁條,屋面板,牆面板等等。在許多市政工程中,也替代一些護欄,支架等。特別是在酸鹼等腐蝕環境的應用,它抗腐蝕的特性,更長的使用壽命使它非常受歡迎。
⑷ 用工業鋁型材可以做哪些東西
啟域就可以做框架類產品,設備機罩支架,設備機架,流水線工作台,車版間安全圍欄權,貨架等。也可用於家裝。用途還是蠻廣泛的,也可以自己用來DIY小物件的框架支架,代替鋼鐵型材不用焊接,用配件安裝,自己就可組裝。比如下圖網上找的一些工業鋁型材做的東西。
⑸ 請問鋁產品一般用於哪些行業,其特性是什麼
主要用於鋼鐵製造業方面,當然還有金屬材料製作等其他方面的!
1:質輕
鋁的比重為鋼鐵的三分之一,在運輸工具及自動化設備上扮演極重要的角色.
2:強度:
利用各種合金這添加和軋延,鍛壓及不同等級這熱處理製程,可生成之強度達HB25°-HB167°之各種鋁合金產品.
3:耐蝕性:
鋁在自然環境中,表面會自然形成薄層之氧化膜,可阻絕空氣中氧避免進一步氧化,具有優良之耐腐蝕性.鋁表面如再經各種不同層次之處理,其耐腐蝕性更佳,可適用於較為惡劣之環境.
4:成型性:
利用完全退火或局部退火可生成較為軟質之鋁合金,適用於各種成型加工及折彎,沖壓,深沖等加工.
5:導電性:
鋁的導電性為銅之60%,但重量僅為銅的三分之一,相同重量之鋁其導電度為銅之二倍,故以導電度計算,鋁的成本遠低於銅.
6:導熱性:
鋁的熱傳導性極佳,故在電器,電子散熱系統及家庭五金,熱交換器上被廣泛使用.
7:加工性:
鋁的加工特性佳可被加工成棒,線.擠型,片,板,塑型材,供各種用途使用.尤其2XXX/6XXX/7XXX
等系列鋁合金,可做精密車,銑.被廣泛用於航太,電子,機械零組件,自動化生產及高科技設備……等.
8:耐熱性:
一般鋁合金均不耐高溫,且在高溫狀態下會生成變形,但在研究人員的努力下,已研發出可耐高溫達427℃不變形的新鋁合金材料.
9:無毒性:
鋁不具毒性,在食品容器及食品包裝材料如鋁罐,鋁箔包(利樂包)……,應用極多.
10:環保性:
鋁之價格較一般鐵.鋼材高,但易於回收重熔使用.為當前最環保之金屬材料.
11:表面處理:
鋁具有優良之表面處理性,包括陽極處理,塗覆,電鍍,…尤其陽極處理可利用不同之化學染劑生成各種色彩及高硬度之皮膜.
12:無低溫特性;
鋁在超低落溫之狀態下,無一般碳鋼的脆化問題.
⑹ 鋁合金可以替代鍍鋅扁鐵鋼嗎
鋁合金不可以替代鍍鋅扁鐵鋼。因為鋼材在成型工藝上有鋁合金無法代替的優點。在實際生產中,鋼材往往根據用途的不同含有不同的合金元素,比如:錳、鎳、釩等等。
⑺ 鋼鐵的替代品有哪些
橡膠,鋁,木材,再生木材,
但實質上根本的鋼材替代品還沒研究出來。以上都不耐高溫,不具備鋼材對溫度,強度,壓力的所有條件。只是一個方面而已。
⑻ 鋁材可以做什麼產品
門窗鋁合金和工業型材。 單車框架和太陽能邊框,高鐵,汽車,輪船,飛機配件,各式門窗廠,房地產工程等等。
⑼ 在汽車上為什麼鋁合金可以代替鋼材
有些抄材料並不是你想像中的那襲樣,鋁合金在我們常人看來好像是不如鋼結實,但是如果你要用相同重量的的鋁材料和相同重量的鋼做同一個梁可能鋁合金更勝一籌,在比如說塑料和碳看上去也不怎麼結實,碳纖維材料是用塑料和碳纖維絲復合而成,抗拉強度是鋼鐵的四倍,還有一個最後原因是地球上鋁原素是含量最多的金屬,儲量豐富可持續發展性好,不像鐵礦開采幾百年就沒有了!
⑽ 誰知道廢鋁除了製造鋁錠還可以做什麼產品
做成鋁錠只是中間過程,方便運輸、成分調整等
同樣的,廢鐵也很多.廢鐵的回收主要以回爐重煉,做成錠材 板材 棒材等形式
因為鋼鐵的後續加工性能比較好,可以澆鑄\折彎\拉伸等,至於具體最終用到什麼地方,就看實際需求了. 需要鑄鐵的,就用錠材熔解後澆鑄.需要沖壓的,就用板材來加工....
鋁因為加工性能的限制,一般只適合鑄造,所以回收後的鋁多以 錠的形式存在
也有一部分成分調整後,可以做成鋁板.或是冷擠壓用的錠材.