什么是铝?

[拼音]：lü

[外文]：aluminium

最常用的金属导电材料之一。化学符号Al，原子序数13，密度为2.7g/cm3(20℃)，有银灰色光泽，晶体晶格为面心立方结构，20℃时的电阻率为2.65×10-8Ωm，导电性在金属中居第四位。在地壳里的蕴藏量占7.85％，仅次于氧化硅，居第二位。铝的导热性及耐腐蚀性好，比重小，易于加工成各种型材（但焊接性能差），无低温脆性，因而应用非常广泛。与铜相比，铝的密度低，耐腐蚀性和耐热性差，耐蠕变性差，故其产品种类和数量还受到一定限制。但它能添加多种元素形成合金以克服上述缺点。铝是一种重要的电工材料，它制成导线广泛用于电线、电缆行业，铝箔在电容器制造中也大量应用。

铝的电导率约为铜的62％，密度为铜的33％。在电阻相同的条件下，铜和铝的体积比为0.618，重量比为2.03。可见，若用铝代铜时，其面积和直径分别比铜导体大38.2％和21.5％，而重量仅为铜的一半。影响铝性能的因素为杂质，如铬、锂、锰、钒。它们会大大降低铝的电导率（见图）。

铁、硅可稍提高铝的抗张强度，但使铝的塑性下降，脆性上升。在铝中填加少量的镁（或其他元素）可制成合金，显著提高其抗张强度和耐热性能。这种铝合金导线可代替钢心铝线用作架空输电线路的导线。对铝进行加工硬化可提高铝的抗张强度，控制加工变形及退火温度可获得具有不同机械性能的硬的、半硬的和软的铝线。低温下铝的抗张强度、疲劳强度、硬度和d性模量增高，又无低温脆性，故适宜作低温导体。由于铝的蠕变极限和抗张强度与温度有关。故铝元件的长期工作温度应低于90℃，短时工作温度不大于120℃。室温下铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止氧化深入内部，起到防腐保护作用。

导电用铝的耐腐蚀性取决于铝的纯度和环境条件：

（1）铜杂质使铝的耐蚀性降低，其影响比铁、硅严重。铝中含0.1％的铜，其腐蚀速度比含0.1％的铁大10倍。铝中含铁量大于0.1％时，其腐蚀速度比99.998％高纯铝大160倍。

（2）在普通的大气环境中，铝有良好的耐腐蚀性。但当大气中含有大量二氧化硫、硫化氢、酸、碱等气体时，在潮湿气候下，铝表面会形成电解液，引起电化学腐蚀。当铝线表面有缺陷、折痕、结疤、铜粒子等附着时，将形成强列的腐蚀中心。安装卷绕时接触铜、石灰等污损时都会引起腐蚀。实践证明，纯铝制成的导线和零部件在大气中，其耐腐蚀性与铜相差不多，但直接埋于土壤中或水中时，其耐腐蚀性远低于铜。

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