Viele Industriezweige schmelzen Aluminium und verwenden es zur Herstellung verschiedener Produkte. Viele Menschen kennen jedoch nicht die genaue Temperatur, bei der das Aluminium zu schmelzen beginnt.
Der Schmelzpunkt von Aluminium in seiner reinen Form beträgt 660 Grad Celsius (1220 Grad Fahrenheit). Allerdings verwenden die Anwender es im Allgemeinen mit Legierungen, so dass sein M.P. von der reinen Form abweicht. Dies ist auf Verunreinigungen in Legierungen und die Vermischung von anderen Elementen mit Aluminium zurückzuführen.
Aluminium ist eines der am häufigsten verwendeten Metalle, und es ist sogar in fast jedem Haus in Form von Haushalten vorhanden. In diesem Leitfaden finden Sie alle Informationen über die Temperatur zum Schmelzen von Aluminium.
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Schmelzpunkt von Aluminium und seine Bedeutung
Der Schmelzpunkt ist die Temperatur, bei der ein Metall (z. B. Aluminium) vom festen in den flüssigen Zustand übergeht. Verschiedene Metalle haben je nach ihren physikalischen Eigenschaften unterschiedliche Schmelzpunkte.
Ein Metall mit einem höheren Schmelzpunkt benötigt mehr Energie, um die gebundenen Atome aufzubrechen und vice versa.
Bei welcher Temperatur schmilzt Aluminium? Bei welcher Temperatur schmilzt Aluminium? Aluminiummetall hat einen Schmelzpunkt von 660 Grad Celsius. Aber das ist die Temperatur, bei der reines Aluminium schmilzt. Aber diese genaue Temperatur müsste für Aluminiumlegierungen geändert werden.
Der Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen liegt nicht genau bei 660 Grad Celsius. Zum Beispiel Kupfer-Aluminium oder Magnesium-Aluminium. Sie schmelzen nicht bei 660 Grad Celsius. Der Grund dafür ist, dass das Legierungselement seine physikalischen Eigenschaften an die Legierung abgibt, wodurch sich der Schmelzpunkt ändert.
Der Schmelzpunkt einer Kupfer-Aluminium-Legierung liegt beispielsweise bei 500-600°C, nicht bei 660°C. Sie fragen sich vielleicht: Warum ist das so? Dieser Unterschied ist auf die einzigartigen physikalischen Eigenschaften von Kupfer zurückzuführen, wenn es als Legierung mit Aluminium verwendet wird.
Hier ist die Tabelle, die den M.P. von reinem Aluminium und einigen seiner Legierungen aufzeigt:
| Name | Schmelzpunktbereich (°C) |
| Handelsübliches Reinaluminium | 660°C |
| Aluminium-Magnesium-Legierung | 540 bis 640°C |
| Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung | 570 bis 630°C |
| Aluminium-Zink-Legierung | 600 bis 660°C |
| Aluminium-Mangan-Legierung | 640 bis 700°C |
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Bedeutung des Schmelzpunkts bei Aluminiumanwendungen
Es ist sehr wichtig, den Schmelzpunkt des Metalls zu kennen. Der Grund dafür ist, dass er hilft, die Verunreinigungen im Aluminiummetall zu identifizieren. Wenn Aluminium einige Verunreinigungen enthält, verändert sich sein Schmelzpunkt und schmilzt nicht bei genau 660 °C.
Die Identifizierung von Verunreinigungen ist bei der Verwendung von Aluminium zur Herstellung eines bestimmten Produkts von entscheidender Bedeutung. Wenn das Aluminium, das Sie haben, bei 660 °C schmilzt, ist es in seiner reinen Form vorhanden. Das ist nicht der Fall; es zeigt lediglich an, dass das Aluminium einige Verunreinigungen enthält.
In der Industrie wird manchmal Aluminium in unreiner Form benötigt. Aber manchmal braucht man auch die reinste Form von Aluminium. Anhand der Schmelztemperatur können Sie feststellen, ob Ihr Aluminium rein oder unrein ist.
Wie hoch ist die Schmelzpunktsenkung von Aluminium?
Wie ich bereits sagte, ist die genaue Temperatur für das Schmelzen von reinem Aluminium bekannt. Aber manchmal enthält Aluminium Verunreinigungen. Aufgrund dieser Verunreinigungen erhöht sich der Schmelzpunkt, und man erhält keinen genauen Schmelzpunkt.
Aufgrund von Verunreinigungen weist Aluminium eine große Temperaturspanne auf. Dies wird als Schmelzpunktsenkung bezeichnet. In einem solchen Fall erhalten Sie keine exakte Temperatur, sondern einen Temperaturbereich.
So liegt beispielsweise der Schmelzpunkt von Magnesium-Aluminium-Legierungen zwischen 600 und 700 °C. Durch das Vorhandensein von Magnesium schmilzt das Aluminium nun zwischen 600-700°C statt bei 660°C.
Warum ist der Schmelzpunkt von Aluminium höher als der von anderen Metallen?
Die Atome des Aluminiummetalls sind fest aneinander gebunden. Um das Aluminium zu schmelzen, müssen diese Atome jedoch voneinander getrennt werden. Da sie fest zusammengehalten werden, wird mehr Energie benötigt, um sie zu trennen.
Die Energie wird in Form von Wärme bereitgestellt. Es wird also so lange Wärme zugeführt, bis sich die Atome nicht mehr voneinander trennen lassen. Aus diesem Grund ist der Schmelzpunkt von Aluminium so hoch - bei einer Temperatur von 660 °C brechen festsitzende Aluminiumatome auseinander.
Faktoren, die den Schmelzpunkt von Aluminium beeinflussen
Sie wissen vielleicht nicht, dass einige Faktoren die Temperatur des Aluminiumschmelzpunkts beeinflussen. Im nächsten Abschnitt werde ich diese Faktoren näher beleuchten.
1- Legierungszusammensetzung
Liegt Aluminium in einer Legierung mit einem anderen Metall vor, so unterscheidet sich sein Schmelzpunkt von dem seiner reinen Form. Der Grund dafür ist, dass das legierte Metall seine eigenen physikalischen Eigenschaften hat und seine Eigenschaften auf das Aluminium überträgt. Aus diesem Grund ändert sich auch der Schmelzpunkt.
Der Schmelzpunkt von Aluminium-Zink-Magnesium-Legierungen liegt zum Beispiel zwischen 605 und 630 °C und nicht bei 660 °C. Diese Änderung ist auf die physikalischen Eigenschaften der Metalle Zink und Magnesium zurückzuführen.
2- Verunreinigungen
Eine Verunreinigung ist ein Bestandteil, der nicht Teil des eigentlichen Metalls ist. Manchmal enthält auch Aluminium Verunreinigungen. Durch das Vorhandensein dieser Verunreinigungen oder unerwünschten Stoffe ändert sich der Schmelzpunkt von Aluminium. Wenn Aluminium mehr Verunreinigungen enthält, hat es einen höheren Schmelzpunkt und umgekehrt.
3- Anziehungskraft und Druck
Denken Sie daran, dass die Anziehungskräfte zwischen den Atomen und der Druck wichtige Faktoren sind. Sie beeinflussen die Temperatur des Aluminiumschmelzpunkts. Wenn das Aluminium unter sehr hohen Druck gesetzt wird, sinkt sein Schmelzpunkt und umgekehrt.
4- Partikelgröße
Die Größe des Aluminiums, das Sie schmelzen wollen, beeinflusst ebenfalls den Schmelzpunkt. Ist die Größe eines Aluminiumpartikels zu klein, schmilzt es bei einer niedrigeren Temperatur. Ist die Partikelgröße größer, benötigt es mehr Energie, Wärme und Temperatur, um zu erweichen.
Diese Wirkung der Partikelgröße ist deutlicher, wenn die Größe eines Aluminiumpartikels im Nanobereich liegt. Ist die Größe größer, wirkt sich dies nicht wesentlich auf den Schmelzpunkt aus.
Warum hat Aluminiumoxid einen höheren Schmelzpunkt?
Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass Aluminiumoxid (Al₂O₃) einen Schmelzpunkt von 2000 °C hat, während reines Aluminium einen Schmelzpunkt von 660 °C hat? Warum ist das so?
Aluminiumoxid schmilzt bei höheren Temperaturen. Dies ist auf die starken elektrostatischen Kräfte zwischen dem Aluminium (positiv) und dem Oxid (negativ) zurückzuführen. Um diese Kräfte zu überwinden, wird mehr Energie benötigt. Daher ist der M.P von Al₂O₃ auf der höheren Seite.
Aluminiumoxid ist eine Kombination aus Aluminium und Sauerstoff. Zwischen den positiv geladenen Aluminium- und den negativ geladenen Magnesium-Ionen bestehen starke Kräfte. Aufgrund dieser starken Kräfte werden die Ionen eng und fest zusammengehalten.
Um diese starken elektrostatischen Kräfte zu überwinden, sind hohe Temperaturen erforderlich. Aus diesem Grund ist der Schmelzpunkt von Aluminiumoxid höher. Reines Aluminium hat keine starken Anziehungskräfte; sein Schmelzpunkt ist niedriger als der von Aluminiumoxid (Al₂O₃).
Wie wird Aluminium aus Aluminiumoxid geschmolzen?
Interessanterweise liegt der Schmelzpunkt von Aluminiumoxid bei 2000 °C. Wie schmilzt also Aluminium in seiner Oxidform? Verwenden Ingenieure eine Temperatur von 2000°C, um das Aluminium darin zu schmelzen? Die Antwort lautet NICHT!
Das Aluminium wird durch den Prozess der Elektrolyse aus dem Al₂O₃ extrahiert. Nach der Extraktion von Aluminium aus Al₂O₃ wird es geschmolzen. Dieses Verfahren zur Entfernung des Aluminiums ist auch auf industrieller Ebene nützlich.
Es wird teurer, wenn die Ingenieure das Metall nicht extrahieren und mit dem Schmelzen des Aluminiumoxids beginnen. Sie müssen dann einen höheren Schmelzpunkt von 2000 °C erreichen. Das macht das Verfahren kostspielig und uneffektiv zugleich.
Industrielle Anwendungen des Schmelzpunkts von Aluminium
Für Sie ist der Schmelzpunkt vielleicht nur eine Zahl. In der realen Welt hat er eine große Bedeutung und bietet Anwendungen in verschiedenen Branchen. Es wäre nicht falsch zu sagen, dass der Schmelzpunkt von Aluminium es in fast jeder Industrie, sogar in unseren Haushalten, verwendbar gemacht hat.
Im nächsten Abschnitt werde ich auf die industrielle Anwendung des Schmelzpunkts eingehen und erläutern, wie er sich als entscheidend erweist. Viele Branchen nutzen geschmolzenes Aluminium.
1- Guss und Formgebung
Aluminium wird häufig beim Gießen und Formen verwendet. Viele Komponenten verschiedener Maschinen werden mit dieser Methode hergestellt. Bei diesem Verfahren wird Aluminium geschmolzen und dann in Formen unterschiedlicher Gestalt gegossen, um die Bauteile herzustellen.
Ein bekannter Schmelzpunkt hilft den Ingenieuren, das Aluminium zu schmelzen und verschiedene Formen und Größen von Bauteilen herzustellen. Dies ist die kostengünstigste Methode zur Herstellung verschiedener Komponenten.
2- Verwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie
Von den Tragflächen der Flugzeuge bis hin zu ihren Triebwerken spielt Aluminium eine entscheidende Rolle. Aufgrund seiner Langlebigkeit verwenden die Ingenieure Aluminium für die Herstellung von Flugzeugkomponenten. Dazu gehören Tragflächen und Triebwerksteile. Zu diesem Zweck wird auch geschmolzenes Aluminium verwendet.
Aluminium ist nicht nur in der Luft- und Raumfahrtindustrie bekannt, sondern auch in der Automobilindustrie. Motoren, Karosserien und andere Komponenten eines Fahrzeugs bestehen aus Aluminium. Dank des bekannten Schmelzpunktes, der dies möglich machte.
3- Verwendung in der Elektroindustrie
Wie Sie wissen, ist Aluminium auch ein hervorragender Leiter für Elektrizität. Daher bestehen auch die elektrischen Leitungen aus diesem Metall. Die Hersteller schmelzen das Metall und verwandeln die geschmolzene Form in die Kabel, die wir in unseren Häusern verwenden. Aluminium ist ein elektrisches Feld und ist eine der am meisten genutzten Anwendungen von Aluminiums Schmelzpunkt.
4- Schweißen, Strangpressen und Fügen
Schweißen ist eine gängige Praxis, bei der zwei zerbrochene Teile durch Verschmelzen wieder zusammengefügt werden können. Beim Schweißen wird Aluminium als Schlüsselmetall verwendet. Es hat einen niedrigeren Schmelzpunkt, schmilzt leicht, verschmilzt mit den zerbrochenen Teilen und hält sie fest.
Nicht zu vergessen, dass das geschmolzene Aluminium auch beim Strangpressen hilfreich ist. Das geschmolzene Metall wird zu Stangen und anderen Rohren geformt. Das Aluminium wird erhitzt und geschmolzen, um dies zu ermöglichen.
5- Herstellung von Dosen und Blechen
Die Temperatur, bei der Aluminium schmilzt, ist auch wichtig für die Herstellung von Dosen und Blätter. Diese Dinge werden normalerweise im täglichen Leben verwendet. Das Aluminium wird geschmolzen und zu verschiedenen Formen und Blechen verarbeitet. Wenn die Temperatur nicht bekannt gewesen wäre, wäre es schwierig gewesen, die Kontrollumgebung zum Schmelzen zu bringen und dann das flüssige Aluminium herzustellen.
6- Haushalte Artikel
Wenn man den Schmelzpunkt von Aluminium kennt, ist es sehr einfach, Aluminium zu erhitzen, zu schmelzen und in verschiedene Formen zu bringen. Auch das Kochgeschirr, das Sie zu Hause haben, wird aus geschmolzenem Aluminium hergestellt. Es gibt so viele Verwendungsmöglichkeiten für dieses Metall, dass ich nicht müde werde, sie aufzuzählen, aber die Liste ließe sich fortsetzen. Die Tatsache, dass Aluminium bei niedrigen Temperaturen schmelzen kann, ohne sich zu zersetzen, macht es für die Industrie so wertvoll.
Warum ist der Schmelzpunkt von Aluminium für das Recycling so wichtig?
Aluminium ist recycelbar, und seine Wirksamkeit bleibt 100%, auch wenn es viele Male recycelt wird. Der Grund dafür ist, dass es einen relativ niedrigen Schmelzpunkt hat, der es dem Ingenieur ermöglicht, es ohne Energieverlust von einer Form in eine andere zu verwandeln.
Wie ich bereits sagte, schmilzt es bei 660 °C, und es sind keine fortschrittlichen Maschinen erforderlich, um diese Temperatur zu erreichen. Für den Ingenieur ist es sehr einfach, es zu erweichen und in verschiedene Formen zu bringen, ohne Energie zu verlieren.
Es ist kosteneffizient, da das Aluminiumrecycling keine hohen Rüstzeiten erfordert. Ein niedrigerer Schmelzpunkt bedeutet, dass der Recyclingprozess schnell abgeschlossen wird. Es entstehen also keine großen Umweltbelastungen in Form von giftigen Gasen. Es ist also ein großer Gewinn für das Recycling von Aluminium.
Schlussfolgerung
Aluminium ist eines der am häufigsten verwendeten Metalle. Es schmilzt bei 660 °C und wird von Ingenieuren in der Industrie verwendet. Aluminiumoxid hat jedoch einen noch höheren Schmelzpunkt, der in der Industrie nicht sehr verbreitet und nutzbar ist.
Denken Sie daran, dass die Temperatur des Aluminiums variieren kann, wenn Verunreinigungen vorhanden sind. Daher ist der Schmelzpunkt des Aluminiums ein gutes Kriterium, um zu prüfen, ob das Aluminium rein oder unrein ist.