Veel industrieën smelten aluminium en gebruiken het om verschillende producten te maken. Veel mensen weten echter niet bij welke temperatuur het aluminium precies begint te smelten.
Het smeltpunt van aluminium in zijn pure vorm is 660 graden Celsius (1220 graden Fahrenheit). Gebruikers gebruiken het echter meestal in combinatie met legeringen, waardoor het smeltpunt afwijkt van de zuivere vorm. Dit komt door onzuiverheden in legeringen en het mengen van andere elementen met aluminium.
Aluminium is een van de meest gebruikte metalen en het is zelfs aanwezig in bijna elk huis in de vorm van huishoudens. Deze gids geeft je alle informatie over de temperatuur voor het smelten van aluminium.
Gerelateerd: Smeltpunt van verschillende metalen
Smeltpunt van aluminium en het belang ervan
Het smeltpunt is de temperatuur waarbij het metaal (neem aluminium of een ander metaal) verandert van vast in vloeibaar. Verschillende metalen hebben verschillende smeltpunten, afhankelijk van hun fysieke eigenschappen.
Een metaal met een hoger smeltpunt heeft meer energie nodig om de aan elkaar gebonden atomen te breken en omgekeerd.
Bij welke temperatuur smelt aluminium? Bij welke temperatuur smelt aluminium? Aluminiummetaal heeft een smeltpunt van 660 graden Celsius. Maar dit is de temperatuur waarbij puur aluminium smelt. Maar voor een aluminiumlegering zou deze exacte temperatuur moeten worden herzien.
Bij aluminiumlegeringen ligt het smeltpunt niet precies op 660 graden Celsius. Bijvoorbeeld koper-aluminium of magnesium-aluminium. Deze smelten niet bij 660 graden Celsius. De reden hiervoor is dat het legeringselement zijn fysieke eigenschappen afgeeft aan de legering, waardoor het smeltpunt verandert.
Het smeltpunt van een koper-aluminiumlegering is bijvoorbeeld 500-600°C, niet precies 660°C. Je vraagt je misschien af: waarom is dat zo? Dit verschil is te wijten aan de unieke fysische eigenschappen van koper wanneer het wordt gebruikt als legering met aluminium.
Hier is de tabel die licht werpt op de M.P van puur aluminium en sommige legeringen:
| Naam | Smeltpuntbereik (°C) |
| Commercieel Zuiver Aluminium | 660°C |
| Aluminium-magnesiumlegering | 540 tot 640°C |
| Aluminium-magnesium-siliciumlegering | 570 tot 630°C |
| Aluminium-zink legering | 600 tot 660°C |
| Aluminium-mangaanlegering | 640 tot 700°C |
Begrijp je de concept van aluminiumlegering? Zo niet, geen nood! We hebben een speciaal artikel geschreven op onze website dat het onderwerp op de eenvoudigste manier uitlegt. Ga erheen voor een beter begrip.
Betekenis van het smeltpunt in aluminiumtoepassingen
Het smeltpunt van het metaal kennen is erg belangrijk. De reden hiervoor is dat het helpt bij het identificeren van de onzuiverheden in het aluminiummetaal. Als aluminium onzuiverheden bevat, zal het smeltpunt veranderen en niet smelten bij precies 660°C.
Onzuiverheden identificeren is cruciaal als je aluminium gebruikt om een specifiek product te maken. Als het aluminium dat je hebt smelt bij 660°C, is het aanwezig in zijn zuivere vorm. Dit is niet het geval; het geeft gewoon aan dat het aluminium een aantal onzuiverheden bevat.
In de industrie heb je soms aluminium in onzuivere vorm nodig. Maar soms heb je ook de zuiverste vorm van aluminium nodig. Door de temperatuur te vinden waarop het smelt, weet je of je aluminium zuiver of onzuiver is.
Wat is de smeltpuntsdepressie van aluminium?
Zoals ik al eerder zei, is de exacte temperatuur voor het smelten van zuiver aluminium bekend. Maar soms bevat aluminium onzuiverheden. Door deze onzuiverheden neemt het smeltpunt toe en krijg je geen exact smeltpunt.
Door onzuiverheden heeft aluminium een groot temperatuurbereik. Dit wordt de smeltpuntdepressie genoemd. In zo'n geval krijg je geen exacte temperatuur, maar een temperatuurbereik.
Het smeltpunt van magnesium-aluminiumlegeringen ligt bijvoorbeeld tussen 600-700°C. Door de aanwezigheid van magnesium smelt het aluminium nu tussen 600-700°C in plaats van bij 660°C.
Waarom is het smeltpunt van aluminium hoger dan dat van andere metalen?
De atomen van aluminiummetaal worden sterk bij elkaar gehouden. Maar om het aluminium te smelten, moeten deze atomen van elkaar gescheiden worden. Omdat ze sterk samengehouden worden, is er meer energie nodig om ze uit elkaar te halen.
De energie wordt geleverd in de vorm van warmte. Je geeft dus meer warmte totdat de atomen niet meer van elkaar loskomen. Daarom is het smeltpunt van aluminiummetaal zo hoog - stevig vastgehouden atomen van aluminium vallen uit elkaar bij een temperatuur van 660°C.
Factoren die het smeltpunt van aluminium beïnvloeden
Je weet misschien niet dat sommige factoren de smeltpunttemperatuur van aluminium beïnvloeden. In het volgende gedeelte zal ik deze factoren toelichten.
1- Samenstelling legering
Als aluminium in een legering met een ander metaal aanwezig is, zal het smeltpunt afwijken van de zuivere vorm. De reden hiervoor is dat het gelegeerde metaal zijn fysieke eigenschappen heeft en zijn eigenschappen aan het aluminium afgeeft. Hierdoor verandert ook het smeltpunt.
Het smeltpunt van een aluminium zink- en magnesiumlegering ligt bijvoorbeeld tussen 605-630°C, niet 660°C. Deze verandering is het gevolg van de fysische eigenschappen van zink- en magnesiummetalen.
2- Onzuiverheden
Een onzuiverheid is een component die geen deel uitmaakt van het eigenlijke metaal. Soms bevat aluminium ook onzuiverheden. Door de aanwezigheid van deze onzuiverheden of ongewenste stoffen verandert het smeltpunt van aluminium. Als aluminium meer onzuiverheden bevat, zal het een hoger smeltpunt hebben en omgekeerd.
3- Aantrekkingskracht & Druk
Onthoud dat de aantrekkingskrachten tussen de atomen en de druk belangrijke factoren zijn. Ze beïnvloeden de smeltpunttemperatuur van aluminium. Als het aluminium onder zeer hoge druk wordt geplaatst, zal het smeltpunt lager worden en omgekeerd.
4- Deeltjesgrootte
De grootte van het aluminium dat je gaat smelten heeft ook invloed op het smeltpunt. Als een aluminiumdeeltje te klein is, zal het smelten bij een lagere temperatuur. Als de deeltjes groter zijn, zal het meer energie, warmte en temperatuur nodig hebben om zacht te worden.
Deze effect van de deeltjesgrootte is duidelijker wanneer de grootte van een aluminiumdeeltje op nanoschaal ligt. Als de deeltjes groter zijn, heeft dit geen significante invloed op het smeltpunt.
Waarom heeft aluminiumoxide een hoger smeltpunt?
Is het je ooit opgevallen dat aluminiumoxide (Al₂O₃) een smeltpunt van 2000 °C heeft, terwijl puur aluminium een smeltpunt van 660 °C heeft? Hoe komt dat?
Aluminiumoxide smelt bij hogere temperaturen. Dit komt door de sterke elektrostatische krachten tussen het aluminium (positief) en het oxide (negatief) ion. Er is meer energie nodig om deze krachten te overwinnen. Vandaar dat de M.P. van Al₂O₃ aan de hogere kant is.
Aluminiumoxide is een combinatie van aluminium en zuurstof. Tussen de positief geladen aluminium- en negatief geladen magnesiumionen bestaan sterke krachten. Door deze sterke krachten worden de ionen dicht bij elkaar gehouden.
Er zijn hoge temperaturen nodig om deze krachtige elektrostatische krachten te overwinnen. Daarom ligt het smeltpunt van aluminiumoxide hoger. Zuiver aluminium heeft geen sterke aantrekkingskrachten; het smeltpunt ligt lager dan aluminiumoxide (Al₂O₃).
Hoe wordt aluminium gesmolten uit aluminiumoxide?
Interessant is dat het smeltpunt van aluminiumoxide 2000°C is, dus hoe smelt aluminium in zijn oxidevorm? Gebruiken ingenieurs een temperatuur van 2000°C om het aluminium te smelten? Het antwoord is NIET!
Het aluminium wordt gewonnen uit Al₂O₃ door middel van elektrolyse. Na extractie uit Al₂O₃ wordt het aluminium gesmolten. Dit proces om aluminium te verwijderen is ook nuttig op industrieel niveau.
Het zal duurder zijn als de ingenieurs het metaal er niet uithalen en beginnen met het smelten van aluminiumoxide. Ze zullen een hoger smeltpunt van 2000°C moeten bereiken. Dit maakt het proces duur en ineffectief.
Industriële toepassingen van het smeltpunt van aluminium
Misschien zie je het smeltpunt gewoon als een getal. Het heeft een grote impact in de echte wereld en biedt toepassingen in verschillende industrieën. Het zal niet verkeerd zijn om te zeggen dat het smeltpunt van aluminium het bruikbaar heeft gemaakt in bijna elke industrie, zelfs in ons huishouden.
In het volgende gedeelte bespreek ik de industriële toepassing van smeltpunt en hoe het cruciaal blijkt te zijn. Veel industrieën maken gebruik van gesmolten aluminium.
1- Gieten en gieten
Aluminium wordt veel gebruikt bij gieten en spuitgieten. Veel onderdelen van verschillende machines worden met deze methode gemaakt. Bij deze methode wordt aluminium gesmolten en vervolgens in mallen van verschillende vormen gegoten om de onderdelen te maken.
Met een bekend smeltpunt kunnen ingenieurs het aluminium smelten en verschillende vormen en maten onderdelen maken. Het is de voordeligste manier om verschillende onderdelen te maken.
2- Gebruik in de ruimtevaartindustrie
Van de vleugels van vliegtuigen tot hun motoren, aluminium speelt een cruciale rol. Vanwege de duurzaamheid gebruiken ingenieurs aluminium om vliegtuigonderdelen te maken. Hieronder vallen vleugels en motoronderdelen. Hiervoor wordt ook gesmolten aluminium gebruikt.
Aluminium is niet alleen beroemd in de lucht- en ruimtevaartindustrie, maar ook in de auto-industrie. Motoren, carrosserieën en andere onderdelen van een voertuig bestaan uit aluminium. Dankzij het bekende smeltpunt is dit mogelijk.
3- Gebruik in de elektrotechnische industrie
Zoals je weet is aluminium ook een uitstekende geleider van elektriciteit. De elektriciteitsdraden zijn dus ook gemaakt van dit metaal. De fabrikanten smelten het metaal en veranderen de gesmolten vorm in de kabels die we in onze huizen gebruiken. Aluminium is een elektrisch veld en is een van de meest gebruikte toepassingen van het smeltpunt van aluminium.
4- Lassen, extruderen en verbinden
Lassen is een veelvoorkomende praktijk waarbij twee gebroken stukken weer aan elkaar worden gezet door ze samen te smelten. In het lasproces wordt aluminium gebruikt als sleutelmetaal. Het heeft een lager smeltpunt; het smelt gemakkelijk, versmelt met de gebroken stukken en houdt ze vast.
En niet te vergeten, het gesmolten aluminium is ook nuttig in het extrusieproces. Het gesmolten metaal wordt gevormd tot staven en andere buizen. Het aluminium wordt verwarmd en gesmolten met regelbare instellingen om dit mogelijk te maken.
5- Maken van blikken en vellen
De temperatuur waarbij aluminium smelt is ook belangrijk bij het maken van blikjes en platen. Deze dingen worden meestal gebruikt in het dagelijks leven. Het aluminium wordt gesmolten en in verschillende vormen en platen gemaakt. Als de temperatuur niet bekend was, zou het moeilijk zijn geweest om de controleomgeving te laten smelten en vervolgens het vloeibare aluminium te maken.
6- Artikelen voor huishoudens
Als je het smeltpunt van aluminium kent, is het heel eenvoudig om aluminium te verhitten, te smelten en in verschillende vormen te veranderen. Het kookgerei dat je thuis krijgt, wordt ook gemaakt met gesmolten aluminium. Er zijn zoveel toepassingen van dit metaal dat ik moe word van het tellen, maar de toepassingen zullen doorgaan. Doordat aluminium bij lage temperaturen kan smelten zonder af te breken, is het waardevol voor de industrie.
Waarom is het smeltpunt van aluminium cruciaal bij recycling?
Aluminium is recyclebaar en blijft 100% effectief, zelfs als het vele malen wordt gerecycled. De reden hiervoor is dat het een relatief lager smeltpunt heeft, waardoor de ingenieur het van de ene vorm in de andere kan veranderen zonder energieverlies.
Zoals ik al eerder zei, smelt het bij 660°C en er zijn geen geavanceerde machines nodig om deze temperatuur te bereiken. Het is heel gemakkelijk voor de ingenieur om het zacht te maken en in verschillende vormen te veranderen zonder energie te verliezen.
Het is kosteneffectief omdat voor het recyclen van aluminium geen hoge instellingen nodig zijn. Een lager smeltpunt betekent dat het recyclingproces snel wordt voltooid. Er is dus geen grote impact op het milieu in de vorm van giftige gassen. Het is dus een grote winst voor aluminium wat betreft recycling.
Conclusie
Aluminium is een van de meest gebruikte metalen. Het smelt bij 660°C en ingenieurs gebruiken het in industriële toepassingen. Aluminiumoxide heeft echter een nog hoger smeltpunt, dat niet erg gebruikelijk en bruikbaar is in de industrie.
Onthoud dat als er onzuiverheden in het aluminium aanwezig zijn, de temperatuur kan variëren. Daarom is het smeltpunt van aluminium een goed criterium om te controleren of het aluminium zuiver of onzuiver is.