O alumínio é um dos elementos mais usados em diferentes setores. Desde a indústria aeroespacial até a automobilística e a de embalagens de alimentos, sua presença é dominante em todos os lugares. O metal alumínio se destaca por sua natureza não corrosiva e não tóxica. As aplicações do alumínio são diversas. Ele foi conhecido pela primeira vez em 1825. Mas, silenciosamente, tem servido aos seres humanos em diferentes formas há séculos. Neste guia, discutiremos as vantagens e as propriedades dos metais de alumínio. Então, vamos começar!
Visão geral do alumínio
O alumínio é um elemento de cor branca prateada que compõe 8% da crosta terrestre. Ele oferece fácil fabricação com excelente resistência. É amplamente utilizado em diferentes setores porque é resistente à corrosão.
É interessante notar que o alumínio tem sido usado desde o Império Romano. No entanto, ele não era conhecido naquela época. As pessoas costumavam usá-lo sem saber, na forma de alúmen. No entanto, em 1807, Humphry Davy indicou sua presença.
Humphry Davy tentou extraí-lo do alúmen por meio de um processo de eletrólise. Infelizmente, ele fracassou no processo. Em 1825, o físico e químico dinamarquês Hans Christian Ørsted isolou o alumínio com sucesso. Ele fez isso por meio da redução do cloreto de alumínio.
Desde então, os cientistas começaram a fazer experimentos com o alumínio. Hoje, ele é o elemento mais usado. Ele oferece várias propriedades favoráveis ao fabricante, uma das quais é a resistência à corrosão. Na seção abaixo, veremos as propriedades e vantagens do metal alumínio.
Vantagens e propriedades do alumínio metálico
Como eu disse, o alumínio é comumente usado devido às suas propriedades. Essas características o tornam adequado para diferentes finalidades. Vamos nos aprofundar e explorar as vantagens e propriedades do alumínio.
1- Resistência à corrosão
A resistência à corrosão é a principal vantagem do alumínio. Quando o material de alumínio é exposto à umidade ou ao oxigênio, ele forma uma camada de óxido. Essa camada de óxido protege o material contra ferrugem e corrosão. Mesmo nas piores condições, o alumínio apresenta resistência à corrosão.
Devido à sua resistência à ferrugem, ele é usado em diferentes setores. Os fabricantes aumentam a resistência à corrosão aplicando uma fina camada de tinta. Esse revestimento faz com que o alumínio seja resistente à água salgada (água do mar). Essa propriedade o torna adequado também para uso externo.
Além de ser resistente à corrosão, o alumínio também é muito durável. Os produtos fabricados com esse material permanecem em bom estado por muitos anos. Muitos fabricantes usar alumínio para fazer janelas devido à sua resistência à ferrugem e força.
2- Peso leve e ductilidade
Há muitos setores em que a redução de peso é fundamental. Esses setores incluem o aeroespacial e o automobilístico. Os fabricantes buscam melhorar a qualidade sem adicionar peso. Nesses casos, o alumínio é útil.
O motivo é que ele é superleve. A forma pura do alumínio pesa 2,7 g/cm3, mais leve que o aço (um terço do peso total do aço). Essa leveza do alumínio o torna ideal para a fabricação de peças de avião.
Da mesma forma, a ductilidade do alumínio é bem conhecida. O fabricante o molda em vários formatos diferentes. O alumínio se dobra, mas não se quebra, mesmo quando uma força forte é aplicada. Devido à sua excelente ductilidade, bobinas de alumínio, folhas, etc., são feitas.
3- Não tóxico e impermeável
Muitas latas e caixas de alimentos são feitas de alumínio. Graças à sua natureza excelente e não tóxica. Ele não reage com substâncias ácidas ou alcalinas. Sua presença no solo não afeta sua fertilidade. Além de não ser tóxico, ele também é impermeável.
O alumínio não permite que gases ou líquidos passem por ele. Quando usado para fazer uma caixa, ele garante que nada escape da caixa. É por isso que ele é amplamente utilizado na preservação de itens alimentícios. Essas propriedades ajudam os fabricantes a utilizá-lo na fabricação de embalagens para alimentos.
4- Reciclabilidade e resistência
O alumínio oferece uma taxa de reciclabilidade eficiente de 100%. Isso mostra que sua porção máxima pode ser reciclada. O que faz com que ele se destaque é sua estabilidade durante a reciclagem. Esse processo de reciclagem também requer menos energia e é ecologicamente correto.
Preciso enfatizar sua força? Acho que não. Ele tem uma alta relação resistência/peso. Mesmo quando submetido à força, ele não se quebra. Sob alta pressão, ele muda de forma em bobinas, folhas e assim por diante. Isso demonstra sua resistência e durabilidade em muitas condições. Devido à resistência do alumínio, ele é usado em trabalhos de construção.
Ponto a ser lembrado: O alumínio tem uma resistência à tração de 90 MPa. Ele é capaz de resistir a ambientes adversos. Mesmo sob forças severas, ele se deforma, mas não se quebra facilmente.
5- Absorção de som e impacto
A alta ductilidade do alumínio absorve sons, energia e choques. Quando é atingido por qualquer coisa, ele não se quebra. Em vez disso, ele absorve o impacto. Não é afetado por grandes colisões. Normalmente, as pessoas também usam alumínio na construção. Graças às propriedades de redução de ruído.
Você pode pensar nele como a solução para o cancelamento de ruído em casa. Mas não é! Seu uso é para amortecer o ruído. Você ainda precisará de um sistema de cancelamento de ruído se a sua casa estiver perto da estrada. Ele apenas reduz o ruído em uma extensão menor. Ele não absorverá o som até o nível 100%.
6- Resistência a baixas temperaturas
Diferentes materiais quando submetidos a uma quebra em baixa temperatura. Se não for assim, eles racham e ficam quebradiços. Mas esse não é o caso do alumínio. Ele permanece excepcionalmente estável, mesmo sob baixas temperaturas, sem apresentar nenhum problema.
Essa propriedade torna o alumínio útil para diferentes produtos que enfrentam mudanças de temperatura. Os fabricantes o utilizam para fazer peças para geladeiras e aviões. Essas peças enfrentam a variação de temperatura. O alumínio permanece estável em todas as condições.
7- Sem faísca ou ignição
O alumínio tem um baixo coeficiente de atrito. Ele não solta faíscas nem entra em ignição quando entra em contato com metais não ferrosos. É por isso que as pessoas o utilizam em situações de trabalho de alto risco. Por exemplo, o alumínio pode ser usado como enchimento.
O fato de não produzir faíscas amplia a capacidade de uso desse material. Os setores que usam materiais inflamáveis dependem de equipamentos e ferramentas feitos de alumínio. Essas ferramentas não apresentam nenhum perigo durante o uso, o que reduz significativamente as chances de perigos e riscos.
8- Facilidade de fabricação e refletividade
O alumínio passa rapidamente por fundição, soldagem, usinagem ou conformação. Isso indica sua excelente usinabilidade. Como eu disse, ele não se torna quebradiço mesmo se for aplicada alta pressão. Isso torna a fabricação do alumínio muito fácil e econômica. Ele também é um dos materiais mais usados no setor.
Alguns produtos exigem refletividade. Entre eles estão luminárias, painéis solares e materiais de isolamento térmico. O alumínio é usado em todos esses produtos e oferece características de refletividade. O bom é que o uso do alumínio para refletividade não é caro.
9- Não magnéticos e anodização
O alumínio é, sem dúvida, resistente. Entretanto, alguns setores exigem ainda mais resistência. Para isso, os fabricantes utilizam o processo de anodização do alumínio. Nesse método, uma adição de óxido é aplicada ao alumínio. Isso confere ao alumínio mais resistência, durabilidade e proteção contra ferrugem. O próprio alumínio atua como um ânodo nesse processo.
O comportamento não magnético do alumínio também é bem conhecido. Devido a essa propriedade, o alumínio é usado para fabricar muitos componentes de computador. Ele não é atraído pelos ímãs. Sem esquecer que o alumínio também tem um excelente acabamento de superfície. Os fabricantes não fazem esforços adicionais para obter um acabamento de superfície de alumínio.
Ponto a ser lembrado: A anodização alcança alta dureza superficial e proteção contra ferrugem. Ela também torna o alumínio perfeitamente brilhante. Muitos setores usam esse metal mais para aprimorar a aparência física dos produtos.
10- Condutividade térmica e elétrica
Muitas linhas de transmissão de eletricidade usam fios de alumínio. Graças ao alta condutividade elétrica desse material. Como eu disse anteriormente, o alumínio é muito maleável. Assim, torna-se fácil para os fabricantes fabricarem fios de alumínio.
Outra propriedade valiosa desse material é a condutividade térmica. O alumínio é usado em equipamentos eletrônicos de transmissão de calor, como trocadores de calor e sistemas de refrigeração.
Fato útil: Muitas pessoas comparam o cobre e o alumínio com relação aos fios e à condutividade elétrica. O cobre oferece uma condutividade elétrica 50% melhor do que o alumínio. É por isso que os fabricantes priorizam o cobre na fabricação de fios, etc.
Aplicações do alumínio
Ao discutir as vantagens, mencionei o uso do alumínio em diferentes setores. Mas, para esclarecer as coisas, vamos discutir algumas das principais aplicações do alumínio. Isso o ajudará a entender a natureza desse material e sua importância.
- Automóveis: O alumínio é comumente usado na indústria automobilística. Esse material é leve e, por isso, é muito útil para a fabricação de componentes de carros, caminhões e trens. Muitos fabricantes o utilizam para fabricar carrocerias e estruturas de veículos.
- Sistemas HVAC: O alumínio é amplamente utilizado em sistemas HVAC. A razão é que ele torna os componentes resistentes à corrosão. Assim, as peças permanecem em bom estado nos próximos anos.
- Embalagens e latas de alimentos: É amplamente utilizado em embalagens, especialmente em latas de alimentos e bebidas. Tudo isso graças à sua natureza não tóxica. Não importa quanto tempo o alimento permaneça nas latas de alumínio, ele não estraga.
- Transmissão elétrica: Como mencionei anteriormente, o alumínio tem alta condutividade elétrica. Vários fios são feitos desse material e são usados para transmitir eletricidade. Ele também é útil na fabricação das estruturas dos painéis solares.
- Setor de construção: É usado em trabalhos de construção. Graças à sua alta resistência à tração. Ele se mantém em boas condições há anos. Além disso, a resistência à ferrugem reforça ainda mais sua capacidade de uso.
- Aparelhos elétricos: Na seção acima, mencionei que o alumínio não é magnético. A força de atração das forças magnéticas não tem impacto sobre ele. Portanto, ele é amplamente utilizado na fabricação de diferentes tipos de eletrônicos de computador.
Muitos setores utilizam o alumínio devido à sua variedade de propriedades. Entretanto, duas características principais o tornam tão popular: sua força e resistência à ferrugem. Sua usabilidade é dominante em nossa vida diária. Não seria errado dizer que o alumínio torna a vida moderna possível.
Limitações do alumínio
É importante entender os prós e os contras do alumínio. Na seção acima, mencionei os benefícios do alumínio. Entretanto, para tomar uma decisão de compra, é fundamental entender também os contras. Isso o ajudará a entender seus pontos fortes e fracos. Na seção abaixo, mencionarei as limitações e os contras do alumínio.
- Sem dúvida, o alumínio é forte. No entanto, ele é mais fácil do que outros elementos. O aço é mais rígido e é usado em trabalhos em metal com mais frequência do que o alumínio. Para trabalhos pesados, o alumínio é menos comum do que o aço.
- Ele tem alta condutividade térmica. Isso representa um grande desafio durante o processo de soldagem. No alumínio, a solda se torna sólida muito rapidamente, dificultando a soldagem. Por outro lado, o aço oferece uma soldagem melhor e mais fácil. É por isso que não usamos alumínio quando precisamos soldar duas peças juntas.
- O alumínio tem um coeficiente maior de expansão e contração térmica. Quando submetido a uma alta temperatura, ele se expande. Da mesma forma, ele se contrai em condições frias. Isso o torna desfavorável para muitas atividades.
- Ele é mais caro do que o aço. O fabricante hesita em usá-lo na fabricação. O aço é preferido ao alumínio para trabalhos em metal. Isso se deve à relação custo-benefício e à facilidade de soldagem do aço.
Perguntas frequentes
Qual é a densidade do alumínio?
A densidade do alumínio é de aproximadamente 2,70 gramas por centímetro cúbico (g/cm³). Essa densidade baixa faz do alumínio um dos elementos mais leves.
Quais são as propriedades físicas do alumínio?
As propriedades físicas relacionadas à forma e à aparência são chamadas de propriedades físicas. As propriedades físicas do alumínio incluem leveza, ductilidade, maleabilidade, resistência à corrosão e refletividade.
Quais são as propriedades químicas do alumínio?
As propriedades relacionadas à composição do alumínio são conhecidas como propriedades químicas. As propriedades químicas do alumínio incluem sua reação com o oxigênio para formar óxido.
O alumínio é durável?
O alumínio é durável em muitos usos. Isso ocorre porque ele resiste à corrosão e tem uma alta relação entre resistência e peso. No entanto, sua durabilidade pode variar. Ela depende muito da mistura da liga e do ambiente.
Conclusão
O alumínio é, sem dúvida, muito versátil. Todos os setores dependem desse material, e ele atende aos seres humanos de várias maneiras. Da construção civil aos automóveis, ele está dominando o mundo em todos os aspectos. Entretanto, ele tem algumas limitações que não afetam sua usabilidade.
Neste artigo, expliquei as vantagens do alumínio metálico. Você também conhecerá a ciência por trás de sua ampla usabilidade. Na HXSCO, atuamos como o fornecedor de alumínio. Entre em contato conosco para chapas de alumíniofios, bobinas e outros produtos feitos de alumínio.