物質(zhì)的用途在很大程度上取決于物質(zhì)的性質(zhì)。因?yàn)殇X有多種優(yōu)良性能,所以鋁有著極為廣泛的用途。
(1)鋁的密度很小,僅為2.7 g/cm,雖然它比較軟,但可制成各種鋁合金,如硬鋁、超硬鋁、防銹鋁、鑄鋁等。這些鋁合金廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、火車、船舶等制造工業(yè)。此外,宇宙火箭、航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星也使用大量的鋁及其鋁合金。例如,一架超音速飛機(jī)約由70%的鋁及其鋁合金構(gòu)成。船舶建造中也大量使用鋁,一艘大型客船的用鋁量常達(dá)幾千噸。
(2)鋁的導(dǎo)電性僅次于銀、銅,雖然它的導(dǎo)電率只有銅的2/3,但密度只有銅的1/3,所以輸送同量的電,鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。鋁表面的氧化膜不僅有耐腐蝕的能力,而且有一定的絕緣性,所以鋁在電器制造工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無(wú)線電工業(yè)中有廣泛的用途。
(3)鋁是熱的良導(dǎo)體,它的導(dǎo)熱能力比鐵大3倍,工業(yè)上可用鋁制造各種熱交換器、散熱材料和炊具等。
(4)鋁有較好的延展性(它的延展性僅次于金和銀),在100 ℃~150 ℃時(shí)可制成薄于0.01 mm的鋁箔。這些鋁箔廣泛用于包裝、糖果等,還可制成鋁絲、鋁條,并能軋制各種鋁制品。
(5)鋁的表面因有致密的氧化物保護(hù)膜,不易受到腐蝕,常被用來(lái)制造化學(xué)反應(yīng)器、醫(yī)療器械、冷凍裝置、石油精煉裝置、石油和天然氣管道等。
(6)鋁粉具有銀白色光澤(一般金屬在粉末狀時(shí)的顏色多為黑色),常用來(lái)做涂料,俗稱銀粉、銀漆,以保護(hù)鐵制品不被腐蝕,而且美觀。
(7)鋁在氧氣中燃燒能放出大量的熱和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,如銨鋁炸藥(由硝酸銨、木炭粉、鋁粉、煙黑及其他可燃性有機(jī)物混合而成)、燃燒混合物(如用鋁熱劑做的炸彈和炮彈可用來(lái)攻擊難以著火的目標(biāo)或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸鋇68%、鋁粉28%、蟲(chóng)膠4%)。
(8)鋁熱劑常用來(lái)熔煉難熔金屬和焊接鋼軌等。鋁還用做煉鋼過(guò)程中的脫氧劑。鋁粉和石墨、二氧化鈦(或其他高熔點(diǎn)金屬的氧化物)按一定比率均勻混合后,涂在金屬上,經(jīng)高溫煅燒而制成耐高溫的金屬陶瓷,它在火箭及導(dǎo)彈技術(shù)上有重要應(yīng)用。
(9)鋁板對(duì)光的反射性能也很好,反射紫外線比銀強(qiáng),鋁越純,其反射能力越好,因此常用來(lái)制造高質(zhì)量的反射鏡,如太陽(yáng)灶反射鏡等。
(10)鋁具有吸音性能,音響效果也較好,所以廣播室、現(xiàn)代化大型建筑室內(nèi)的天花板等也采用鋁。
(11)耐低溫,鋁在溫度低時(shí),它的強(qiáng)度反而增加而無(wú)脆性,因此它是理想的用于低溫裝置材料,如冷藏庫(kù)、冷凍庫(kù)、南極雪上車輛、氧化氫的生產(chǎn)裝置。
(12)是兩性氧化物
折疊含鋁化合物鋁在地殼中的含量相高,主要以鋁硅酸鹽礦石存在,還有鋁土礦和冰晶石。氧化鋁為一種白色無(wú)定形粉末,它有多種變體,其中為人們所熟悉的是α-Al?O?和β-Al?O?。自然界存在的剛玉即屬于α一Al?O?,它的硬度僅次于金剛石,熔點(diǎn)高、耐酸堿,常用來(lái)制作一些軸承,制造磨料、耐火材料。如剛玉坩堝,可耐1800℃的高溫。Al?O?由于含有不同的雜質(zhì)而有多種顏色。例如含微量Cr(III)的呈紅色,稱為紅寶石;含有Fe(II),F(xiàn)e(III)或Ti(IV)的稱為藍(lán)寶石。
β一Al?O?是一種多孔的物質(zhì),每克內(nèi)表面 積可高達(dá)數(shù)百平方米,有很高的活性,又名活性氧化鋁,能吸附水蒸氣等許多氣體、液體分子,常用作吸附劑、催化劑載體和干燥劑等,工業(yè)上冶煉鋁也以此作為原料。
氫氧化鋁可用來(lái)制備鋁鹽、吸附劑、媒染劑和離子交換劑,也可用作瓷釉、耐火材料、防火布等原料,其凝膠液和千凝膠在醫(yī)藥上用作酸藥,有中和胃酸和潰瘍的作用,用于胃和十二脂腸潰瘍病以及胃酸過(guò)多癥。
偏鋁酸鈉常用于印染織物,生產(chǎn)湖藍(lán)色染料,制造毛玻腐、肥皂、硬化建筑石塊。此外它還是一種較好的軟水劑、造紙的填料、水的凈化劑,人造絲的去光劑等。
無(wú)水氯化鋁是石油工業(yè)和有機(jī)合成中常用的催化劑;例如:芳烴的烷基化反應(yīng),也稱為傅列德?tīng)枴死虼耐榛磻?yīng),在無(wú)水三氯化鋁催化下,芳烴與鹵代烴(或烯烴和醇)發(fā)生親電取代反應(yīng),生成芳烴的烷基取代物。六水合氯化鋁可用于制備除臭劑、劑及石油精煉等。