铝101

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轻质、耐用、可回收性强,铝已成为日常生活中必不可少的元素。作为可持续性材料的首选,它的应用范围从节能汽车、智能手机、拉链和铝箔等日常用品到国家电网的布线、华盛顿纪念碑的顶端和国际空间站的住房。

铝回收对环境的影响是深远的。迄今为止生产出来的铝中有75%仍在使用。与初级生产相比,回收铝生产只需要8%的能源和8%的排放。随着越来越多的公司在他们的产品和制造方法中寻求节能创新,铝行业将取得更大的成功。

铝确实是现代生活的金属。

带走的事实

  • 多才多艺的
    铝经常被认为是一种“神奇的金属”,这是有原因的。它的一系列固有特性——重量轻、耐腐蚀、易成型、高导电性、高反射性、无毒、耐用和可循环利用——为制造商和设计师提供了产品创新和工艺改进的广泛选择。由于铝的强度和美观,它也是世界上许多值得注意的建筑的支柱和立面。
  • 可持续发展的
    在许多应用中,铝的使用降低了能源成本和碳排放。回收和轻质铝包装减少了运输成本和排放,而铝密集型汽车可以在其使用寿命内减少32%的能源消耗。北美的铝工业很快就会达到这样一个临界点:它所回收的能源将超过它仅从轻型汽车的冲击中消耗的能源。
  • 现代世界的流动性
    铝在把世界联系得更紧密方面起着越来越重要的作用。长期以来,运输行业一直依赖铝的轻质和耐用性来提高安全性和提高燃油效率。没有铝,航空和太空旅行是不可能的,就连莱特兄弟(Wright Brothers)在为首次飞行选择铝发动机时也知道这一点。现在,数字世界正在意识到铝在产品设计和制造效率方面的好处。如今随处可见的笔记本电脑、智能手机和平板电脑是现代金属的最新展示。
  • 经济的影响
    铝行业为美国经济贡献了近1740亿美元的GDP,直接雇佣了16.2万多名工人,自2013年以来增长了3.5%。这些数字还将继续增长。对重量轻、可回收的铝的需求连续第八年增长,增长了45.1%。

铝的历史

铝作为游离金属存在于1825年,当时丹麦化学家汉斯-克里斯蒂安·奥斯特德(Hans-Christian Oersted)成功地将它从地球中提取出来。在接下来的60年里,科学家们了解了更多关于金属的知识,并寻求更好的方法来获取它。今天,我们仍然可以看到铝作为华盛顿纪念碑顶部的早期应用之一——从1884年12月6日起,100盎司的轻质金属骄傲地矗立在纪念碑的顶部。

1886年,美国的查尔斯·马丁·霍尔(Charles Martin Hall)和法国的保罗·埃罗特(Paul Heroult)同时发明了从氧化铝中生产金属铝的电解工艺。11年后,奥地利人卡尔·约瑟夫·拜耳(Carl Joseph Bayer)发明了从铝土矿中提炼氧化铝的化学方法。这些发明共同促成了现代铝工业的诞生,今天仍被世界各地的氧化铝精炼厂和铝冶炼厂所使用。

铝加工及生产

基本上有两种生产铝的方法。初级生产包括从地球上开采铝土矿,并进行电冶金加工,最终形成铝。二次生产从回收的废品中制造新的铝。在那里,用不同的加工方法和合金将铝加工成所需的形状、强度和密度。

铸造,或将熔化的铝倒入模具,用于需要极少加工的大批量零件,如汽车零件。薄板轧制用于制造长而扁平的铝片,通常用于汽车、飞机和火车等运输应用,也用于罐头和箔的消费包装。当需要强度和精度时,铝可以通过压缩和模具锻造来生产赛车车轮等零件。挤压是用来形成更长的,更薄的铝片称为棒,棒或线,经常在建筑工业中使用。

行业和市场

对于重工业市场来说,铝带来了一种耐用、坚固、耐腐蚀的材料,而且重量轻,易于成型。运输和航空公司可以在不牺牲安全性和性能的情况下创造创新产品。在消费者应用中,制造商重视铝的轻量化特性,以减少运输成本,其视觉外观创造吸引人的设计。在所有行业中,铝的无限可回收性支持了可持续制造,并为国家的环境目标做出了积极的贡献。

未来的挑战与机遇

尽管已经取得了很大的进展,美国仍然有巨大的机会来减少其能源消耗和碳足迹。压力不仅仅来自政府和环保组织。消费者越来越希望从具有强烈企业责任感和良好环境记录的公司购买产品。像福特和苹果这样的创新公司,正转向使用铝来制造取悦顾客的产品,同时减少对环境的影响。

福特F-150开始能量节食

汽车工业继续引领铝驱动的产品创新。2015年,福特发布了全铝车身的F-150,减重700磅(约为车身重量的15%)。这种减轻重量的方法提高了燃料效率,增加了安全性,而不牺牲性能。

铝罐的可回收成分是玻璃或塑料的三倍。

铝罐平均含有73%的可回收成分——超过一个玻璃或塑料瓶的三倍。罐头的回收率也远高于其他饮料容器类型。

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