CARACTERÍSTICAS FISICO-QUÍMICAS DO ALUMÍNIO

1 INTRODUÇÃO

O Alumínio é o terceiro elemento em abundância na natureza, sendo o Oxigênio o primeiro e o Silício o segundo. Como elemento metálico, perde somente para o metal Silício. Em temperatura ambiente ele está no estado sólido, ou seja, tem volume e forma definido.

O elemento alumínio foi descoberto há apenas 160 anos e aproximadamente 100 anos desde que foi definido um processo de produção viável. A principal razão pela qual ele não foi descoberto antes, é que o alumínio não aparece em sua forma metálica por natureza. O alumínio é encontrado na maioria das rochas, argilas, solos e vegetações combinado com oxigênio e outros elementos.

Sua resistência e leveza vêm reduzindo o peso dos aviões e dos carros, ônibus, caminhões, trens e navios, diminuindo, consequentemente, o consumo de energia e a poluição gerada pelos meios de transporte.

O alumínio é um metal representativo com grande maleabilidade e com grande importância nos mais diversos ramos industriais, alem de possuir baixo custo de reciclagem, aumentando sua vida útil, colaborando com os diversos projetos criados em torno da sustentabilidade.

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CARACTERÍSTICAS FISICO-QUÍMICAS DO ALUMÍNIO

O alumínio é um metal muito leve, maleável, dúctil e resistente. Possui um aspecto cinza prateado e fosco, devido à fina camada de óxidosque se forma rapidamente quando exposto ao ar, a qual lhe confere resistência à corrosão.

Suas principais características são:

• Leveza (baixa densidade, cerca de um terço da do aço);

• Capacidade de refletir a luz e ondas de calor

• Resistência a corrosão atmosférica (camada protetora que se forma na superfície);

• Elevado calor latente de fusão.

• Fácil fabricação e soldadura

• Altamente reciclável (podendo ser reciclar inúmeras vezes que o material não irá perder suas propriedades).

• Módulo de elasticidade baixo = > Al= 7000 Kg/mm2.

• Excelente condutividade térmica e elétrica (de 50 a 60% da do cobre);

A condutividade elétrica é afetada pela presença de impurezas.

Possui elevada condutividade térmica.

• Alta ductilidade (devido a sua estrutura cristalina);

• Não é ferromagnético (aplicabilidade em estruturas eletro-eletrônicas);

• Não é tóxico (aplicabilidade em embalagens);

• Resistência mecânica baixa (~90 MPa).

• Em geral as ligas de Al têm baixo limite de elasticidade, baixa

resistência à fadiga e sua resistência baixa muito acima de 150°C.

 

PROPRIEDADES INTENSIVAS E EXTENSIVAS

A Propriedade intensiva só depende da natureza do material e não depende da quantidade de material existente na amostra. O alumínio possui baixa densidade 2,7g/cm³, e pontos de fusão a 660°C e de ebulição a 2450°C.

A Propriedade extensiva depende da quantidade de material existente na amostra, como a quantidade de massa, volume e quantidade de materia (mol). Quando em um sistema se possui dois dados e se deseja possuir a densidade, a massa ou o volume é possível calcular o mesmo, através da fórmula:

D=M/V

Onde,

• D = densidade

• M = massa

• V = volume

Tomando como base a densidade do alumínio que é 2,7 g/cm³ e considerando volume de 10cm³, calculamos a massa da seguinte forma:

D=M/V

2,7g/cm³=M/10cm³

M=2,7g/10

M=0,27g

Podemos concluir que na propriedade intensiva, são independentes da quantidade de substância que constitui o corpo.

• Ex.: temperatura, densidade relativa, …

E a propriedade extensiva, são dependentes da quantidade de substância que constitui o corpo. É importante ressaltar que uma propriedade extensiva pode ser convertida em uma propriedade intensiva de duas maneiras: 1) dividindo-se a propriedade extensiva pela quantidade de matéria ou 2) dividindo-se por outra propriedade extensiva - usualmente massa ou volume. Por exemplo, a densidade, que é uma propriedade intensiva, é dada pela razão massa/volume.

 

O ALUMíNIO

O alumínio, hoje, tem uma grande importância na economia mundial sendo uma das indústrias que possuem uma das melhores perspectivas no mundo. No entanto, a única limitação está no seu processo de fabricação que consome uma enorme quantidade de energia. O alumínio é encontrado em três principais grupos climáticos: o mediterrânico, o tropical e o subtropical.

Por ser altamente reciclável (pode ser reciclado inúmeras vezes e não perde suas propriedades, como aconteceria com outros materiais), garante alta sustentabilidade em termos sociais, econômicos e ambientais. Possuindo várias aplicações na indústria, que variam desde a produção de artefatos domésticos, passando pelas indústrias automobilística, naval e aeronáutica, até na indústria aeroespacial. Devido às propriedades físicas e químicas, tais como: baixa densidade, alta resistência à corrosão e alta condutividade térmica e elétrica.

Devido à sua leveza, as ligas de alumínio estão sendo muito utilizadas nas indústrias de transportes. Isto ocorre porque a diminuição do peso acarreta menor consumo de combustível gera menor desgaste e maior eficiência e capacidade de carga.

Por se um ótimo condutor elétrico garantiu-lhe uma grande utilização na indústria de fabricação de fios e cabos. Sua relação peso-condutividade é muito melhor que vários outros materiais, podendo conduzir quase a mesma corrente elétrica que o cobre sendo duas vezes mais leve