مقدمة
في المرة الماضية، تحدثنا عن الفولاذ المقاوم للصدأ، وحان الوقت للإشارة إلى معدن آخر مهم في حياة الناس، وهو الألومنيوم، وبالحديث عن الألومنيوم، أنا متأكد من أنه ليس جديدًا بالنسبة لك، فهذا المعدن موجود في كل مكان في الوقت الحاضر. فهو موجود في علب الصودا التي تشربها، وفي الهواتف الذكية التي تستخدمها كل يوم، وحتى أنه موجود في الطائرات التي تحلق في السماء. لقد أحدث هذا المعدن ”الأبيض“ ثورة في الصناعات والحياة اليومية بهدوء منذ اكتشافه. ولكن ما الذي يجعل الألمنيوم استثنائياً ولا غنى عنه؟ دعونا نتعمق في تاريخه لنكتشف كيف نشأ ولماذا أصبح أكثر أهمية في حياة الإنسان.
ما هو الألمنيوم؟
تاريخ شاق للاستفادة منه
إن قصة الألومنيوم هي قصة براعة الإنسان. فوفقاً لويكيبيديا (الألمنيوم – ويكيبيديا)، تم الإعلان عن اكتشاف الألمنيوم في عام 1825 من قبل الفيزيائي الدنماركي هانز كريستيان أورستد، وفي وقت لاحق في عام 1856، قام الكيميائي الفرنسي هنري إتيان سانت كلير ديفيل بتطوير الإنتاج الصناعي لهذا المعدن، ومع ذلك، لا يزال إنتاج هذا النوع من المعدن مزعجاً ومحدوداً بالتكنولوجيا، ونتيجة لذلك، كان يعتبر معدناً ثميناً – أكثر قيمة من الذهب! على سبيل المثال، اشتهر نابليون الثالث بتخصيص أدوات المائدة المصنوعة من الألمنيوم للضيوف الملكيين. على الرغم من أنه المعدن الأكثر وفرة في القشرة الأرضية (حتى أنه أعلى من الحديد!)، إلا أنه لم يُستخدم على نطاق واسع في حياة البشر حتى عام 1886، وفي هذا العام، قامبول هيرولت وتشارلز مارتن هول بتطوير إنتاج الألمنيوم بكميات كبيرة بناءً على نتائج هنري إتيان سانت كلير ديفيل، ومنذ ذلك الحين، أصبح الألمنيوم مادة معروفة للجميع، وأصبح على مسرح التاريخ.
معدن ناعم وخفيف الوزن
الألومنيوم، الذي يرمز له في الكيمياء بالرمز Al، هو في الواقع نوع من المعادن ذات المظهر الفضي، ولأنه يمتلك تقارباً قوياً تجاه الأكسجين، لذلك عندما يتعرض للهواء، تتشكل طبقة واقية من الأكسيد على سطحه. هذا هو السبب في أنه في كل مرة نأخذ فيها ورقة أو قطعة من الألومنيوم، يمكننا أن نرى نوعًا من الأشياء البيضاء ملفوفة حولها، مما يؤدي إلى المظهر الأبيض المعترف به عمومًا للمعدن، ولكن عندما نختار الألومنيوم المصقول بدون الطبقة البيضاء، فإن المعدن سيظهر لونه الحقيقي، وتوفر هذه الطبقة الواقية الذاتية للمعدن درعًا طبيعيًا من التآكل، حتى في البيئات المالحة أو الحمضية. والأكثر من ذلك، فإن المعدن خفيف الوزن نسبيًا ويمتلك ليونة جيدة، بالإضافة إلى أنه ناعم نسبيًا مقارنة بالحديد أو المعادن الشائعة الأخرى، حيث تبلغ صلابة موس 2.75 فقط (للمقارنة، الحديد 4.5). يوفر هذا التركيب الخاص أيضًا للمعدن نقطة انصهار منخفضة نسبيًا، وبسبب هذه الخصائص، طور الناس نوعًا من السبائك:سبائك الألومنيوم لتعزيز الصلابة ورفع نقطة الانصهار أيضًا.
هذه السبيكة عبارة عن مزيج من الألومنيوم وعناصر السبائك، وعناصر السبائك النموذجية هي النحاسوالمغنيسيوم والمنغنيز والسيليكون والقصدير والنيكل والزنك، ويضيف الناس عناصر سبائك مختلفة للحصول على خصائص مختلفة، ولأن معظم عناصر السبائك المضافة تمتلك جودة الصلابة العالية ونقطة الانصهار العالية، فإنها توفر السبيكة بهذه الخصائص أيضًا. تعمل السبيكة على تحسين بعض العيوب الفطرية في الألومنيوم مع الاحتفاظ بالمزايا، لذا فهي تستخدم على نطاق واسع في الصناعات أكثر من المعدن النقي، ومن أكثر الخصائص المفيدة التي تنجح فيها السبيكة عن السبيكة الأصلية هي الليونة الجيدة، وهذه الخاصية إلى جانب خفة وزنها تضع أساسًا متينًا لتعدد استخدامات سبائك الألومنيوم في الصناعات المختلفة.
معدن أخضر
بالمقارنة مع البلاستيك المستخدم على نطاق واسع والذي يصعب إعادة تدويره ويستغرق أكثر من 300 عام للتحلل الذاتي، فإن الألومنيوم أسهل بكثير في إعادة التدوير، فوفقاً لبيانات من شركة ألومنيوم لإعادة التدوير، بحلول عام 2006، تم إنتاج ما يقرب من 30% من منتجات الألومنيوم من خلال إعادة استخدامها، وفي الوقت الحاضر، تضاعف شركات مثل تسلا من استخدام الألومنيوم في إطارات السيارات الكهربائية لخفض الوزن وتوسيع نطاق البطارية. إلى جانب ذلك، فإن الصين، باعتبارها أكبر طلب في العالم على موارد الألومنيوم في العالم، تصل نسبة إعادة التدوير إلى 80.33% في عام 2023، ونتيجة لذلك، فإن معدل إعادة التدوير أعلى إلى حد كبير بفضل الجهود الدؤوبة التي يبذلها المعنيون.
ومع ذلك، بالمقارنة مع العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، فإن الطلب على المعدن في عام 2020 يرتفع أيضًا، ووفقًا لبحث تاكوما وكيسوكي وكينيتشي (2021)، فإن الطلب على الألومنيوم مع المعادن الشائعة الأخرى يزداد بشكل كبير، لذلك لا يزال يتعين علينا زيادة معدل إعادة تدوير المعدن أو تبسيط عملية إعادة التدوير لرفع مستوى توفير الطاقة، وفقًا لبحث كوي وروفين (2010). في الوقت الحاضر، يمكن إعادة تدوير الألومنيوم ببعض الطرق القديمة، مثل إعادة الصهر والتكرير اللاحق، ولكن الطرق الجديدة مثل إعادة تدوير الحالة الصلبة باستخدام الضغط والبثق في درجة حرارة الغرفة أو درجة حرارة معتدلة يمكن أن توفر الكثير من الطاقة مقارنة بالطرق القديمة، ونتيجة لذلك، على الرغم من أننا حققنا إنجازات كبيرة في إعادة تدوير هذا المعدن، إلا أنه ينبغي علينا مواصلة تعزيز إعادة التدوير الكامل للموارد وتخضير إعادة التدوير.
تعدد استخدامات الألومنيوم
خفيف الوزن ولكنه قوي
بالمقارنة مع الفولاذ، تبلغ كثافة الألومنيوم ثلث كثافة الفولاذ فقط. ومع ذلك، فإنه يتمتع بقوة مدهشة، مما يجعله مثاليًا للصناعات التي يكون فيها الوزن مهمًا، وبالحديث عن الصناعات التي تركز على الوزن، يجب أن تكون صناعة الطيران أول ما يتبادر إلى الذهن، صحيح أن مصنعي الطائرات، مثل بوينج أو إيرباص، يستخدمون هذه المادة لبناء منتجاتهم، ولكن في الوقت الحاضر يتجه المصنعون إلى المواد المركبة مع ألياف الكربون كمادة خام رئيسية. على سبيل المثال، تعتمد طائرة A350-1000 الجديدة على المواد المركبة كمادة رئيسية لجلود الطائرات، لكنها لا تزال تستخدم سبائك الألومنيوم والليثيوم كمادة رئيسية لإطارات جسم الطائرة، وذلك بفضل رجحان كفة هذه السبيكة على المواد الأخرى، والأكثر من ذلك، فإن صناعة السيارات هي أيضًا من أكبر المعجبين بهذه السبيكة، وغالبًا ما تعتمد السيارات الكهربائية التي تم طرحها حديثًا على الألومنيوم لتعويض وزن البطارية الثقيل من أجل توسيع نطاق قيادة منتجاتها.
التوصيل: تزويد العالم بالطاقة
يعد الألومنيوم أيضًا نجمًا خارقًا في نقل الطاقة، على الرغم من أن موصلية الألومنيوم لا تزيد عن 60% من النحاس، وهو المادة الرئيسية المستخدمة ككابل كهربائي، ولكن بالنظر إلى انخفاض سعر الألومنيوم وليونته الجيدة، فإن أسلاك الألومنيوم تعمل كبديل جيد للنحاس لنقل الطاقة لمسافات طويلة. قد نرى أنابيب الألومنيوم تستخدم على نطاق واسع في الدوائر الكهربائية في المستقبل القريب، كما أن بعض شركات الطاقة المتجددة تستفيد من هذه المادة لإنتاج إطارات الألواح الشمسية ومكونات توربينات الرياح، بالإضافة إلى ذلك، قد يعمل الألومنيوم أيضًا كموصل فائق في المستقبل، فقد وجد علماء من جامعة جنوب كاليفورنيا موصلًا فائقًا في هذه المادة التي يمكن أن تعمل في درجة حرارة عالية نسبيًا.
ماذا يمكن أن تقدم لك شركتنا？
نحن، شنغهاي كايتاو، شركة مكرسة لمعالجة الألومنيوم وسبائكه لأكثر من 25 عامًا، لقد تعاونا مع أحد أفضل صانعي المعادن في العالم، بحيث يتم ضمان جودة المواد الخام لمنتجاتنا، إلى جانب ذلك، نحن نمتلك آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المتقدمة، وآلات الصفائح المعدنية،وآلات صب القوالب لمعالجة المواد بشكل أفضل، ولدينا سلسلة من عمليات مراقبة الجودة لضمان جودة مظهر منتجاتنا. نحن نمتلك أيضًا آلات مراقبة الجودة لإعادة فحص جودة المنتجات، بما في ذلك اختبار خشونة السطح، واختبار رش الملح واختبار التوتر، ونتيجة لذلك، فإن القلق بشأن جودة منتجاتنا أمر لا لزوم له، لقد تعاونا مع مجموعة واسعة من الصناعات في العالم، بما في ذلك صناعة السيارات وصناعة الأدوات العلمية، لذلك تشمل منتجاتنا معظم المنتجات في الألومنيوم، بما في ذلك جسم التلسكوب، وذراع التحكم، وفرامل الألومنيوم وأكثر من ذلك، وسوف نخدم كل عميل بأفضل جودة لدينا، ونأمل أن نتمكن من التعاون معك، ونقدم لك تجربة ممتازة.
