Xây dựng & Kiến trúc

Kim loại nhôm là gì? Nhôm có dẫn điện không? Ứng dụng của nhôm

Nếu bạn đang thiết kế một sản phẩm có liên quan đến tính dẫn điện, bạn có thể đang cân nhắc nhôm làm vật liệu cơ bản. Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể của bạn, các đặc tính điện của vật liệu có thể là một yếu tố cần thiết để xem xét thiết kế. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn ý tưởng về cách thức hoạt động sự dẫn điện của nhôm, để xem nhôm có dẫn điện không nhé.

Kim loại nhôm là gì?  Nhôm có dẫn điện không?

Nhôm là tên một nguyên tố hóa học, có ký hiệu là Al, số nguyên tử bằng 13.

Trong tự nhiên, ta rất khó có thể tìm được kim loại này nguyên chất. Thông thường chỉ tìm thấy khi nó được kết hợp cùng oxygen và  những nguyên tố khác.

Nhôm có phải là chất dẫn điện tốt không?

Điện được định nghĩa là hiện tượng vật lý của dòng điện tích. Theo quan điểm nguyên tử, điều này có nghĩa là dòng electron chạy từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, tạo ra hiệu ứng dây chuyền mà chúng ta gọi là dòng điện.

Vật liệu mà nguyên tử của nó cho phép các điện tử dễ dàng chạy qua được gọi là vật dẫn điện tốt, trong khi vật liệu gây khó khăn cho dòng chảy này là vật dẫn điện không tốt. Cũng có những vật liệu mà nguyên tử từ chối cho phép các điện tử di chuyển, mà chúng ta gọi là chất cách điện.

Nhìn chung, nhôm đứng thứ tư về độ dẫn điện đối với các kim loại đã biết. Trong danh sách này, vị trí thứ nhất và thứ ba lần lượt thuộc về bạc và vàng, những vật quá đắt so với hầu hết các vật liệu thông thường. Do đó, chúng ta có thể nói rằng nhôm được xếp hạng là vật liệu dẫn điện tốt thứ hai về mặt thực tế, chỉ sau đồng.

Những ưu điểm vượt trội của nhôm

Sau đây là những ưu điểm vượt trội của nhôm khiến nó được sử dụng rộng rãi hiện nay:

Nhôm có độ bền lí tưởng

Nó có độ bền cao nhất tính theo khối lượng so với tất cả các kim loại khác. Đặc biệt khi sử dụng để sản xuất cửa nhôm, vật liệu này sẽ giúp cánh cửa có độ bền chắc, vững vàng theo thời gian, hạn chế bị cong vênh, biến dạng khi chịu va đập cũng như các tác động khác.

Nhôm có khả năng chống ăn mòn tốt

Nếu các thiết bị được phủ một lớp oxit nhôm sẽ gia tăng khả năng chống ăn mòn tốt nhất, vật liệu sẽ hạn chế sự xâm nhập khí, nước cũng như các hóa chất vào bên trong.

Tiết kiệm chi phí

Dù là kim loại đắt nhưng nhôm lại nhẹ chỉ bằng ⅓ thép, nên tiết kiệm nhiều chi phí: thời gian, tiền bạc, công sức vận chuyển…

Nhôm dễ dàng tái chế

Al có khả năng tái chế lại hoàn toàn 100% mà không làm mất đi các đặc tính hay thành phần tự nhiên vốn có của nó. Chính vì thế, nó giúp tiết kiệm chi phí vật liệu trong sản xuất, cũng như góp phần bảo vệ môi trường, giảm lượng khí thải do vật liệu qua sử dụng tạo ra khá hiệu quả.

Những đặc điểm, tính chất lý hóa của nhôm

Trạng thái tự nhiên của nhôm

Nhôm chiếm khoảng 8% phía bên trong của vỏ trái đất.

Còn trong tự nhiên, nó thường có trong các hợp chất như đất sét, boxit hay criolit:

  • Trong đất sất sét: Al2O3.2Sio2.2H2O.
  • Trong mica: K2O.Al2O3.6Sio2.2H2O.
  • Trong Boxit: Al2O3.nH2O.
  • Trong criolit Criolit: 3NaF.AlF3 hay (Na3AlF6).

Tính chất vật lý nổi bật của nhôm

  • Nhôm là kim loại có màu trắng bạc, cứng, bền và dai, dễ dàng kéo sợi hay dát mỏng.
  • Cấu trúc phân tử mạng lập phương tâm diện.
  • Có tính dẫn điện cao.
  • Nhiệt độ nóng chảy: 660oC.
  • Khối lượng riêng: 2,7 g/cm3.

Tính chất hóa học đặc trưng của nhôm

Sau đây là những tính chất hóa học đặc trưng của nhôm để ta có thể hiểu hơn về kim loại này:

  • Tác dụng với các phi kim

Nó có phản ứng được với oxi trên bề mặt, tạo ra một lớp màng oxit bao phủ bề mặt để giúp bảo vệ:

2Al + 3O2 => Al2O3

  • Có phản ứng được với các phi kim khác để tạo ra muối:

2Al + 3Cl2 => 2AlCl3

2Al + 3S => Al2S3

  • Tác dụng với nước

Trên thực tế, nó sẽ không phản ứng được với nước vì được bảo vệ bởi lớp oxit mỏng. Một khi lớp oxit này được phá bỏ, kim loại Al phản ứng trực tiếp với nước:

2Al + 6H2O => 2Al(OH)3 + 3H2

  • Tác dụng với oxit của kim loại kém hoạt động hơn

Có tính khử được oxit của các kim loại đứng sau nó ở trong dãy hoạt động hóa học:

2Al + 3FeO => Al2O3 + 3Fe

  • Tác dụng với dung dịch axit

2Al + 6HCl => 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3H2

Al + 4HNO3 => Al(NO3)3 + NO + 2H2O

Al + 6HNO3 => Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

2Al + 6H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

  • Tác dụng với dung dịch bazơ

Al + NaOH + H2O => NaAlO2 + 1,5 H2

  • Tác dụng với dung dịch muối

2Al + 3CuSO4 => Al2(SO4)3 + 3Cu

  • Phản ứng nhiệt nhôm

Đây là phản ứng hóa học toả nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao:

Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3

3CuO+ 2Al → Al2O3 + 3Cu

8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe

3Mn3O4 + 8 Al → 4 Al2O3 + 9 Mn

Cr2O3 + 2 Al→ Al2O3 + 2 Cr

Nhôm có dẫn điện không? 

Nhôm có dẫn điện không? Nhôm là một kim loại có tính dẫn điện tốt, nằm trong top 10 kim loại dẫn điện tốt nhất. Nó chỉ đứng sau bạc, đồng và vàng.

Nhờ đặc tính nổi bật này mà những hợp chất nhôm có độ tinh khiết lên đến 99,5% và được sử dụng để làm dây dẫn điện. Thế nhưng, hiện nay người ta thường chủ yếu dùng dây dẫn điện bằng đồng vì tính kinh tế tốt hơn.

Hiện nay, để điều chế nhôm người ta sẽ thực hiện phương pháp tách trong quặng boxit nhôm có lẫn SiO2 và Fe2O3. Với quy trình như sau:

  • Tiến hành phản ứng với dung dịch kiềm để tách riêng Al2O3.
  • Dùng bình điện phân, nóng chảy Al2O3 có mặt criolit Na3AlF6.

Tổng hợp các kim loại dẫn điện tốt nhất

Sau đây là danh sách các kim loại dẫn điện tốt nhất hiện nay:

  • Bạc (Ag)
  • Đồng (Cu)
  • Vàng (Au)
  • Nhôm ( Al)
  • Natri (Na)
  • Wolfram (W)
  • Đồng thau (CuZn37)
  • Sắt (Fe)

Những ứng dụng quan trọng của nhôm hiện nay

Ứng dụng của nhôm trong ngành xây dựng

Dùng để sản xuất:

  • Cửa đi chính
  • Cửa sổ
  • Khung sườn nhôm
  • Vách ngăn
  • Mặt dựng
  • Mái hiên…

Ứng dụng trong ngành công nghiệp của Al

  • Khung máy
  • Thùng xe tải
  • Thanh tản nhiệt

Trong lĩnh vực hàng tiêu dùng

Chất liệu nhôm được ứng dụng trong một số hàng tiêu dùng như:

  • Tủ trưng bày
  • Thanh treo màn
  • Bảng treo tường
  • Thang
  • Giường
  • Bàn ghế nhôm…

Lớp bọc bề mặt nhôm có ảnh hưởng đến độ dẫn điện không?

Nhôm có dẫn điện không? Việc lựa chọn lớp bọc bề mặt cho một sản phẩm nhôm có thể có ảnh hưởng sâu sắc đến tính chất dẫn điện của kim loại. Để hiểu điều này, chúng ta cần xem xét lớp oxit tự nhiên mà nhôm hình thành trên bề mặt của nó.

Lớp oxit này làm cho nhôm chống ăn mòn rất tốt, đây thường là một đặc điểm mong muốn. Tuy nhiên, lớp nhôm-oxit không dẫn điện; nó là một chất cách điện. Hãy xem xét rằng khi bạn áp dụng phương pháp xử lý bề mặt anot hóa cho một sản phẩm nhôm, lớp oxit sẽ trở nên dày hơn nhiều. Và hệ quả của quá trình anốt hóa là nó sẽ cô lập về mặt điện của kim loại bên dưới.

Một lớp phủ bề mặt điển hình khác cho các sản phẩm nhôm là sơn tĩnh điện. Quá trình này tạo cho sản phẩm nhôm một lớp bảo vệ và trang trí trên bề mặt, nhưng nó cũng ảnh hưởng đến tính dẫn điện. Sản phẩm tạo thành sẽ vẫn có độ dẫn điện nhất định, nhưng nó sẽ không dẫn điện như nhôm trần.

Từ khóa:

  • Inox có dẫn điện không
  • Kim loại không dẫn điện
  • Thủy tinh có dẫn điện không
  • Sứ có dẫn điện không
  • Hợp kim nhôm có dẫn điện không
  • Sắt có dẫn điện không
  • Vàng có dẫn điện không
  • Đồng có dẫn điện không

Nội dung liên quan:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button