Technische und chemische Eigenschaften von Aluminium

Aluminium ist aufgrund seiner Leichtigkeit, Beständigkeit und hohen Korrosionsfestigkeit eines der unverzichtbaren Metalle in der Industrie. Dank seiner technischen und chemischen Eigenschaften findet dieses weit verbreitete Metall in zahlreichen Branchen Anwendung.


Chemische Eigenschaften

  1. Chemisches Symbol: Al
  2. Ordnungszahl: 13
  3. Atommasse: 26,98 g/mol
  4. Dichte: 2,7 g/cm³
  5. Schmelzpunkt: 660,3 °C
  6. Siedepunkt: 2470 °C
  7. Elektronegativität: 1,61 (nach Pauling)
  8. Kristallstruktur: Kubisch flächenzentriert (FCC)
  9. Oxidationszustand: +3


Aluminium kommt in der Natur nicht in reiner Form vor. Es wird in der Regel aus Bauxit gewonnen und reagiert leicht mit Sauerstoff, wodurch sich eine schützende Oxidschicht auf der Oberfläche bildet. Diese Eigenschaft verleiht Aluminium seine hohe Korrosionsbeständigkeit.


Technische Eigenschaften

  1. Leichtgewicht: Aluminium hat eine geringe Dichte und ermöglicht somit einfache Handhabung und Montage. Besonders in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau sowie im Bauwesen ist dies ein großer Vorteil.
  2. Festigkeit und Haltbarkeit: Die mechanische Festigkeit hängt von der Zusammensetzung der Legierung ab. Einige wärmebehandelte Aluminiumlegierungen erreichen eine Festigkeit, die mit Stahl vergleichbar ist.
  3. Hohe Wärme- und elektrische Leitfähigkeit: Aluminium ist ein ausgezeichneter elektrischer Leiter und wird deshalb häufig anstelle von Kupfer in Kabeln und Stromleitungen eingesetzt. Aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit findet es auch Anwendung in Kühlsystemen.
  4. Korrosionsbeständigkeit: Die natürlich gebildete Oxidschicht schützt Aluminium zuverlässig vor Rost. Diese Eigenschaft macht es ideal für den Einsatz in der Schifffahrt und für Fassadenverkleidungen.
  5. Formbarkeit und Bearbeitbarkeit: Aluminium lässt sich durch Verfahren wie Walzen, Gießen, Extrudieren und Schmieden leicht verarbeiten. Seine gute Bearbeitbarkeit führt zu einem breiten Einsatzspektrum.
  6. Recyclingfähigkeit: Aluminium ist zu 100 % recycelbar. Der Energieaufwand beim Recycling liegt bei nur etwa 5 % im Vergleich zur Primärproduktion – das macht es zu einem besonders umweltfreundlichen Werkstoff.


Aluminiumlegierungen

Aluminium kann sowohl in Reinform als auch legiert mit anderen Elementen verwendet werden, um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Gängige Aluminiumlegierungen sind:

  1. 1xxx-Serie: Reinaluminium (hohe Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit)
  2. 2xxx-Serie: Aluminium-Kupfer-Legierungen (hohe Festigkeit, geringere Korrosionsbeständigkeit)
  3. 3xxx-Serie: Aluminium-Mangan-Legierungen (gute Korrosionsbeständigkeit, mittlere Festigkeit)
  4. 5xxx-Serie: Aluminium-Magnesium-Legierungen (sehr gute Korrosionsbeständigkeit, ideal für den maritimen Bereich)
  5. 6xxx-Serie: Aluminium-Magnesium-Silicium-Legierungen (gute Festigkeit und Schweißbarkeit)
  6. 7xxx-Serie: Aluminium-Zink-Legierungen (sehr hohe Festigkeit, bevorzugt in der Luftfahrtindustrie)


Durch seine Kombination aus Leichtigkeit, Festigkeit und breitem Einsatzbereich ist Aluminium ein unverzichtbares Material der modernen Industrie. Dank seiner technischen und chemischen Eigenschaften wird es in den Bereichen Bauwesen, Automobilbau, Luftfahrt, Elektronik und Verpackung vielfach eingesetzt. Seine vollständige Recyclingfähigkeit macht Aluminium zudem zu einem besonders umweltfreundlichen Werkstoff, der auch in Zukunft eine wichtige Rolle spielen wird.