什么是铝？

铝无磁性，是一种极好的导电体；它还可以很容易地塑造成许多不同的形状，具有光反射、防辐射和耐腐蚀性能。

铝是从铝土矿中提取的，铝土矿因发现于法国南部而得名，约占地壳的 8%。

它是一种软金属

铝（北美英语中通常也称为 Aluminum）是一种元素，符号为 Al，原子序数为 13。铝是一种柔软、韧性好的金属，可以铸造、加工和挤压。由于其耐腐蚀性和重量轻的特点，铝在铸造、机械加工和挤压方面的应用使其具有多种用途。此外，它的导热性和导电性也使其特别适用。最后，这种非磁性元素只有一种稳定的同位素。

铝是地壳中含量第二高的金属，但直到最近才开始大量商业化生产。从对重量和强度要求极高的运输和建筑应用，到电器和炊具等耐用消费品，众多行业都在使用铝制造数以百万计的不同产品。铝作为一种重要的经济资源，在全球经济中发挥着不可或缺的作用。

纯铝在自然界中很少见，通常必须与其他元素结合才能形成具有特定性能的合金。常见的合金金属包括铜、镁、锰、硅和锡；这些合金有助于提高强度，并增加其他理想特性，如可焊接性和可加工性。

铝的密度低、硬度高，是一种理想的轻质金属，具有出色的抗拉强度和可焊接性，韧性强，因此适合加工成管材或角钢。铝还是良好的电导体和热导体，后者经阳极氧化处理后可抗腐蚀；此外，铝的天然反射特性使其适用于照明应用或镜子。

几个世纪以来，人类一直在使用铝化合物，但直到工业革命之后，铝作为一种元素才变得更容易获得。由钾盐明矾（一种硫酸铝钾化合物）组成的铝，长期以来一直被用作固色剂和药物；其名称源于拉丁语 alumen（在拉丁语中是碱性的意思），如今也被广泛用于牙膏和肥皂的生产；不过，过高的浓度可能会损害细胞并严重改变膜的功能。

它是一种坚固的金属

铝是目前最坚固的金属之一，具有惊人的强度重量比，而且具有良好的卫生特性和回收工艺，使其成为更可持续的解决方案。铝还具有耐腐蚀性和导电性，因此在厨房用具和路灯等应用中很受欢迎。

铝既柔软又有延展性，因此只需花费相对较少的力气，就能轻松地将其加工成复杂的结构。此外，其紧密的表面氧化层可防止腐蚀。此外，这种紧密结合的氧化层使铝不溶于水，但在空气中却很稳定；再加上它的熔铸能力，使铝成为一种重量极轻的无毒材料，适合多种用途。

虽然铝通常比钢弱，但它仍能承受相当大的力和重量，而不会在压力下变形或弯曲。但遗憾的是，铝的柔软特性使其比钢材更容易出现凹痕、凹陷和划痕。

用于商业用途的纯铝具有 90 兆帕的抗拉强度，并可通过冷加工进一步增强。此外，与铜、锰、硅和铁等元素按特定比例进行合金化可进一步增强其延展性，而加工硬化则可使合金更加坚固。

铝的原子序数为 13，在地球上的丰度仅次于氧和硅，排名第三。虽然铝从未以金属形式自然存在，但铝的化学特性使其能够形成明矾等化合物，明矾用于净水系统。直到 1825 年，丹麦物理学家汉斯-克里斯蒂安-奥斯特德（Hans Christian Orsted）才通过无水氯化铝与钾的反应，成功地生产出一种不纯的铝。

它是一种轻金属

铝是地球上最丰富的元素之一，天然存在于陆地和水体的岩石和植被中。虽然铝在自然界中从未以纯态出现，但它很容易与氧和其他元素结合形成化合物，从而使这种金属变得非常柔软、有延展性、耐腐蚀、重量轻、导电性好，是可用于制造薄板和薄片的导电率最高的有色金属之一。

铝重量轻、延展性好，可用于承重和非承重结构，是一种用途广泛的建筑材料。此外，铝的可塑性使其成为飞机、汽车车身、护墙板和屋顶、锅碗瓢盆以及锅碗瓢盆等消费品的常用材料。铝合金还能为某些应用提供量身定制的独特性能。

铝的生产通常采用拜耳法，即先将铝土矿石粉碎并喷水，去除粘土和二氧化硅颗粒，然后在窑中干燥，并与纯碱和碎石灰混合形成氧化铝。

铝土矿是一种丰富且具有成本效益的铝生产原料，但冶炼过程需要消耗大量能源，并释放温室气体。因此，全球大多数冶炼厂都位于电力充足的国家；许多铝冶炼厂还建在湖边，以便在生产过程中收集海水，从而在提高效率的同时降低排放。

铝是元素周期表第 13 族中的一种银白色金属，按质量计算占地壳的三分之一，是仅次于氧和硅的第三大丰富元素。虽然铝在自然界中以金属的纯态存在，但它的存在通常会形成铝土矿等矿物。铝是全球最常见的三大有色金属之一，也是含量第三高的元素。

它是一种耐腐蚀金属

铝在工业中具有许多理想的特性和应用。它比铁轻三倍，强度重量比更高，同时还具有柔韧性、耐用性、耐腐蚀性、不可磁化性和优异的导电性能，更不用说它还是市场上价格最低的金属之一！铝的多功能性使其可用于制造容器、炊具、饮料罐、飞机机身和汽车车身等。

金属铝暴露在恶劣环境中会发生腐蚀，氢离子会与氧分子反应生成氧化铝，从而帮助这一过程。不过，这种反应是可逆的，表面会保持稳定，除非溶液中的氢浓度超过一定的临界值；此时缝隙腐蚀开始，氢氧化铝从溶液中析出，开始自行腐蚀，这就是所谓的缝隙腐蚀。

铝在各种环境条件下都会受到腐蚀，包括酸性、碱性和氯化物溶液。腐蚀通常在缝隙或裂缝中迅速开始，然后溶解到电解液中形成水溶性氢氧化铝；这种形式的腐蚀在氯离子浓度较高的海洋环境中尤为普遍。

当产品持续暴露在强酸或强碱性环境中，或当其表面受到刮伤或擦伤并使底层材料暴露在电解质中时，就会发生均匀腐蚀；这种类型的腐蚀通常会导致点状腐蚀或剥落腐蚀（一种晶间腐蚀形式）。

铝在整个地壳中含量丰富，但从未单独出现在自然界中。相反，它与其他元素结合成硫酸铝钾（KAl(SO4)212H2O）或铝土矿；铝土矿是一种红褐色岩石，含有从地下开采的氢氧化铝和氧化铝混合物，采用拜耳法加工，然后进一步提炼成纯铝，用于各种用途。