รู้จักกับ “อะลูมิเนียม” มีกี่ชนิด มีประโยชน์อย่างไรบ้าง?

เมื่อพูดถึงวัสดุที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวาง ทั้งในงานอุตสหกรรม งานก่อสร้างต่าง ๆ คงหนีไม่พ้น อลูมิเนียม อย่างแน่นอน แล้ววัสดุชนิดนี้ มีคุณสมบัติ และการนำไปใช้งานอย่างไรบ้าง? ตาม KACHA  ไปรู้จักกับ “อะลูมิเนียม” ให้มากขึ้นกันเลย

อะลูมิเนียม (Aluminum) คืออะไร?

เป็นโลหะ ที่ถูกนำมาใช้ประโยชน์มากมาย ไม่ว่าจะเป็นทั้งในอุตสาหกรรม และภาคครัวเรือน สำหรับอุตสาหกรรม ใช้ในการผลิตอะลูมิเนียมผสม และผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียม ส่วนภาคครัวเรือน ใช้มากในการก่อสร้าง และตกแต่งบ้าน ใช้ทดแทนไม้ และเหล็ก เนื่องจากเป็นโลหะที่มีคุณสมบัติคงทนต่อการหัก ทนความร้อน ทนการกัดกร่อน มีน้ำหนักเบา และมีความสามารถในการสะท้อนแสง และความร้อนได้ดี นิยมใช้ในงานก่อสร้าง งานตกแต่ง เช่น การทำประตู หน้าต่าง ฝ้า ราวกั้น และโครงสร้างต่าง ๆ นั่นเอง

คุณสมบัติอะลูมิเนียม

อลูมิเนียม มีจุดหลอมละลายที่ 660 องศาเซลเซียส มีลักษณะมันวาว เป็นโลหะที่มีความหนาแน่นน้อย น้ำหนักเบา รับภาระน้ำหนักได้สูง สามารถขึ้นรูปได้ง่าย ไม่เสี่ยงต่อรอยร้าว และการแตกหัก ไม่เป็นสนิม ทนต่อการกัดกร่อน และไม่เป็นพิษต่อมนุษย์ โดยเฉพาะการนำมาผสมกับโลหะอื่น ๆ แล้วจะทำให้คุณสมบัติต่าง ๆ เพิ่มมากขึ้น เช่น จุกหลอมเหลวของอะลูมิเนียมผสม จะอยู่ที่ 1,140 – 1,205 องศาเซลเซียส จึงนิยมนำมาผลิตเป็นชิ้นส่วนต่าง ๆ รวมถึงวัสดุ หรือภาชนะที่เกี่ยวข้องกับอาหาร

นอกจากนี้ ยังมีคุณสมบัติทางเคมีของอลูมิเนียมในลักษณะต่าง ๆ ได้แก่

• เมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจน จะทำให้เกิดชั้นฟิล์มบาง ๆ เรียกว่า อะลูมิเนียมออกไซด์ เคลือบบนชั้นผิวอะลูมิเนียม ป้องกันการเกิดปฏิกิริยาอื่น ๆ ได้ดี
• การทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน จะทำให้เกิดไนไตรด์ที่อุณหภูมิสูง
• ไม่ทำปฏิกิริยากับกำมะถัน
• เมื่อทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ไฮโดรเจนจะแทรกซึมเข้าสู่ชั้นในของอะลูมิเนียม จึงจำเป็นต้องกำจัดออก
• สามารถทนต่อกรดอนินทรีย์เข้มข้นได้ปานกลาง
• ทนต่อปฏิกิริยาของด่างได้เล็กน้อย สามารถละลายได้ในสภาวะที่เป็นด่างเข้มข้น
• เกิดปฏิกิริยากับเกลือได้ ทำให้เกิดการกัดกร่อน

ชนิดของอะลูมิเนียม

ชนิดของอะลูมิเนียมนั้น สามารถแบ่งได้ ดังนี้

• แบ่งตามการผลิด

1. อะลูมิเนียมบริสุทธิ์ เป็นอะลูมิเนียมที่ได้จากการถลุงแร่ หรือการหลอมให้มีความบริสุทธิ์ 99.00% และมีธาตุอื่นเจือปนเพียง 1% เท่านั้น เป็นอะลูมิเนียมที่มีความเหนียวสูง สามารถขึ้นรูปได้ดี
2. อะลูมิเนียมผสม เป็นอะลูมิเนียมที่ได้จากการหลอมร่วมกับโลหะชนิดอื่นตั้งแต่ 1 ชนิดขึ้นไป ได้แก่ ทองแดง แมกนีเซียม แมงกานีส โครเมียม ซิลิกอน นิเกิล ดีบุก สังกะสี เป็นต้น เพื่อเป็นโลหะผสมให้มีคุณสมบัติทนต่อแรงดึงสูง

• แบ่งตามเกรดอะลูมิเนียม

การแบ่งเกรดอะลูมิเนียม มีการแบ่งเกรดจากสมาคมอะลูมิเนียมแห่งสหรัฐอเมริกา โดยใช้หลักเกณฑ์ของส่วนผสมเป็นเกณฑ์ด้วยเลข 4 หลัก สำหรับใช้แทนเป็นสัญลักษณ์เกรดอะลูมิเนียมขึ้นรูป

โดยสัญลักษณ์แสดงกลุ่มอะลูมิเนียมขึ้นรูป มีดังนี้

• 1xxx คือ อะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์ไม่น้อยกว่า 99.00%
• 2xxx คือ ทองแดง (Copper, Cu)
• 3xxx คือ แมงกานีส (Manganese, Mn)
• 4xxx คือ ซิลิกอน (Silicon, Si)
• 5xxx คือ แมกนีเซียม (Magnesium, Mg)
• 6xxx คือ แมกนีเซียม (Magnesium, Mg) และซิลิกอน (Silicon, Si)
• 7xxx คือ สังกะสี (Zinc, Zn)
• 8xxx คือ ธาตุอื่น ๆ เช่น นิเกิล (Nickel, Ni), ไททาเนียม (Titanium, Ti), โครเมียม (Chromium, Cr), บิสมัท (Bismuth, Bi) และตะกั่ว (Lead, Pb)
• 9xxx คือ ยังไม่มีใช้

• หลักที่หนึ่ง เป็นสัญลักษณ์ที่สำคัญที่สุด ในการแสดงหมวดหมู่ของโลหะผสมใน 8 กลุ่ม เช่น 1xxx แทนหมวดโลหะอะลูมิเนียม ที่มีความบริสุทธิ์ไม่น้อยกว่าร้อยละ 99.00 โดยน้ำหนัก
• หลักที่สอง เป็นตัวเลขที่ใช้กำกับโลหะอะลูมิเนียม ที่มีการผสมโลหะอื่นให้มีปริมาณทีเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม เช่น 2024 ที่ประกอบด้วย 4.5Cu, 1.5Mg, 0.5Si และ 0.1Cr เมื่อเปลี่ยนเป็น 2218 จะประกอบด้วย 4.0Cu, 2.0Ni, 1.5Mg และ0.2Si ซึ่งเป็นการผสม Ni แทน Cr
• หลักที่สาม และสี่ เป็นตัวเลขที่แสดงชนิดย่อยของโลหะผสม ที่เป็นชนิดเดียวกัน แต่แสดงส่วนผสมที่แตกต่างกัน เช่น 2014 ที่ประกอบด้วย 4.4Cu, 0.8Si, 0.8Mn และ 0.4Mg เมื่อเปลี่ยนเป็น 2017 จะประกอบด้วย 4.0Cu, 0.8Si, 0.5Mn และ0.1Cr