1. 알루미늄의 화학적 특징
ㅇ 원소기호 : Al
ㅇ 원자번호 : 13
ㅇ 주기율표 : 13족에 3주기
ㅇ 원자량 : 26.981 [g/mol]
ㅇ 전자배위 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
ㅇ 비중(比重) : 2.7 (구리의 1/3)
ㅇ 융점 : 660 [℃]
ㅇ 밀도 : 2.70 [g/㎤] (실온)
2. 알루미늄의 주요 성질
ㅇ 특징
- 순수 알루미늄은, 은백색이고, 부드러운 편
- 경량성
. 금속 중 밀도가 낮은 편에 속함
- 내부식성
. 화학반응성이 좋아, 공기중 산소와 쉽게 결합하여,
. 회색 피막(산화 알루미늄) 형성하여, 더이상의 부식 방지
- 무 독성
- 연성,전성이 뛰어남
- 전도성(전기,열)이 좋음
. 구리의 60% 정도
- 비교적 낮은 온도(600℃)에서 증발
- 성형성,기계가공성이 좋음
. 주조(Casting) 용이
- 빛,전파 반사
. 반사경 등에 사용
- 지구상 풍부한 원소
. 산소,규소 다음으로 많음
. 대개, 산화물 형태로 존재
. 원 광석 : 보크사이트(bauxite),명반석(alumite),토혈암 등
- 면심입방 구조
ㅇ 전기,기계적 특성치
- 도전율 : 62 [%C]
- 인장강도 : 170 [M Pa] (구리의 1/2)
3. 알루미늄의 추출 과정
ㅇ (산화물) 보크사이트 → 알루미나(Al2O3) → (전기분해) 알루미늄
- 알루미나(Al2O3)의 전기분해 화학반응식
. 2Al2O3(l) + 3C(s) → 4Al(l) + 3CO2(g)
. 양극(Anode) 산화반응 : C(s) + O2-(aq) → CO2 + 4e-
. 음극(Cathode) 환원반응 : Al3+ + 3e- → Al(l)
4. 알루미늄 합금
ㅇ 순수 알루미늄은 부드럽지만, 합금은 매우 단단한 금속이 됨
- 큰 연성
- 인장강도 : 45 ~ 700 [MPa]
ㅇ 例) 두랄루민 (알루미늄에 구리,마그네슘 등을 첨가한 합금)
- 알루미늄+(구리) : 두랄루민
- 알루미늄+(구리+마그네슘) : 초드랄루민
- 알루미늄+(구리+마그네슘+아연) : 초초드랄루민
* 시효경화성(age-hardenable, 시간이 지남에 따라 강도가 커짐)을 갖음