铝作为一种产品的历史、发现和发展

化学公式

艾尔

主题

背景

发现的历史

1807

1825

1845年

1854

1886

1888

铝作为一种产品的发展

背景

铝元素被发现只有160年,可行的生产工艺建立也只有100年,如今铝每年的产量比所有其他有色金属的总和还要多。

铝是第三丰富的元素,约占地壳的8%。那么,为什么不早点发现呢?主要原因是铝从未以金属形式自然存在。铝存在于大多数岩石、粘土、土壤和植被中,并与氧气和其他元素结合。

铝轴承化合物已从最早使用时使用,陶器由富含铝的硅酸盐制成的陶器。古代中东文明用铝盐用于制备染料和药物:它们在消化不良片剂和牙膏中习惯。历史上的一点,铝是如此有价值的商品,统治者和富人首选留下了由铝制造的板材和餐具的客人留下深刻的客人。

发现的历史

1807

英国化学家汉弗莱·戴维爵士强调了这种元素的存在,他认为“明矾”是一种未知金属的盐,他说这种金属应该被称为“铝”。后来的科学家把这个名字重新命名为听起来更好听的“aluminium”(铝)。戴维试图通过电解氧化铝和碳酸钾的熔融混合物来生产铝,但没有成功。

1825

紧接着戴维的工作,丹麦物理学家H.C. Oersted通过加热钾汞合金和铝成功地生产了第一个铝结核。

1845年

德国的弗里德里希Wöhler确立了这种金属的许多特性,包括其显著的轻质。这一发现真正让研究人员感到兴奋,并为更慷慨的发展资金铺平了道路。

1854

法国人亨利·圣克莱尔·德维尔(Henri Sainte-Claire Deville)发明了一种使用钠的还原工艺,经过其他人的进一步改进,这种工艺允许生产数量有限、成本高昂的金属,整个欧洲都在复制他的工艺。科学家们现在能够生产千克而不仅仅是克,这是铝工业应用的重要一步。

1886

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至今仍在使用的熔炼工艺几乎是同时在美国和法国独立发现的。查尔斯·马丁·霍尔(Charles Martin Hall)在俄亥俄州的一个木棚里工作时,发现了冶金学家保罗·洛伊斯·图森特(Paul Lois Toussaint) Héroult在温蒂利(Gentilly)的一个临时实验室里所做的相同的发现:两人都将氧化铝溶解在熔融的冰晶石中,然后用电解法提取铝。

霍尔在美国申请了专利,在法国申请了Héroult,但霍尔最终被认为是更早的发明者,因为他提出的专利申请要稍早一些。

1888

霍尔/Héroult工艺的成功是由于奥地利人卡尔·拜耳发明了一种改进的从铝土矿中制造氧化铝的工艺。这些发明决定了铝的命运——到1890年,铝的价格已经比德维尔的价格下跌了约80%。金属现在是一种商业商品,它将如何使用?

铝作为一种产品的发展

铝的发现、成功提取和首次商业应用都发生在19世纪。人们对新材料及其可能用途的热情是巨大的。欧洲杯足球竞彩普遍要求发现的呼声不仅影响到金属——第一个有机塑料是在19世纪70年代制造的。橡胶和胶合板工业也在同一时期建立。

公众也很感兴趣。查尔斯·狄更斯(Household Words, 1856年12月13日)在评论德维尔最初的成功时写道:铝可能会把锡转到右边,把铜锅变成苦役,把德国银炸得天翻地覆

当儒勒·凡尔纳(Jules Verne)在1865年写《从地球到月球》(From the Earth to the Moon)时,他选择的“建造”他的太空舱的材料是铝——这种材料对于这样一个项目来说既轻又强。

大约15年后,J.W.理查兹在他的标准著作《铝》中写道:“它已经很好地说,如果要解决空中飞行的问题,铝将成为其解决方案中的主要代理商”

尽管取得了令人兴奋的成就和科学上的成功,但先驱们很快发现,一旦可行的生产建立起来,销售这些产品确实非常困难。市场不存在,必须从零开始发展,制造业习惯于更传统的金属,需要获得特定的技能,以成功地制造铝的最终产品。在1855年至1900年期间,许多铝制造企业建立起来,其中大多数繁荣短暂,衰落迅速。只有少数幸存到20世纪。

第一个目标市场涉及铜、黄铜和青铜的替代品。尽管有最初的困难,世界铝产量从1885年的不足200公吨飙升至1998年的约2200万公吨-加上约500万公吨的回收铝。狄更斯、凡尔纳和理查兹的预言成真了!

资料来源:欧洲铝合金协会。

欲了解更多信息,请访问欧洲铝协会

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