Вопрос №1:Алюминий и его свойства

АЛЮМИНИЙ, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 13, относительная атомная масса 26,98. В природе представлен лишь одним стабильным нуклидом 27Al. Искусственно получен ряд радиоактивных изотопов алюминия, наиболее долгоживущий - 26Al имеет период полураспада 720 тысяч лет.

Плотность, (кг/м3)	2,7
Температура плавления Тпл, ° С
Температура кипения Ткип, ° С	2 327
Скрытая теплота плавления, Дж/г	393,6
Теплопроводность l, Вт/м *град (при 20 ° С)
Теплоемкость Ср, Дж/(г · град) (при 0-100 ° С)	0,88
Коэффициент линейного расширения б? 106, 1/° С (при° С)	24,3
Удельное электросопротивление с? 108, Ом? м (при 20 ° С)	2,7
Предел прочности ув, МПа	40-60
Относительное удлинение д, %	40-50
Твердость по Бринеллю НВ
Модуль нормальной упругости E, ГПа

Свойства алюминия. По цвету чистый алюминий напоминает серебро, это очень легкий металл: его плотность всего 2,7 г/см3. Легче алюминия только щелочные и щелочноземельные металлы (кроме бария), бериллий и магний. Плавится алюминий тоже легко - при 600° С (тонкую алюминиевую проволоку можно расплавить на обычной кухонной конфорке), зато кипит лишь при 2452° С. По электропроводности алюминий - на 4-м месте, уступая лишь серебру (оно на первом месте), меди и золоту, что при дешевизне алюминия имеет огромное практическое значение. В таком же порядке изменяется и теплопроводность металлов. В высокой теплопроводности алюминия легко убедиться, опустив алюминиевую ложечку в горячий чай. И еще одно замечательное свойство у этого металла: его ровная блестящая поверхность прекрасно отражает свет: от 80 до 93% в видимой области спектра в зависимости от длины волны. В ультрафиолетовой области алюминию в этом отношении вообще нет равных, и лишь в красной области он немного уступает серебру (в ультрафиолете серебро имеет очень низкую отражательную способность).

Провода являются основной частью воздушных линий электропередачи, так как непосредственно по ним течёт электрический ток. Благодаря малому весу и хорошей электропроводности алюминий стал основным материалом для изготовления проводов. По физическим характеристикам и мировому опыту выделяют два основных вида проводов: однородные и биметаллические.

Провода для воздушных линий электропередач делятся на различные семейства, основные из них:

• однородные из чистого алюминия (AAC)
• биметаллические из алюминия со стальным оцинкованным сердечником (ACSR)
• биметаллические из алюминия со стальным сердечником, покрытым алюминием (ACSR/AW)
• однородные полностью из алюминиевого сплава (AAAC)
• биметаллические из алюминиевого сплава со стальным сердечником из оцинкованной стали (AACSR)
• биметаллические из алюминиевого сплава со сталью покрытой алюминием (AACSR/AW)
• биметаллические из алюминия и алюминиевого сплава (ACAR)

1. Силовой кабель с ПВХ (виниловой) и резиновой изоляцией: ВВГ, ВВГнг, ВВГнг-LS, ВВГнгд, АВВГ, АВВГнг, АВВГнг-LS,АВВГнгд, ВБбШв, ВБбШнг, ВБбШнг-LS,ВБбШнгд, АВБбШв, АВБбШнг, АВБбШнг-LS,АВБбШнгд, КГ
А - (первая буква) алюминиевая жила, при ее отсутствии - жила медная по умолчанию.
В - (первая (при отсутствии А) буква) ПВХ изоляция
В - (вторая (при отсутствии А) буква) ПВХ оболочка
Г - отсутствие защитного покрова («голый»)
нг - не поддерживающий горениян
гд - с пониженным дымо- и газовыделением
LS - LowSmoke – с пониженным дымо- и газовыделением
Бб – бронированный покров из стальных лент
Шв - наружный покров из ПВХ шланга
КГ - кабель гибкий

2. Кабель с изоляцией из пропитанной бумаги: АСБ, АСБл, АСБ2л, ААБл, СБ, СБл, СБГ
А - (первая буква) алюминиевая жила, при ее отсутствии - жила медная по умолчанию.
АБ - алюминиевая броня
СБ - (первая или вторая (после А) буква) свинцовая броня
л - лавсановая лента
2л - двойная лавсановая лента
Г - отсутствие защитного покрова («голый»)

3. Контрольный кабель: КВВГ, АКВВГ, КВВГнг, АКВВГнг, КВВГнг-LS, АКВВГнг-LS, КВВГэ, АКВВГэ, КВВГэнг-LS, АКВВГэнг-LS, КВБбШв, АКВБбШв, КВБбШнг, АКВБбШнг, КВБбШнг-LS, АКВБбШнг-LS
К - (первая или вторая (после А) буква) - кабель контрольный кроме
Э - экран

4. Телефонный кабель: ТПпП, ТпПэп, ТПпПз, ТПпэПзТПпПБбШп, ТПпПзБбШп, ТПпэПзБбШп, ТСВ, ТСВнг
Т - телефонный кабель
П - полиэтиленовая изоляция
п - поясная изоляция - ленты полиамидные, полиэтиленовые, поливинилхлоридные или полиэтилентерефталатные
Э - экран
П - полиэтиленовая оболочка
З - гидрофобный заполнитель
Шп - наружный покров из полиэтиленового шланга
С - станционный кабель

5. Провода для воздушных линий электропередач:
А - Алюминиевый голый провод
АС - Алюминиево-Стальной (чаще употребляется слово «сталеалюминиевый») голый провод
СИП - Самонесущий Изолированный Провод

6. Некоторые типы кабеля расшифровываются особым образом:
КСПВ - Кабели для Систем Передачи в Виниловой оболочке
КПСВВ - Кабели Пожарной Сигнализации, с Виниловой изоляцией, в Виниловой оболочке
КПСВЭВ - Кабели Пожарной Сигнализации, с Виниловой изоляцией, с Экраном, в Виниловой оболочке
ПНСВ - Провод Нагревательный, Стальная жила, Виниловая оболочка
ПВ-1, ПВ-3 - Провод с Виниловой изоляцией. 1, 3 - класс гибкости жилы (наиболее применимые классы гибкости жилы для данного типа провода, однако, могут применяться и другие).
ПВС - Провод в Виниловой оболочке Соединительный
ШВВП - Шнур с Виниловой изоляцией, в Виниловой оболочке, Плоский
ПУНП - Провод Универсальный Плоский
ПУГНП - Провод Универсальный Плоский Гибкий

Главный потребитель — авиация. Самые высоконагруженные элементы самолета (обшивка, силовой подкрепляющий набор)— из дюралюминия. Алюминий занимает прочные позиции и в наземном транспорте. Все шире применяется алюминий в строительстве. В новых зданиях часто используются прочные и легкие балки, перекрытия, колонны, перила, ограждения, элементы вентиляционных систем, выполненные из сплавов на основе алюминия. В последние годы алюминиевые сплавы вошли в строительство многих общественных зданий, спортивных комплексов. Давно известен алюминий в электротехнике. Однако до недавнего времени область применения алюминия была ограничена линиями электропередачи и в редких случаях силовыми кабелями. Алюминиевые провода применяются и для воздушных линий электропередачи. Но потребовалось много усилий, времени, чтобы выполнить равноценную замену. Вариантов разработано много, и используются они исходя из конкретной обстановки. [Изготовляются алюминиевые провода повышенной прочности и повышенного сопротивления ползучести, что достигается легированием магнием до 0,5 %, кремнием до 0,5%, железом до 0,45%, закалкой и старением. Находят применение сталеалюминиевые провода, особенно для Выполнения больших пролетов, необходимых в местах пересечения линиями электропередачи различных препятствий. Имеются пролеты более 1500 м, например, при пересечении рек.

Алюминий в технике передачи электроэнергии на большие расстояния используют не только как проводниковый материал. Полтора десятка лет назад сплавы на основе алюминия начали применяться для изготовления опор линий электропередачи. Впервые они были сооружены в нашей стране на Кавказе. Они легче стальных примерно в 2,5 раза и не требуют защиты от коррозии.

Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой Al₂O₃, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки.

Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий).

Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 4 раза дешевле ^[8] за килограмм, но, за счёт в 3,3 раза меньшей плотности, для получения равного сопротивления его нужно приблизительно в 2 раза меньше по весу. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при изготовлении проводников в чипах. Меньшую электропроводность алюминия (37 1/ом) по сравнению с медью (63 1/ом) компенсируют увеличением сечения алюминиевых проводников. Недостатком алюминия как электротехнического материала является наличие прочной оксидной плёнки, затрудняющей пайку.