1 / 74

Aluminium

Aluminium. Et lett metall med mange gode egenskaper. Historie. Sir Humphrey Davy fra England gir aluminium navnet sitt i 1808. I 1824 fremstilte dansken Hans Christian Ørsted aluminium . I 1845 etablerer Friedrich Wöhler massen til aluminium .

albany
Download Presentation

Aluminium

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Aluminium Et lett metall med mange gode egenskaper.

  2. Historie • Sir Humphrey Davy fra England gir aluminium navnet sitt i 1808. • I 1824 fremstilte dansken Hans Christian Ørsted aluminium. • I 1845 etablerer Friedrich Wöhler massen til aluminium. • I 1854 utvikler Henri Sainte-Claire Deville metoden til Ørsted og Wöhler. Dette blir den første kommersielle metoden. • Deville starter verdens første aluminiumsfabrikk i 1859. • Aluminiumen er mer kostbar enn gull, men prisene faller med 90% de ti neste årene.

  3. I 1885 forbedrer Hamilton Y. Cassner Deville’s utvinningsprosess: En årlig produksjon av aluminium på 15 tonn • I 1886 finner to unge forskere, Paul Louis Toussaint Héroult og Charles Martin Hall, uavhengig av hverandre, opp en ny metode for utvikling av aluminium. • Metoden for utvinning fra bauxitt til alumina var det østerrikeren Karl Josef Bayer som oppfant i 1889. Dette er metoden vi bruker i dag. • Dette førte til en drastisk vekst. Som i løpet av bare 11 år var oppe i 8000 tonn i året på verdensbasis. • Veksten øker stadig, og er i dag oppe i 24 millioner tonn.

  4. Aluminium • Kjemisk symbol: Al • Atomnummer: 13 • Atommasse: 26,9815 u • Elektronkonfigurasjon: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 • Elektronegativitet: 1.5 • Massetetthet (25°C): 2,70 g/cm3 • Smeltepunkt / Kokepunkt: 660.3°C / 2519°C • Utseende: Blank, sølvaktig.

  5. Bruksområder • Lett og sterkt: Brukes for å erstatte konstruksjoner av tyngre metaller. • Tett, ikke giftig og luktfritt: Brukes derfor i matvareinnpakking. • God elektrisk ledeevne: Brukes i elektriske kabler. • God termisk ledeevne: Brukes i kjøleribber og kjeler. • God refleksjonsevne: Kan brukes i lyskastere, hvor det er høy temperatur samtidig som det må reflekteres godt. • Lett å forme: Kan lage detaljer uten mye bearbeiding.

  6. Ildfast: Aluminium er ikke brennbart i metallform, smelter uten å avgi gass. Brukes derfor i bygninger. • Gunstig å gjenvinne: Det kreves bare 5% av produksjonsenergien for å gjenvinne aluminium. • Høy korrosjonsbestandighet: I luft dannes det et beskyttende oksidlag rundt aluminiumen. • Ikke påvirket av magnetisme: Kan brukes til oppgaver dette kreves.

  7. Aluminiumsprosessen • Bayer prosessen: Bauxitt til aluminiumsoksid • Bauksittstein knuses til sand. • Det blandes inn kaustisk soda (NaOH). • Den kaustiske sodaen blander seg med aluminiumsoksider (Al2O3). • Mesteparten av avfallet faller ned på bunnen av en beholder. • Det vi har nå er en sodium aluminat løsning (Na2Al2O4) med noen urenheter. • For å få rent aluminiumsoksid varmes løsningen opp til 250°C i en beholder med 3500KPa trykk.

  8. Hall-Héroult prosessen: Aluminiumsoksid til Aluminium • For å fjerne oksygenet i aluminiumsoksid brukes den en elektrolyseprosess med elektroder av karbon. • Aluminiumsoksiden blir varmet opp til flytende tilstand, ioner kan dermed fritt bevege seg rundt. • Dermed får vi denne reaksjonen på katoden, som er den negative elektroden: • Aluminiumen til seg 3 elektroner fra katoden, dermed blir den stabil. • Samtidig får vi denne reaksjonen på den andre katoden:

  9. Vi får oksygen, som igjen lager et oksidlag på karbonanoden: • På grunn av dette oksidlaget som dannes må anoden skiftes med jevne mellomrom. Dette gjelder ikke katoden.

  10. Silisium - historie • 1789 • Antoine Laviosier • Første liste over grunnstoffer • Humphry Davy

  11. Silisium - historie • Joseph Guy-Lussal og Louis-Jacques Thenard • Klarte å fremstille Silisiumtetraflourid • Som de helte over oppvarmet Kalium • Ble dannet et rødbrunt, brenbart stoff

  12. Silisium - historie Louis-Jacques Thenard Joseph Louis Gay-Lussac

  13. Silisium - historie • 1824 • Jöns-Jakob Berzelius • Gjentok franskmennenes forsøk ”med noko attåt” • Kastet det rødbrune i vann • Dette gav en stor mengde hydrogen, samt silisiumpulver blandet med kaliumfloursilikat

  14. Silisium - historie Jöns-Jakob Berzelius

  15. Silisium - historie • Blandet kaliumfloursilikat med kalium • Deretter vasket han dette og fikk silan • Løste silan sammen med kvartsen i flussyre • ”Det skal hete kisel” • Fortsatt møkkete

  16. Silisium - historie • ”Renere skal det bli!” sa: • Henri Saint-Claire • 1854 • Elektrolyserte natriumaluminiumklorid som var forurenset med silisium og løste denne blandingen i syre

  17. Silisium - fakta • Finnes i 25,7% av jordskorpa • Urenheter i gull • Vulkaniske utbrudd • Som regel funnet som silisiumdioksid • Fins i sand, kvarts, steinkrystaller, etc.

  18. Silisium – i industrien • Halvledere • Biler og andre fartøy • Silikon • Solceller • Legeringer med jern

  19. Silisium – i industrien • Fremstilles ved en reaksjon mellom silisiumdioksid og kull ved 1900°C • SiO2 + C Si + CO2 • Flytende silisium dannes i bunnen • Minst 98% rent • I halvledere trengs renere silisium • Tidligere smeltet man silisiumet og lot det størkne igjen

  20. Silisium – i industrien • I dag omgjøres silisiumet til en silisiumslegering hvor urenhetene er lettere å fjerne • Konvertert tilbake til silisium igjen

  21. Silisium – kjemiske egenskaper • Kjemisk symbol Si • Atomnummer 14 • Atommasse på 28,0855 u • Smeltepunkt på 1414°C • Kokepunkt på 3265°C • Elektronegativitet på 1,90 • Elektronkonfigurasjon 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

  22. Sveising Historie og sveisemetoder

  23. Sveising opprinnelse • Sent på 1800 tallet, sveising kommer for og bli. • Elektrisk Motstandsveising • (U.S) Elihu Thomson, 1883-1885 > 15år fremover. • Gassveising • (GB) Edmund Davy 1836, Acetylen. • (Fr) Edmond Fouché og Charles Picard 1901, høytrykks acetylen gassveisebrenner. • Elektrisk lysbuesveising • (GB) Humphry Davy, Elektrisk Lysbue 1800. • (Rus) Nikolai N. Benardos og Stanislaus Olszewski 1880, Elektrode holder. Nikolai N. Benardos and Stanislaus Olszewski

  24. Sveising inntar Norge • J. L. Nerlien 1878 En Norges første firmaer som solgte sveiseutstyr.1905, En smedmester i Oslo kjøper gassveiseapparat derfra. • 1908, Svenske AGA oppretter datterselskapet NAG. Svenska Aktiebolaget GasaccumulatorNorsk Aktieselskab GasaccumulatorNAG i oppstarts perioden får mesteparten av inntektene fra AGA-fyr til fyrvesenet. • Nordens første Oksygen fabrikk, Örebro i Sverige. • 1912, NAG sin første Acetylenfabrikk • 1912, NSV blir stiftet av Konstituerende Generalforsamling i Kristiania. J. L. Nerlien får 10 aksjer som vederlag og oppgave i og utpeke administrerende direktør og styreformann. Norsk Surstof & Vandstoffabrik A/SNorges første Oksygenfabrikk på bryn i Oslo, eid av NSV. Produksjon starter 1913. 1 kubikk meter Oksygen koster da 1.75Kr.

  25. Sveising vokser i Norge • 1. Verdenskrig, NAG selger masse Acetylen lys og bygger ny acetylenfabrikk i Bergen 1917. En rekke andre nye produkter blir også lansert. • 1. Verdenskrig, NSV bygger Oksygen fabrikk i Bergen for og ta opp konkurransen med DeNoFa , ferdig 1918. Salget av sveiseutstyr øker også. • Etter 1. Verdenskrig, Næringslivet i økonomisk krise. Krise eller ei, så fortsatte sveisemarkedet og vokse. NAG og NSV leverte både Acetylen og Oksygen. Dette utviklet seg til skikkelig konkurranse. • Igjen ble det bygget nye fabrikker av begge selskapene for og dekke etterspørsel og høyne konkurranse nivået. • 1929 ble det derimot kastet kaldt vann på firmaene når de gikk in for en kvoteavtale. NAG, NSV og DeNoFa opprettet en avtale som skulle gjøre slutt på priskrigen. Denne avtalen skulle vare til 1933 og funket godt med noen få unntak.

  26. Lysbuen kommer • 1930, Sveising med elektrisk lysbue gjør sitt inntog. • << Klinkingen snart en saga blot>> • I denne tid klinket den Norske skipsindustrien skrogdelene sammen, denne metoden ble nå byttet ut med sveisemaskinenes lave fres. I hvert fall til en viss grad. • Men det var ikke bare i skipsindustrien lysbuen kom til. • ”I 1931 fikk Glommen Mek. Vektsted, Kråkerøy, i oppdrag av NSB å • produsere ti helsveiste godsvogner.” • Før 2. verdenskrig var elektrode forbruket i Norge på 700 tonn pr. år. Forbruket var blitt 4-5 doblet på et 10 år. • Sveising et eget fag på NTH sin mekaniske del i 1934. • Flere nye sveisefirmaer blir etablert i Norge.

  27. Bare Norsk vare • Fra 1930 årene prøvde NAG og frigjøre seg fra AGA, for og greie dette kjørte de på med en kampanje ”Bruk bare Norsk vare”. Flere aksjer kommer til Norske hender. • Elektrisk lysbue, produksjon av sveise og skjærebrennere, elektroder og sveisetrafoer starter helt uavhengig av AGA. • Øker sin kompetanse og egen sveiseskole 1933.

  28. Før krigsvekst • Både NAG og NSV fra 1930 til 1940 årene en solid vekst. 1937-1940NSV: Omsetning 1.1mill til 1.5 millNAG: Omsetning 2.1mill til 3.4 mill • NSV og NAG solgte også mer gasser, så en utvidning av produksjon var nødvendig. Før og etter krigsbrudd ble det planlagt en rekke nye fabrikker rundt om i landet. • Under krigen greide ikke de Norske fabrikkene og levere nokk gass, spesielt ikke Oksygen. Tyskerne bygda da tre Oksygenfabrikker og en Acetylenfabrikk. I tilegg innførte de mer en 20000 acetylen og oksygenflasker. Dette var flere flasker enn NSV hadde etter tretti år i bransjen. • Krigsårene var harde for NAG og NSS forøvrig Norsk industri generelt. Varemangelen ga store konsekvenser for videre vekst etter krigen.

  29. Etter krigsvekst • Det meste av Norsk næringsliv ble slått hardt tilbake av 2. verdenskrig. NSV og NAG fikk en seig start siden de ikke fikk de trengte fra utlandet. • Jern og metallindustrien var sveisefirmaenes største kunde. • Skipsverft går over til sveis, klink er mer eller mindre historie. • Med skipsindustrien steg elektrode omsetning kraftig for NAG. • Fram til 50 årene vokste NAG og NSV seg store igjen fra nedgangen under krigen.

  30. Nye sveise metoder og starten på Norgas • Både TIG og MIG ser lyset. • 1966, gikk NAG og NSV sammen og dannet Norgas A/S. • Videre til den dag i dag så har firmaet vokst. • Norgas i dag er satt sammen av mange firmaer.

  31. Kohesjon • Overflatespenning

  32. Elektrisk Motstandsveising • Buttsveising • PunktSveising • Sømsveising • Pressveising

  33. Elektrisk Motstandsveising

  34. Elektrisk Motstandsveising • Kjapp industriell sveisemetode. • En høy strøm går igjennom et punkt. • Lite forurensende. • Effektiv.

  35. Elektrisk Lysbue sveising • Pinne sveising • TIG • MIG/MAG

  36. Pinne sveising

  37. Pinne sveising • Kjappeste lysbue metode. • En høystrøm skaper en lysbue. • Ganske forurensende. • Effektiv

  38. Pinne Sveising

  39. TIG Sveising

  40. TIG Sveising • ”Tungsten Inert Gas” • Tregeste Lysbue metode • Minst forurensende • Lite effektiv

  41. TIG Sveising

  42. MIG/MAG Sveising

  43. MIG/MAG Sveising • ”Metal Inert Gas” ”Metal Active Gas” • Relativt rask lysbue metode • Veldig lite forurensende • Relativt effektiv

  44. MIG/Mag Sveising

  45. Gassveising

  46. Gassveising • Relativt treg • Lite forurensende, lett og regulere • Nokså effektiv • Acetylen og Oksygen

  47. Gassveising

  48. Laser Sveising

  49. Laser Sveising • Veldig rask industrisveising • Lite forurensende • Veldig effektiv

More Related