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铝是一种重要的金属元素,化学符号为Al,原子序数为13。它呈现银白色的金属光泽,是一种非常轻质的金属。铝在元素周期表中位于第三周期第三主族,具有典型的金属特性。
铝具有优异的物理性质。它拥有良好的延展性,可以拉制成细丝;同时具有优良的可塑性,能够压制成薄片。铝是电和热的优良导体,导电性仅次于银和铜。铝的密度为2.70克每立方厘米,是钢铁密度的三分之一,这使得铝成为理想的轻质材料。
铝是地壳中含量最丰富的金属元素,占地壳质量的百分之八点一三,仅次于氧和硅。铝在自然界中主要以化合物的形式存在,很少以单质形式出现。最常见的铝矿物是铝土矿,它是工业提取铝的主要原料。由于铝在地壳中分布广泛,储量丰富,为铝工业的发展提供了充足的资源保障。
铝具有优异的耐腐蚀性,这主要归功于其表面形成的致密氧化膜。当铝暴露在空气中时,表面会迅速与氧气反应,形成一层厚度仅为2到3纳米的氧化铝薄膜。这层氧化膜非常致密,能够有效阻止氧气和水分进一步渗透,从而保护内部的铝不被腐蚀。更重要的是,这层氧化膜具有自我修复能力,即使受到轻微损伤也能快速重新形成。
铝及其合金因其优异的性能被广泛应用于多个领域。在航空航天工业中,铝的轻质特性使其成为制造飞机机身的理想材料。建筑行业大量使用铝合金制作门窗和幕墙。汽车工业利用铝的轻量化特点来减轻车身重量,提高燃油效率。包装工业中,铝箔和铝罐因其良好的阻隔性能而广泛使用。电子设备外壳常采用铝合金,既美观又具有良好的散热性能。此外,铝还广泛用于制造各种日用品,如锅具、家具等。