مرحباً! قم بجولة افتراضية في مصنعنا – لا حاجة للأحذية! هيا بنا

كثافة الألومنيوم

البحث في جدول الكثافة

ابحث عن كثافة سبائك الألومنيوم حسب الدرجة أو التصنيف القياسي أو الاسم المعادل. يمكنك أيضًا استخدام محول وحدات الكثافة أدناه للتبديل إلى وحدات كثافة أخرى. كثافة سبائك الألومنيوم PDF

مشاركة:
جدول مرجعي لكثافة سبائك الألومنيوم
السبيكةألمانيا (DIN)الولايات المتحدة (AA)المملكة المتحدة (BS)ENISOالكثافة (g/cm³)الكثافة (g/mm³)الكثافة (kg/cm³)الكثافة (kg/mm³)الكثافة (kg/m³)الكثافة (t/m³)الكثافة (lb/in³)الكثافة (lb/ft³)
1050Al99.510501BEN AW-1050ISO Al 99.52.7050.0027050.0027050.00000270527052.7050.0977168.87
1060Al99.610601AEN AW-1060ISO Al 99.62.7050.0027050.0027050.00000270527052.7050.0977168.87
1070Al99.710701DEN AW-1070ISO Al 99.72.7030.0027030.0027030.00000270327032.7030.0976168.75
1100Al99.0Cu11001CEN AW-1100ISO Al 99.0Cu2.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
1145Al99.451145-EN AW-1145ISO Al 99.452.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
1175Al99.751175-EN AW-1175ISO Al 99.752.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
1200Al99.012001EEN AW-1200ISO Al 99.02.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
1230-1230---2.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
1235Al99.351235-EN AW-1235ISO Al 99.352.7050.0027050.0027050.00000270527052.7050.0977168.87
1345Al99.451345--ISO Al 99.45E2.7050.0027050.0027050.00000270527052.7050.0977168.87
1350Al99.5E13501SEN AW-1350ISO Al 99.5E2.7050.0027050.0027050.00000270527052.7050.0977168.87
1370-1370-EN AW-1370ISO Al 99.7E2.7030.0027030.0027030.00000270327032.7030.0976168.75
2011AlCuBiPb2011FC1EN AW-2011ISO Al-Cu6BiPb2.8300.0028300.0028300.00000283028302.8300.1022176.67
2014AlCu4SiMg2014H15EN AW-2014ISO Al-Cu4SiMg2.8000.0028000.0028000.00000280028002.8000.1012174.80
2014AAlCu4SiMg(A)2014-EN AW-2014A-2.8000.0028000.0028000.00000280028002.8000.1012174.80
2017AlCu4MgSi2017H14EN AW-2017ISO Al-Cu4MgSi2.7900.0027900.0027900.00000279027902.7900.1008174.17
2017AAlCu4MgSi(A)2017L95EN AW-2017AISO Al-Cu4MgSi(A)2.7900.0027900.0027900.00000279027902.7900.1008174.17
2018AlCuMgNi2018--ISO Al-Cu2Mg1.5Ni2.8200.0028200.0028200.00000282028202.8200.1019176.05
2024AlCu4Mg12024L97/L98EN AW-2024ISO Al-Cu4Mg12.7800.0027800.0027800.00000278027802.7800.1004173.55
2025-2025---2.8100.0028100.0028100.00000281028102.8100.1015175.42
2036-2036--ISO Al-Cu2.6Mg0.72.7500.0027500.0027500.00000275027502.7500.0994171.68
2117-2117---2.7500.0027500.0027500.00000275027502.7500.0994171.68
2124AlCu4Mg1(A)2124--ISO Al-Cu4Mg1(A)2.7800.0027800.0027800.00000278027802.7800.1004173.55
2218-2218--ISO Al-Cu3.5Mg1.5Ni1.52.8100.0028100.0028100.00000281028102.8100.1015175.42
2219AlCu6Mn2219-EN AW-2219ISO Al-Cu6Mn2.8400.0028400.0028400.00000284028402.8400.1026177.30
2618AlCu2Mg1.5Ni2618-EN AW-2618ISO Al-Cu2Mg1.5Ni2.7600.0027600.0027600.00000276027602.7600.0997172.30
3003AlMn1Cu3003N3EN AW-3003ISO Al-Mn1Cu2.7300.0027300.0027300.00000273027302.7300.0986170.43
3004AlMn1Mg13004N4EN AW-3004ISO Al-Mn1Mg12.7200.0027200.0027200.00000272027202.7200.0983169.80
3005AlMn1Mg0.53005N41EN AW-3005ISO Al-Mn1Mg0.52.7300.0027300.0027300.00000273027302.7300.0986170.43
3105AlMn0.5Mg0.53105-EN AW-3105ISO Al-Mn0.5Mg0.52.7200.0027200.0027200.00000272027202.7200.0983169.80
4032AlSi12.5MgCuNi4032LM18/LM20EN AW-4032ISO Al-Si12.5MgCuNi2.6800.0026800.0026800.00000268026802.6800.0968167.31
4043AlSi54043N21EN AW-4043ISO Al-Si52.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
4045AlSi104045-EN AW-4045ISO Al-Si102.6700.0026700.0026700.00000267026702.6700.0965166.68
4047AlSi124047N32EN AW-4047ISO Al-Si122.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
4145AlSi10Cu44145-EN AW-4145ISO Al-Si10Cu42.7400.0027400.0027400.00000274027402.7400.0990171.05
4343AlSi74343-EN AW-4343ISO Al-Si72.6800.0026800.0026800.00000268026802.6800.0968167.31
4643AlSi4Mg4643-EN AW-4643ISO Al-Si4Mg2.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
5005AlMg15005N5EN AW-5005ISO Al-Mg12.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
5005AAlMg1(C)5005-EN AW-5005A-2.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
5050AlMg1.55050N5EN AW-5050ISO Al-Mg1.52.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
5052AlMg2.55052N8EN AW-5052ISO Al-Mg2.52.6800.0026800.0026800.00000268026802.6800.0968167.31
5056AlMg55056N6EN AW-5056ISO Al-Mg52.6400.0026400.0026400.00000264026402.6400.0954164.81
5083AlMg4.5Mn0.75083N8EN AW-5083ISO Al-Mg4.5Mn0.72.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
5086AlMg45086N51EN AW-5086ISO Al-Mg42.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
5154AlMg3.55154N51EN AW-5154ISO Al-Mg3.52.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
5154AAlMg3.5(A)5154-EN AW-5154AISO Al-Mg3.5(A)2.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
5183AlMg4.5Mn0.75183N8EN AW-5183ISO Al-Mg4.5Mn0.7(A)2.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
5251AlMg25251-EN AW-5251ISO Al-Mg22.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
5252AlMg2.5Cr5252-EN AW-5252ISO Al-Mg2.5Cr2.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
5254AlMg3.5Mn5254-EN AW-5254ISO Al-Mg3.5Mn2.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
5356AlMg5Cr5356N6EN AW-5356ISO Al-Mg5Cr2.6400.0026400.0026400.00000264026402.6400.0954164.81
5454AlMg3Mn5454N51EN AW-5454ISO Al-Mg3Mn2.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
5456AlMg5Mn5456N61EN AW-5456ISO Al-Mg5Mn2.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
5457AlMg0.8Mn5457-EN AW-5457ISO Al-Mg0.8Mn2.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
5554AlMg2.7Mn5554-EN AW-5554ISO Al-Mg2.7Mn2.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
5556AlMg5.5MnZr5556N6EN AW-5556ISO Al-Mg5.5MnZr2.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
5652AlMg2.5Cr0.255652-EN AW-5652ISO Al-Mg2.5Cr0.252.6700.0026700.0026700.00000267026702.6700.0965166.68
5654AlMg3.5MnCr5654-EN AW-5654ISO Al-Mg3.5MnCr2.6600.0026600.0026600.00000266026602.6600.0961166.06
5657AlMg0.85657-EN AW-5657ISO Al-Mg0.82.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
5754AlMg35754-EN AW-5754ISO Al-Mg32.6700.0026700.0026700.00000267026702.6700.0965166.68
6003AlSi1.5Mn6003-EN AW-6003ISO Al-Si1.5Mn2.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
6005AlSiMg6005H9EN AW-6005ISO Al-SiMg2.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
6005AAlSiMg(A)6005-EN AW-6005AISO Al-SiMg(A)2.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
6016AlSi1.2Mg0.46016-EN AW-6016ISO Al-Si1.2Mg0.42.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
6053AlMg0.7Si0.46053-EN AW-6053ISO Al-Mg0.7Si0.42.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
6060AlMgSi6060H9EN AW-6060ISO Al-Mg0.5Si2.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
6061AlMg1SiCu6061H20EN AW-6061ISO Al-Mg1SiCu2.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
6063AlMg0.7Si6063H9EN AW-6063ISO Al-Mg0.7Si2.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
6066AlSi1MgCu6066H11EN AW-6066ISO Al-Si1MgCu2.7200.0027200.0027200.00000272027202.7200.0983169.80
6070AlMg0.8Si1.36070-EN AW-6070ISO Al-Mg0.8Si1.32.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
6082AlSi1MgMn6082H30EN AW-6082ISO Al-Si1MgMn2.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
6101AlMgSi0.56101H10EN AW-6101ISO Al-Mg0.5Si0.52.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
6105AlMg0.7Si0.66105-EN AW-6105ISO Al-Mg0.7Si0.62.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
6111AlMg0.8Si0.7Cu6111-EN AW-6111ISO Al-Mg0.8Si0.7Cu2.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
6151AlSi0.9Mg0.66151-EN AW-6151ISO Al-Si0.9Mg0.62.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
6162AlMg0.9Si0.86162-EN AW-6162ISO Al-Mg0.9Si0.82.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
6201AlMgSi0.76201-EN AW-6201ISO Al-Mg0.7Si0.32.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
6262AlMg1Si0.8PbBi6262-EN AW-6262ISO Al-Mg1Si0.8PbBi2.7200.0027200.0027200.00000272027202.7200.0983169.80
6351AlSi1Mg0.6Mn6351H30EN AW-6351ISO Al-Si1Mg0.6Mn2.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
6463AlMg0.7Si0.46463-EN AW-6463ISO Al-Mg0.7Si0.42.6900.0026900.0026900.00000269026902.6900.0972167.93
6951AlMg0.8Si0.7Cu6951-EN AW-6951ISO Al-Mg0.8Si0.7Cu2.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56
7005AlZn4.5Mg1.5Mn7005-EN AW-7005ISO Al-Zn4.5Mg1.5Mn2.7800.0027800.0027800.00000278027802.7800.1004173.55
7008AlZn5Mg7008-EN AW-7008ISO Al-Zn5Mg2.7800.0027800.0027800.00000278027802.7800.1004173.55
7020AlZn4.5Mg17020-EN AW-7020ISO Al-Zn4.5Mg12.7600.0027600.0027600.00000276027602.7600.0997172.30
7022AlZn5Mg3Cu7022-EN AW-7022ISO Al-Zn5Mg3Cu2.8000.0028000.0028000.00000280028002.8000.1012174.80
7049AlZn8MgCu7049-EN AW-7049ISO Al-Zn8MgCu2.8400.0028400.0028400.00000284028402.8400.1026177.30
7050AlZn6CuMgZr7050-EN AW-7050ISO Al-Zn6CuMgZr2.8300.0028300.0028300.00000283028302.8300.1022176.67
7072AlZn17072N3EN AW-7072ISO Al-Zn12.7200.0027200.0027200.00000272027202.7200.0983169.80
7075AlZn5.5MgCu7075H41EN AW-7075ISO Al-Zn5.5MgCu2.8100.0028100.0028100.00000281028102.8100.1015175.42
7175AlZn5.5MgCu(A)7175H41EN AW-7175ISO Al-Zn5.5MgCu(A)2.8000.0028000.0028000.00000280028002.8000.1012174.80
7178AlZn8MgCu7178H42EN AW-7178ISO Al-Zn8MgCu2.8300.0028300.0028300.00000283028302.8300.1022176.67
7475AlZn5.5Mg1.5Cu7475-EN AW-7475ISO Al-Zn5.5Mg1.5Cu2.8100.0028100.0028100.00000281028102.8100.1015175.42
8006AlFe1.68006-EN AW-8006ISO Al-Fe1.62.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
8011AlFe0.78011-EN AW-8011ISO Al-Fe0.72.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
8017AlFe1.78017-EN AW-8017ISO Al-Fe1.72.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
8030AlFe0.88030-EN AW-8030ISO Al-Fe0.82.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
8079AlFe1.08079-EN AW-8079ISO Al-Fe1.02.7200.0027200.0027200.00000272027202.7200.0983169.80
8176AlFe2Si8176-EN AW-8176ISO Al-Fe2Si2.7100.0027100.0027100.00000271027102.7100.0979169.18
8177AlFe0.7Si0.38177-EN AW-8177ISO Al-Fe0.7Si0.32.7000.0027000.0027000.00000270027002.7000.0975168.56

Sources include the Aluminum Association (AA) standards, Alcoa technical documentation, Matweb, and other verified materials databases.

تحويل وحدات الكثافة

أدخل قيمة الكثافة واختر الوحدة

نتيجة التحويل

الوحدات المترية

g/cm³: -
g/mm³: -
kg/cm³: -
kg/dm³: -
kg/mm³: -
kg/m³: -
g/dm³: -
g/m³: -
g/mL: -
g/L: -
kg/L: -
mg/cm³: -
mg/dm³: -
mg/m³: -
t/m³: -

ما هي كثافة الألومنيوم؟

الألومنيوم هو أحد المعادن الأكثر استخدامًا في الصناعة الحديثة، وتعتبر كثافته خاصية فيزيائية حاسمة للحسابات الهندسية واختيار المواد. يوفر هذا الدليل الشامل معلومات مفصلة حول كثافة الألومنيوم، بما في ذلك الألومنيوم النقي ومختلف تركيبات السبائك.

الكثافة هي مقياس للكتلة لكل وحدة حجم من المادة. يتم التعبير عنها عادةً بالجرام لكل سنتيمتر مكعب (g/cm³) أو الكيلوجرام لكل متر مكعب (kg/m³). تبلغ كثافة الألومنيوم النقي في درجة حرارة الغرفة (20 درجة مئوية) عادةً 2.70 g/cm³ (أي ما يعادل 2700 kg/m³). في التطبيقات الصناعية، غالبًا ما يُستخدم الألومنيوم في أشكال مسبوكة، حيث يمكن أن تتراوح كثافته من 2.6 g/cm³ إلى 2.9 g/cm³ حسب أنواع ونسب العناصر السبائكية.

كثافة الألومنيوم المنخفضة تعني أنه لنفس الحجم، تكون كتلته أخف. وهذا أمر حاسم للتطبيقات الحساسة للوزن:

  • النقل: تقليل وزن المركبات يقلل مباشرة من استهلاك الوقود والانبعاثات.
  • الفضاء الجوي: التخفيف من الوزن يتيح حمولات أعلى ومدى أطول. حوالي 70% من وزن الهيكل الإنشائي للطائرة الحديثة يأتي من الألومنيوم وسبائكه.
  • الاستدامة: الألومنيوم قابل لإعادة التدوير بسهولة، حيث تبلغ الطاقة المطلوبة لإعادة التدوير حوالي 5% فقط من تلك المطلوبة لإنتاج الألومنيوم الأولي، مما يجعله خيارًا صديقًا للبيئة.

على الرغم من أن الألومنيوم نفسه ناعم نسبيًا، إلا أنه من خلال السبائك والمعالجة الحرارية المناسبة، يمكن لسبائك الألومنيوم تحقيق قوة عالية. غالبًا ما تتجاوز قوتها النوعية (نسبة القوة إلى الكثافة) قوة العديد من أنواع الفولاذ، مما يوازن تمامًا بين متطلبات الوزن الخفيف والقوة الهيكلية.

كيفية حساب كثافة الألومنيوم

حساب كثافة الألومنيوم يتبع الصيغة الفيزيائية الأساسية: الكثافة (ρ) = الكتلة (m) / الحجم (V).

خطوات الحساب

  1. قياس الكتلة (m): استخدم ميزانًا أو مقياسًا لقياس كتلة عينة الألومنيوم مباشرة.
  2. قياس الحجم (V): تعتمد الطريقة على الشكل:
    • الأشكال المنتظمة (مثل الألواح والقضبان والأنابيب): احسب الحجم عن طريق قياس الأبعاد. على سبيل المثال، حجم المكعب المستطيل = الطول × العرض × الارتفاع؛ حجم الأسطوانة = π × (نصف القطر)² × الارتفاع.
    • الأشكال غير المنتظمة: استخدم عادةً طريقة إزاحة الماء (مبدأ أرخميدس) لقياس حجم الماء المزاح.
  3. حساب الكثافة (ρ): بعد الحصول على الكتلة (بالجرام أو الكيلوجرام) والحجم (بالسنتيمتر المكعب أو المتر المكعب)، استبدلهما في الصيغة. تأكد من أن الوحدات متسقة.

تقدير الوزن في الهندسة:

في الهندسة، غالبًا ما يتم حساب وزن مواد الألومنيوم مباشرة باستخدام صيغة الكثافة:

  • وزن لوح الألومنيوم (كجم) = السماكة (مم) × العرض (م) × الطول (م) × الكثافة (2.7)
  • وزن قضيب الألومنيوم الدائري (كجم) = π × (القطر/2)² × الطول (م) × الكثافة (2.7)

جدول مرجعي لكثافات سبائك الألومنيوم الشائعة

سلسلة السبيكةالدرجات النموذجيةالعناصر السبائكية الرئيسيةالكثافة (g/cm³)الخصائص الرئيسية والتطبيقات
سلسلة 10001050/1060/107099%+ ألومنيوم (ألومنيوم نقي صناعيًا)2.70-2.71نقاء عالٍ، موصلية كهربائية/حرارية ممتازة، مقاومة للتآكل. يُستخدم عادةً في المواد الكهربائية، والمبادلات الحرارية، والتغليف الغذائي، وأنابيب المعدات الكيميائية.
سلسلة 20002024/2014/2017النحاس (Cu) كعنصر سبائكي رئيسي2.76-2.80نسبة عالية من القوة إلى الوزن، قابلية ممتازة للمعالجة، قابل للمعالجة الحرارية. يُستخدم على نطاق واسع في الفضاء الجوي، وهياكل الطائرات، والتطبيقات العسكرية، والمكونات عالية الإجهاد.
سلسلة 30003003/3004/3105المنغنيز (Mn) كعنصر سبائكي رئيسي2.72-2.73قابلية تشكيل جيدة، قوة معتدلة، مقاومة ممتازة للتآكل. التطبيقات الشائعة تشمل أدوات الطهي، والمبادلات الحرارية، والأوعية المضغوطة، والألواح المعمارية.
سلسلة 50005052/5083/5754المغنيسيوم (Mg) كعنصر سبائكي رئيسي2.66-2.70مقاومة ممتازة للتآكل، قابلية جيدة للحام، قوة معتدلة إلى عالية. تُستخدم في التطبيقات البحرية، وألواح السيارات، والأوعية المضغوطة، والهياكل المعمارية.
سلسلة 60006061/6082/6005المغنيسيوم (Mg) والسيليكون (Si)2.69-2.70نسبة جيدة من القوة إلى الوزن، قابلية ممتازة للبثق، قابل للمعالجة الحرارية. يُستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الإنشائية، ومكونات السيارات، وإطارات الدراجات، والبثق المعماري.
سلسلة 60636063/6063Aالمغنيسيوم (Mg) والسيليكون (Si) - محسّن للبثق2.69قابلية ممتازة للبثق، تشطيب سطحي جيد، قوة معتدلة. الخيار الأساسي للبثق المعماري، وإطارات النوافذ، وإطارات الأبواب، والتطبيقات الزخرفية.
سلسلة 70007075/7050/7020الزنك (Zn) كعنصر سبائكي رئيسي2.80-2.85أعلى قوة بين سبائك الألومنيوم، مقاومة ممتازة للإجهاد، قابل للمعالجة الحرارية. يُستخدم في الفضاء الجوي، والسيارات عالية الأداء، والمعدات الرياضية، والتطبيقات العسكرية.

العوامل المؤثرة على كثافة الألومنيوم

كثافة الألومنيوم ليست ثابتة وتتأثر بشكل أساسي بالعوامل التالية:

العناصر السبائكية (العامل الأساسي):

إضافة عناصر مختلفة إلى الألومنيوم تغير كثافته بشكل كبير.

تقليل الكثافة:

تقليل الكثافة: إضافة عناصر أخف مثل الليثيوم (Li) والمغنيسيوم (Mg) والسيليكون (Si). على سبيل المثال، سبائك الألومنيوم-ليثيوم، التي تحتوي على ليثيوم خفيف الوزن، يمكن أن تصل كثافتها إلى 2.4-2.6 g/cm³.

زيادة الكثافة:

زيادة الكثافة: إضافة عناصر أثقل مثل النحاس (Cu) والزنك (Zn) والمنغنيز (Mn) والنيكل (Ni). على سبيل المثال، سبيكة 2024 (محتوى نحاس عالٍ) لها كثافة ~2.78 g/cm³، وسبيكة 7075 (محتوى زنك عالٍ) لها كثافة ~2.81 g/cm³.

تقنيات المعالجة

الصب: طرق الصب المختلفة (الصب بالرمل، الصب بالقالب، الصب بالاستثمار) يمكن أن تؤثر على الكثافة النهائية بسبب الاختلافات في المسامية وهيكل الحبيبات. عادةً ما ينتج الصب بالقالب أجزاء أكثر كثافة مع فراغات أقل.

معالجة التشوه: الدرفلة والبثق والتشكيل يمكن أن تزيد الكثافة عن طريق تقليل المسامية وتحسين البنية المجهرية. عادةً ما يؤدي العمل البارد إلى كثافة أعلى من العمل الساخن.

المعالجة الحرارية: المعالجة بالمحلول، والشيخوخة، والتلدين يمكن أن تؤثر على الكثافة من خلال التغيرات في تكوين الترسيب وهيكل الحبيبات. المعالجة الحرارية المناسبة تحسّن كلاً من الخصائص الميكانيكية والكثافة.

تأثيرات درجة الحرارة

تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على كثافة الألومنيوم من خلال التمدد الحراري. مع زيادة درجة الحرارة، يتمدد الألومنيوم وتنخفض كثافته. في درجة حرارة الغرفة (20 درجة مئوية)، تبلغ كثافة الألومنيوم النقي 2.70 g/cm³. معامل التمدد الحراري للألومنيوم هو حوالي 23.1 × 10⁻⁶ /°C، مما يعني أن الكثافة تنخفض بحوالي 0.006% لكل درجة مئوية زيادة.

تأثيرات المسامية

المسامية تقلل بشكل كبير من كثافة الألومنيوم من خلال إدخال فراغات وجيوب هوائية داخل هيكل المادة. حتى الكميات الصغيرة من المسامية يمكن أن يكون لها تأثيرات قابلة للقياس على الكثافة. عادةً ما تتراوح مستويات المسامية في مصبوبات الألومنيوم من 1-5%، والتي يمكن أن تقلل الكثافة بمقدار 0.03-0.14 g/cm³. تتأثر المسامية بمعايير الصب ومعدلات التبريد ومحتوى الغاز أثناء المعالجة.

مقارنة كثافة الألومنيوم مع المعادن الأخرى

المادةالكثافة (g/cm³)النسبة إلى الألومنيومالخصائص الرئيسية
الألومنيوم (نقي)~2.701.00خفيف الوزن، مقاوم للتآكل، موصلية ممتازة
سبيكة مغنيسيوم1.74-1.840.65-0.68قوة عالية، مقاوم للتآكل، مغناطيسي
تيتانيوم4.40-4.851.63-1.8قوة عالية، مغناطيسي، مقاوم للتآكل
فولاذ كربوني~7.852.91قوة عالية، مغناطيسي، عرضة للتآكل
فولاذ مقاوم للصدأ7.75-7.932.87-2.94مقاوم للتآكل، قوة عالية، درجات غير مغناطيسية متاحة
نحاس نقي~8.963.32موصلية كهربائية/حرارية ممتازة، مضاد للميكروبات
نحاس أصفر8.40-8.703.11-3.22قابلية جيدة للمعالجة، جاذبية زخرفية، مقاوم للتآكل
سبيكة زنك6.60-7.202.44-2.67قابلية جيدة للصب، قوة معتدلة، تطبيقات الجلفنة
رصاص نقي~11.344.20ثقيل جدًا، ناعم، حماية من الإشعاع، مخاوف سمية

كثافة الألومنيوم تبلغ حوالي 1/3 من كثافة الفولاذ والنحاس، مما يجعله خيارًا ممتازًا للتطبيقات الحساسة للوزن. مقارنة بسبائك المغنيسيوم (1.74-1.84 g/cm³)، يوفر الألومنيوم قوة ومقاومة أفضل للتآكل مع الحفاظ على مزايا معقولة في الوزن.

التطبيقات العملية لكثافة الألومنيوم

صناعة الفضاء الجوي

تقليل الوزن أمر حاسم لكفاءة الوقود وسعة الحمولة. كثافة الألومنيوم المنخفضة تتيح هياكل طائرات أخف مع الحفاظ على السلامة الهيكلية.

صناعة التعبئة والتغليف

علب ورقائق الألومنيوم خفيفة الوزن تقلل من تكاليف النقل والتأثير البيئي مع توفير خصائص حاجز ممتازة.

البناء والعمارة

أحمال هيكلية أقل، ومتطلبات أساس مخفضة، وسهولة التعامل أثناء التركيب تجعل الألومنيوم مثاليًا لتطبيقات البناء الحديثة.

الإلكترونيات وتبديد الحرارة

مزيج الألومنيوم من الكثافة المنخفضة والموصلية الحرارية العالية يجعله مثاليًا للمشتتات الحرارية والأغلفة الإلكترونية وحلول إدارة الحرارة.

الرياضة والترفيه

من إطارات الدراجات إلى مضارب التنس، خصائص الألومنيوم خفيفة الوزن تعزز الأداء وتقلل من إجهاد المستخدم في المعدات الرياضية.

الخلاصة

خصائص كثافة الألومنيوم (الألومنيوم النقي: 2.7 g/cm³، السبائك: 2.6-2.9 g/cm³) تجعله مادة استثنائية للتطبيقات التي تتطلب التوازن الأمثل بين القوة والوزن والأداء. طبيعته خفيفة الوزن، جنبًا إلى جنب مع مقاومة ممتازة للتآكل وقابلية التشكيل وإمكانية إعادة التدوير، تضع الألومنيوم كمادة أساسية في الهندسة الحديثة.