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Aluminium

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Chemisches Element aus der 3. Hauptgruppe des Periodensystems, Kurzzeichen: Al, Atommasse: 26,98154, Ordnungszahl: 13, Smp.: 660,37 °C, Sdp.: 2.467 °C, Dichte: 2,702 kg/dm3, zählt zu den Erdmetallen.

Physikalische Eigenschaften von Reinaluminium: silberglänzendes, weiches, dehnbares, elektrisch und wärmetechnisch gut leitendes Leichtmetall.

Chemische Eigenschaften: Aluminium bildet mit Luftsauerstoff einen sehr widerstandsfähigen Schichtüberzug aus Al2O3, den man auf elektrochemischem Wege (Eloxalverfahren) entsprechend verstärken kann. Eloxalschichten haben normalerweise Schichtdicken von 25–30 µm und bilden eine schützende Passivschicht.

Aluminium ist ein unedles Metall und dient deshalb als starkes Reduktionsmittel. Diese Anwendung wird u. a. bei der Desoxidation von (Edel-)Stahlschmelzen und auch beim Thermitschweißen genutzt.

Der Kontakt von Al mit Cu und dessen Legierungen (Ms, Bronze) in Anwesenheit eines Elektrolyten führt infolge des elektronegativen Potenzials von Aluminium zu entsprechenden Korrosionsgefahren.

Die Herstellung von Aluminium erfolgt aus Bauxit (Tonerde) durch die Schmelzflusselektrolyse.

Die technische Verwendung von Aluminium ist enorm vielfältig – sowohl in Form von Reinaluminium (Elektrolytaluminium) als auch in Form von Aluminiumlegierungen (Aluminium-Gusslegierung, Aluminium-Knetlegierung). Aufgrund der günstigen Relation von spez. Gewicht und mechanischer Festigkeit (ca. 100-200 N/mm2) verwendet man Aluminium und seine Legierungen für Haushaltsgeräte, im Bauwesen, im Fahrzeug- und Flugzeugbau und in der Elektrotechnik sowie in der chemischen Industrie für Rohrleitungen und Behälterbau. Im pharmazeutischen Anlagenbereich ist Aluminium wegen der begrenzten Korrosionsbeständigkeit praktisch nicht in Verwendung.

Im reinen Zustand ist Aluminium von relativ geringer Festigkeit und sehr weich. Es kann deshalb sowohl spanabhebend als auch spanlos bearbeitet werden, wobei es bei spanloser kaltplastischer Verformung verfestigt. Reines Aluminium ist gut gießbar und kann, unter Verwendung entsprechender Flussmittel zur Entfernung der störenden Al-Oxidschicht, auch geschweißt und gelötet werden.

Die spanabhebende Bearbeitung von Reinaluminium (99,9 %) wird durch den schmierenden und zäh fließenden Span erschwert. Bleizusätze in der Legierung machen den Span brüchig und drehautomatengeeignet. Speziell Si-Zulegierungen bei Al-Gusslegierungen verbessern die spanabhebenden Verfahrenseigenschaften ebenfalls.

Der Reinheitsgrad des Aluminiums wird i. Allg. durch Prozentangaben ausgedrückt: Al 99,8 bedeutet 99,8 % Al.

Nach DIN 1712 entspricht Al 99,99 etwa Werkstoffqualität F 10 und Al 99 etwa Werkstoffqualität F 12.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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