关于铝的10个有趣冷知识，你知道多少个？
【希望之声2024年11月12日】（编辑：李文涵） 铝是我们日常生活中常见的金属之一，化学符号为Al，源自拉丁语“alumen”，意为“明矾”（一种常见的含铝化合物）。关于铝，有很多您可能不知道的秘密。
1.铝是地壳中最丰富的金属元素
铝是地壳中第三丰富的元素，仅次于氧和硅，同时也是地壳中最丰富的金属元素，占地壳总质量的8.23%。铝通常以化合物形式（铝硅酸盐和铝氧化物）存在于铝土矿中，铝土矿是生产铝的主要原料，每年全球铝的生产量约为5700万吨。
2.铝土矿储量最丰富的国家
铝土矿储量最丰富的国家是非洲国家几内亚，其储量高达74亿吨，约占世界总储量的四分之一。紧随其后的是越南、澳大利亚和巴西，分别拥有58亿吨、35亿吨和27亿吨的储量。几内亚不仅铝土矿的储量丰富，其铝土矿产量也位居世界前列，2023年产量达到9700万吨。
3.铝曾经比黄金还要贵
在19世纪，铝曾经比黄金还要贵。在1852年，一公斤铝的价格高达1200美元，而一公斤黄金的价格仅为600美元。由于当时提取铝的工艺十分复杂且成本高昂，铝在当时被视为一种珍贵金属。例如，时任法国国王拿破仑三世在宴会上为贵宾准备了铝制餐具，而普通客人则使用金制餐具。
4.电解法使铝的制造陈本直线下降
铝比黄金贵的情况在1886年发生了根本变化，当时的发明家查尔斯·马丁·霍尔和保罗·埃鲁分别在美国和法国独立开发出电解法制铝，大幅降低了铝的生产成本。到20世纪初，铝的价格已大幅下降，成为一种常见且经济实惠的金属。
电解法制铝的原理是利用电流电解在高温下（950°C至980°C）溶解于冰晶石（Na₃AlF₆）中的氧化铝，生成纯铝和二氧化碳。每生产1吨铝大约需要13,000至15,000千瓦时的电能。
5.铝永远不会生锈
铝在暴露于空气时，会迅速与氧气反应形成一层薄薄的氧化铝（Al₂O₃）。这层氧化铝膜的厚度仅为几纳米，但其硬度接近钻石，能有效保护底层金属免受进一步腐蚀。换句话说，铝的氧化过程实际上反而会阻止进一步的反应。这个特性使铝在建筑、航空和海洋工程中广泛应用，因为它能在恶劣环境中保持稳定。
6.铝是一种高反射的金属
根据美国国家标准与技术研究院（NIST）的数据，铝表面能有效反射可见光、红外线和电磁波。铝的反射率在不同条件下可达80%至95%，纯铝在高度抛光状态下的反射率可达87%。铝的高反射性使其成为光学系统中常用的材料，如望远镜和显微镜的镜面。
7.铝主要以合金的形式使用
纯铝虽然具有优良的导电性和导热性，但其机械强度较低。而通过与其他金属如铜、镁、硅和锌混合，铝合金可以显着提高强度和耐腐蚀性。例如，2024铝合金含有4.5%的铜，其强度比纯铝高出50%以上。根据美国铝业协会的数据，铝合金占全球铝消费量的85%以上。
8.铝合金是制造飞机的主要材料
铝合金因其轻质、高强度和耐腐蚀性而广泛应用于航空航天工业。根据MDPI的研究，铝合金占现代商用飞机结构重量的80%以上。其中，2024铝合金和7075铝合金是最常用的两种类型。2024铝合金含有4.5%的铜，具有优异的疲劳强度和抗裂性能，常用于飞机机翼和机身结构。而7075铝合金含有5.6%的锌和2.5%的镁，其高强度和耐腐蚀性使其成为飞机框架和起落架的理想材料。
9.铝粉被广泛用于炸药和烟花
这是因为铝粉能显着提高爆炸和燃烧的效果。在烟花中，铝粉与氧化剂如氯酸钾混合，形成闪光粉，这种混合物能在2毫秒内产生强烈的光和声音。而在炸药中，铝粉的添加可以提高爆炸的温度和冲击波的威力。根据研究，铝粉的加入能使炸药的爆速提高20%以上。
10.有史以来人类生产的所有铝中，有近 75% 仍在使用
自1888年首次生产铝以来，全球已生产了超过1.6亿吨的原铝。根据国际铝业协会的数据，其中约1.2亿吨（74.5%）仍在使用。在许多工业市场，如汽车和建筑业，铝的回收率超过了90%。每年全球回收的铝废料超过3000万吨，这确保了铝是地球上最具回收价值的材料之一。