Aluminium adalah: Sifat dan kegunaan

Aluminium adalah logam ketiga yang paling melimpah di kerak bumi, dan unsur ketiga paling melimpah secara keseluruhan.

Pengertian

Aluminium adalah logam paling melimpah di dunia dan merupakan unsur paling umum ketiga yang terdiri dari 8% kerak bumi. Fleksibilitas aluminium menjadikannya logam setelah baja yang paling banyak digunakan.

Produksi

Aluminium berasal dari mineral bauksit. Bauksit dikonversi menjadi aluminium oksida (alumina) melalui Proses Bayer. Alumina kemudian dikonversi menjadi logam aluminium menggunakan sel elektrolitik dan Proses Hall-Heroult.

Permintaan Tahunan

Permintaan aluminium di seluruh dunia adalah sekitar 29 juta ton per tahun. Sekitar 22 juta ton adalah aluminium baru dan 7 juta ton adalah memo aluminium daur ulang. Penggunaan aluminium daur ulang menarik secara ekonomi dan lingkungan. Dibutuhkan 14.000 kWh untuk menghasilkan 1 ton aluminium baru. Sebaliknya hanya dibutuhkan 5% dari ini untuk melebur dan mendaur ulang satu ton aluminium. Tidak ada perbedaan kualitas antara paduan aluminium asli dan daur ulang.

Sifat Fisik

Kepadatan Aluminium.

Aluminium memiliki kerapatan sekitar sepertiga dari baja atau tembaga sehingga menjadikannya salah satu logam paling ringan yang tersedia secara komersial. Rasio kekuatan terhadap berat yang dihasilkan menjadikannya sebagai bahan struktural penting yang memungkinkan peningkatan muatan atau penghematan bahan bakar untuk industri transportasi khususnya.

Kekuatan Aluminium.

Aluminium murni tidak memiliki kekuatan tarik tinggi. Namun, penambahan elemen paduan seperti mangan, silikon, tembaga dan magnesium dapat meningkatkan sifat kekuatan aluminium dan menghasilkan paduan dengan sifat yang disesuaikan dengan aplikasi tertentu.

Aluminium sangat cocok untuk lingkungan yang dingin. Ini memiliki keunggulan dibandingkan baja karena kekuatan tariknya meningkat dengan penurunan suhu sambil mempertahankan ketangguhannya. Baja di sisi lain menjadi rapuh pada suhu rendah.

Ketahanan Korosi Aluminium.

Ketika terpapar udara, lapisan aluminium oksida terbentuk hampir secara instan di permukaan aluminium. Lapisan ini memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap korosi. Ini cukup tahan terhadap sebagian besar asam tetapi kurang tahan terhadap alkali.

Konduktivitas Termal Aluminium.

Konduktivitas termal aluminium sekitar tiga kali lebih besar dari baja. Ini membuat aluminium menjadi bahan penting untuk aplikasi pendinginan dan pemanasan seperti penukar panas. Dikombinasikan dengan itu menjadi tidak beracun sifat ini berarti aluminium digunakan secara luas dalam peralatan memasak dan peralatan dapur.

Konduktivitas listrik Aluminium.

Bersamaan dengan tembaga, aluminium memiliki konduktivitas listrik yang cukup tinggi untuk digunakan sebagai konduktor listrik. Meskipun konduktivitas paduan konduktor yang biasa digunakan (1350) hanya sekitar 62% dari tembaga anil, itu hanya sepertiga berat dan karenanya dapat menghantarkan listrik dua kali lebih banyak bila dibandingkan dengan tembaga dengan berat yang sama.

Reflektivitas Aluminium.

Dari UV ke infra-merah, aluminium adalah reflektor energi radiasi yang sangat baik. Reflektifitas cahaya yang terlihat sekitar 80% berarti ia banyak digunakan pada lampu. Sifat reflektifitas yang sama menjadikan aluminium ideal sebagai bahan isolasi untuk melindungi terhadap sinar matahari di musim panas, sekaligus melindungi terhadap kehilangan panas di musim dingin.

Sifat Mekanik Aluminium

Aluminium dapat mengalami deformasi parah tanpa kegagalan. Ini memungkinkan aluminium untuk dibentuk dengan menggulung, mengekstrusi, menggambar, permesinan dan proses mekanik lainnya. Itu juga dapat dilemparkan ke toleransi yang tinggi.

Paduan, kerja dingin dan perlakuan panas semua dapat dimanfaatkan untuk menyesuaikan sifat-sifat aluminium.

Kekuatan tarik aluminium murni sekitar 90 MPa tetapi ini dapat ditingkatkan menjadi lebih dari 690 MPa untuk beberapa paduan panas.

Kegunaan Aluminium

Tidak ada logam lain yang bisa dibandingkan dengan Aluminium ketika datang ke berbagai kegunaannya. Beberapa penggunaan aluminium mungkin tidak segera jelas; misalnya, tahukah Anda aluminium digunakan dalam pembuatan kaca?

Aluminium sangat populer karena:

  • Ringan
  • Kuat
  • Tahan terhadap korosi
  • Tahan lama
  • Elastis
  • Lunak
  • Konduktif
  • Tidak berbau

Aluminium juga secara teoritis 100% dapat didaur ulang tanpa kehilangan sifat alami. Dibutuhkan juga 5% energi untuk mendaur ulang aluminium bekas, lalu apa yang digunakan untuk menghasilkan aluminium baru.

Penggunaan aluminium yang paling umum meliputi:

  • Angkutan
  • Konstruksi
  • Kelistrikan
  • Barang konsumsi

Aluminium untuk Angkutan.

Aluminium digunakan dalam transportasi karena rasio kekuatan terhadap beratnya yang tidak ada duanya. Bobotnya yang lebih ringan berarti lebih sedikit tenaga yang diperlukan untuk menggerakkan kendaraan, yang mengarah pada efisiensi bahan bakar yang lebih besar. Meskipun aluminium bukan logam yang terkuat, paduannya dengan logam lain membantu meningkatkan kekuatannya. Ketahanan korosinya merupakan bonus tambahan, menghilangkan kebutuhan akan lapisan anti korosi yang berat dan mahal.

Sementara industri mobil masih sangat bergantung pada baja, dorongan untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar dan mengurangi emisi CO2 telah menyebabkan penggunaan aluminium yang jauh lebih luas. Para ahli memperkirakan bahwa kandungan aluminium rata-rata di dalam mobil akan meningkat 60% pada tahun 2025.

Sistem kereta api berkecepatan tinggi seperti Shinkansen di Jepang dan Maglev di Shanghai juga menggunakan aluminium. Logam ini memungkinkan perancang mengurangi berat kereta, mengurangi hambatan gesekan.

Aluminium juga dikenal sebagai ‘logam bersayap’ karena sangat ideal untuk pesawat terbang; lagi, karena ringan, kuat dan fleksibel. Faktanya, aluminium digunakan dalam rangka Zeppelin sebelum kapal terbang ditemukan. Saat ini, pesawat modern menggunakan paduan aluminium di seluruh, dari badan pesawat ke instrumen kokpit. Bahkan pesawat ruang angkasa, seperti pesawat ulang-alik, mengandung 50% hingga 90% dari paduan aluminium di bagian mereka.

Aluminium untuk Konstruksi.

Bangunan yang dibuat dari aluminium sebenarnya bebas perawatan karena ketahanan aluminium terhadap korosi. Aluminium juga efisien secara termal, yang membuat rumah tetap hangat di musim dingin dan sejuk di musim panas.

Tambahkan fakta bahwa aluminium memiliki sentuhan akhir yang menyenangkan dan dapat dilengkungkan, dipotong dan dilas ke bentuk apa pun yang diinginkan, memungkinkan arsitek modern kebebasan tanpa batas untuk membuat bangunan yang tidak mungkin dibuat dari kayu, plastik, atau baja.

Bangunan pertama di mana aluminium digunakan secara luas adalah Empire State Building di New York, dibangun pada tahun 1931. Hari ini, aluminium secara teratur digunakan dalam konstruksi bangunan tinggi dan jembatan.

Berat aluminium yang lebih ringan membuatnya lebih mudah, lebih cepat, dan lebih nyaman untuk digunakan. Ini juga membantu mengurangi biaya lainnya. Sebuah bangunan yang terbuat dari baja akan membutuhkan fondasi yang lebih dalam karena bobot tambahannya, yang akan menaikkan biaya konstruksi.

Bangunan-bangunan modern terkenal yang terbuat dari aluminium termasuk kantor pusat Bank of China di Hong Kong dan London Aquatics Centre Zaha Hadid di London.

Aluminium untuk Kelistrikan.

Meskipun hanya memiliki 63% konduktivitas listrik tembaga, kepadatan aluminium yang rendah menjadikannya pilihan terbaik untuk saluran listrik jarak jauh. Jika tembaga digunakan, struktur pendukung akan lebih berat, lebih banyak, dan lebih mahal.

Aluminium juga lebih ulet daripada tembaga, memungkinkan untuk dibentuk menjadi kabel lebih mudah. Terakhir, ketahanan terhadap korosi membantu melindungi kabel dari elemen.

Selain saluran listrik dan kabel, aluminium digunakan dalam motor, peralatan, dan sistem tenaga. Antena televisi dan parabola, bahkan beberapa lampu LED terbuat dari aluminium.

Aluminium untuk Barang konsumsi

Penampilan Aluminium adalah alasan sering digunakan dalam barang-barang konsumen.

Smartphone, tablet, laptop, dan TV layar datar sedang dibuat dengan jumlah aluminium yang meningkat. Penampilannya membuat gadget teknologi modern terlihat ramping dan canggih sekaligus ringan dan tahan lama. Ini adalah kombinasi sempurna antara bentuk dan fungsi yang sangat penting untuk produk konsumen. Semakin banyak, aluminium menggantikan komponen plastik dan baja, karena lebih kuat dan lebih tangguh daripada plastik dan lebih ringan dari baja. Ini juga memungkinkan panas menghilang dengan cepat, menjaga perangkat elektronik dari panas berlebihan.

Apple menggunakan sebagian besar komponen aluminium di iPhone dan MacBook. Merek elektronik canggih lainnya seperti produsen audio Bang & Olufsen juga sangat menyukai aluminium.

Desainer interior menikmati menggunakan aluminium karena mudah dibentuk dan terlihat hebat. Barang-barang furnitur yang terbuat dari aluminium termasuk meja, kursi, lampu, bingkai foto dan panel dekoratif.

Tentu saja, kertas timah di dapur Anda terbuat dari aluminium, serta panci dan wajan yang sering dibuat dari aluminium. Produk-produk Aluminium ini menghasilkan panas yang baik, tidak beracun, tahan karat, dan mudah dibersihkan.

Kaleng aluminium digunakan untuk mengemas makanan dan minuman. Coca-Cola dan Pepsi telah menggunakan kaleng aluminium sejak 1967.

Kesimpulan

Aluminium murni lembut, ulet, tahan korosi dan memiliki konduktivitas listrik yang tinggi. Ini banyak digunakan untuk kabel foil dan konduktor, tetapi paduan dengan unsurĀ  lain diperlukan untuk memberikan kekuatan yang lebih tinggi yang diperlukan untuk aplikasi lain. Aluminium adalah salah satu logam rekayasa paling ringan, memiliki rasio kekuatan dan berat lebih unggul dari baja.

Dengan memanfaatkan berbagai kombinasi sifat menguntungkannya seperti kekuatan, cahaya, ketahanan korosi, daur ulang, dan kemampuan bentuk, aluminium digunakan dalam jumlah aplikasi yang semakin meningkat. Rangkaian produk ini berkisar dari bahan struktural hingga foil kemasan tipis.



Related Posts

None found