鋁是地表蘊藏量最多的金屬元素。由于鋁是活潑金屬,極易和氧氣反應結(jié)合,冶金化學家采用電解熔融氧化物生產(chǎn)。三氧化二鋁(晶體名稱為剛玉)熔點很高,2050℃,需熔化在冰晶石( Na3AlF6)中,在950-960℃進行電解得到金屬鋁。鋁是一種銀白色金屬,熔點660℃,沸點2519℃,密度2.702g/cm3,僅為鐵的1/3,其比強度可與合金鋼相比。鋁的導電性、電熱性及耐蝕性均較優(yōu)良。鋁在大氣中雖極易與氧氣作用,但生成一層牢固而致密的三氧化二鋁薄膜,即可防止鋁繼續(xù)氧化,使鋁材穩(wěn)定光亮,而不會出現(xiàn)像鋼材生銹的現(xiàn)象。鋁沒有低溫脆性,而有可塑性和較好的延展性;在0℃以下,隨著溫度降低,其強度和塑性卻均有提高,而不降低;鋁無磁性,沖擊鋁材不會產(chǎn)生火花。由于金屬鋁具有上述特性,以及鋁-鎂系、鋁-錳系合金的成分和組織比較簡單,塑性好,焊接性好,特別是耐腐蝕性好;鋁-鎂-鋅系、鋁-鎂-銅系、鋁-鎂-硅系等系列合金的強度較高。化學家在研究以鋁為基礎(chǔ)的各種合金體系的組成、結(jié)構(gòu)和性能,制作出成本低廉、性能優(yōu)異的金屬材料方面,已作出重大貢獻。現(xiàn)在航空、電子、汽車、火車、建筑等各行各業(yè)已廣泛地采用由鋁合金通過冷熱加工而得的薄板、管材、線材、箔材和棒材。
鋁中加入少量鋰(及其他元素)所制成的鋁鋰合金,具有質(zhì)輕而比強度和比剛度高的特點,是航空、航天的理想結(jié)構(gòu)材料。例如,一架大型民航客機的蒙皮改用鋁鋰合金,飛機重量可減輕50kg,為提高航速、節(jié)約燃油作出很大貢獻。