Sut mae Alwminiwm yn Cymharu ar Eiddo Corfforol Craidd
Mae alwminiwm yn eistedd ar ben ysgafn y metelau peirianneg. Mae ei ddwysedd o 2.70 g/cm³ tua thraean dwysedd copr a dur, mae ei ddargludedd thermol o tua 235 W/m·K yn ail yn unig i gopr ymhlith metelau strwythurol cyffredin, ac mae ei ffilm ocsid naturiol yn ei gadw'n sefydlog yn y rhan fwyaf o atmosfferiau heb orchudd ychwanegol. Yr hyn nad yw'n ei gynnig yw cryfder absoliwt uchel neu allu tymheredd uchel: mae alwminiwm pur yn toddi tua 660 gradd ac mae ei fodwlws elastig o tua 69 GPa tua thraean o ddur, felly mae'n rhaid i anystwythder ddod o geometreg.
| Metel | Dwysedd (g/cm³) | Dargludedd thermol (W/m·K) | Amrediad toddi ( gradd ) | Modwlws elastig (GPa) |
|---|---|---|---|---|
| Alwminiwm | 2.70 | 235 | 660 | 69 |
| Copr | 8.96 | 401 | 1085 | 110-128 |
| Dur carbon | 7.85 | 50 | 1425-1540 | 200 |
| Dur di-staen 304 | 8.00 | 16 | 1400-1450 | 193 |
| Titaniwm gradd 2 | 4.51 | 17-22 | 1668 | 105 |
Alwminiwm yn erbyn Dur: Di-staen, Carbon a Haearn Bwrw
Yn erbyn dur di-staen 304, mae alwminiwm yn dargludo gwres tua pymtheg gwaith yn gyflymach ac yn pwyso tua thraean cymaint, a dyna pam mae sosbenni, sinciau gwres a choiliau HVAC yn cael eu hadeiladu o'i gwmpas. Mae dur di-staen yn ateb gyda chaledwch, ymwrthedd gwisgo ac arwyneb nad yw'n adweithio â chynhwysion asidig, ac mae'n cadw cryfder defnyddiol ar dymheredd lle mae alwminiwm eisoes wedi colli'r rhan fwyaf o'i gapasiti llwyth. Mae dur carbon yn rhatach ac yn llymach o hyd ac mae'n haws ei weldio, felly mae'n cario fframiau, llestri pwysau a strwythurau trwm, tra bod alwminiwm yn cystadlu lle bynnag y mae'n werth talu am bwysau. Mae haearn bwrw yn ymddwyn yn wahanol eto: mae ei gynhwysedd gwres uchel a'i ddargludedd isel yn gadael iddo storio a rhyddhau gwres yn gyson, sy'n addas ar gyfer serio a choginio'n araf, tra bod alwminiwm yn ymateb yn gyflym ac yn lledaenu gwres yn gyfartal.
Dylid osgoi cyswllt uniongyrchol rhwng alwminiwm a dur mewn amgylchedd llaith a chynnes, oherwydd mae cyrydiad galfanig yn ymosod ar yr alwminiwm oni bai bod ynysydd yn gwahanu'r ddau fetel.
Alwminiwm yn erbyn Copr a Titaniwm
Mae copr yn parhau i fod yn ddargludydd cyfeirio ar 100 y cant IACS tra bod graddau trydanol o alwminiwm yn cyrraedd tua 61 y cant, felly mae cebl o'r un gwrthiant angen tua 60 y cant yn fwy o arwynebedd trawsdoriadol ond mae'n dal i bwyso tua hanner cymaint. Dyna pam mae llinellau trawsyrru, bariau bysiau a cheblau pŵer mawr fel arfer yn alwminiwm, tra bod copr yn dominyddu dirwyniadau bach, cysylltiadau a chysylltwyr manwl gywir. Mae'r gwaith peirianneg yn eistedd yn y terfyniadau, oherwydd bod alwminiwm yn ffurfio ocsid insiwleiddio o fewn munudau ar ôl dod i gysylltiad, felly mae uniadau'n dibynnu ar abrasiad wrth dynhau, cyfansoddyn atal ocsid a chysylltwyr sydd wedi'u graddio ar gyfer dargludyddion alwminiwm.
Mae titaniwm tua dwy ran o dair yn drymach nag alwminiwm a sawl gwaith yn ddrytach, ond mae'n llawer cryfach ac yn goddef tymereddau uwch a chloridau ymosodol. Mae alwminiwm yn ennill yn glir ar ddargludedd, gyda mwy na deg gwaith y dargludedd thermol o ditaniwm, ac ar ffabrigadwyedd. Mae dyluniad awyrofod felly'n defnyddio titaniwm mewn ffitiadau poeth neu lwythedig iawn a lle mae rhan wedi'i bondio i garbon cyfansawdd, ac alwminiwm ar gyfer crwyn, fframiau, llinynwyr a thanciau tanwydd.
Offer coginio, Cyrff Cerbydau a Dewis Deunydd
Mewn offer coginio mae'r ddau fetel yn datrys problemau cyferbyniol: mae haearn bwrw yn storio gwres ac yn ei ryddhau'n araf, tra bod alwminiwm yn adweithio bron yn syth i newid yn y llosgwr ac yn lledaenu gwres yn gyfartal. Mae haearn bwrw profiadol yn cynnig arwyneb naturiol nad yw'n glynu, tra bod offer coginio alwminiwm fel arfer yn cael ei anodeiddio neu ei orchuddio i gyfyngu ar yr adwaith rhwng metel noeth a bwyd asidig. Mae llawer o sosbenni proffesiynol yn cyfuno corff alwminiwm ag arwyneb cyswllt dur di-staen i gael y ddau ymddygiad ar unwaith.
Mae cyrff ceir yn dangos yr un cydbwysedd ar raddfa ddiwydiannol. Dur yw'r rhagosodiad o hyd oherwydd ei fod yn rhad, yn ffurfadwy, yn hawdd i'w weldio ac yn syml i'w atgyweirio, ac oherwydd bod strwythurau damwain yn dibynnu ar ei anystwythder a'i ymddygiad straen. Defnyddir alwminiwm lle mae lleihau màs yn talu amdano'i hun, yn arbennig cau cerbydau trydan a'r corff yn wyn, lle mae pob cilogram a arbedir yn ymestyn yr ystod; mae angen rhybedion tyllu eu hunain ar y strwythurau hynny, gludyddion adeileddol, sgriwiau drilio a chaeadwyr wedi'u hinswleiddio yn lle weldio sbot.
Cwestiynau Cyffredin
C: Alwminiwm neu ddur di-staen ar gyfer offer cegin?
Mae alwminiwm yn gwresogi'n gyflymach ac yn ysgafnach ond mae'n tocio'n hawdd ac yn adweithio â bwyd asidig, tra bod dur di-staen yn drymach ac angen llai o ofal, a dyna pam mae llawer o offer yn cyfuno craidd alwminiwm ag arwyneb cyswllt di-staen.
C: Pam dewis alwminiwm dros gopr ar gyfer gwifrau?
Mae graddau dargludydd alwminiwm yn cyrraedd tua 61 y cant IACS, felly mae angen tua 60 y cant yn fwy o arwynebedd trawstoriadol ar gebl ar gyfer yr un gwrthiant ond mae'n pwyso tua hanner cymaint.
C: Sut mae alwminiwm yn cymharu â thitaniwm?
Mae titaniwm tua dwy ran o dair yn drymach a sawl gwaith yn ddrytach ond yn llawer cryfach ac yn fwy goddefgar o wres, tra bod alwminiwm yn dargludo gwres fwy na deg gwaith yn gyflymach ac yn llawer haws i'w wneud.
C: Pryd y dylid defnyddio haearn bwrw yn lle alwminiwm?
Dewiswch haearn bwrw pan fydd cadw gwres cyson a mater màs thermol, ac alwminiwm pan fydd ymateb cyflym, pwysau isel a dosbarthiad gwres hyd yn oed yn flaenoriaeth; mae ceginau proffesiynol fel arfer yn cadw'r ddau.
C: Pam nad yw cyrff ceir wedi'u gwneud o alwminiwm pur?
Mae dur yn rhatach, yn llymach ac yn symlach i'w atgyweirio, ac mae angen rhybedion, gludyddion ac ynysu galfanig ar strwythurau alwminiwm, felly defnyddir alwminiwm lle mae arbed pwysau yn cyfiawnhau cost ychwanegol y broses.
