鋁是一種銀白色金屬，現(xiàn)在用的英文名“Aluminium”是從古羅馬語(yǔ)“Alumen（明礬）”衍生來(lái)的，在北美洲用“aluminum”，在世界其他國(guó)家及地區(qū)則多用“Aluminium”。1807年英國(guó)化學(xué)家波特（J.H.Pott）用明礬制得氧化鋁。1807年英國(guó)化學(xué)家戴維（H.Davy）試圖電解熔融氧化鋁制取金屬，1808年他將這個(gè)預(yù)想的金屬命名為“Aluminum”，后改為“Aluminium”。1825年丹麥科學(xué)家?jiàn)W斯忒（H.C.Qersted）用鉀汞齊還原無(wú)水氯化鋁，制得幾毫克鋁。1827年德國(guó)化學(xué)家沃勒（F.Wohler）用鉀還原氧化鋁，制得了少量較純的鋁，并描述了它的一些性質(zhì)，不過(guò)在此之前，這個(gè)金屬一直是實(shí)驗(yàn)室中的一種名貴“古董”。到1854年法國(guó)科學(xué)家德維爾（HenriSaint，ClaiteDeville）改進(jìn)了以前的制備方法，用鈉作為還原劑成功地生產(chǎn)了較多的以kg計(jì)的更純的鋁，價(jià)格比黃金的還貴一些，并建廠為皇室貴族生產(chǎn)一些頭盔、餐具及玩具。1886年美國(guó)奧伯寧學(xué)院化學(xué)系大學(xué)生霍爾（C.M.Hall）與法國(guó)埃科爾礦業(yè)學(xué)院（EcoledesMines）大學(xué)生埃羅（PaulL.Heroult）在大洋彼岸獨(dú)立地發(fā)明了冰晶石-氧化鋁熔鹽電解煉鋁法，并分別在各自國(guó)家取得了專利。1888年霍爾組建了匹茲堡冶金公司（PittsburghReductionCompany），即當(dāng)今的美國(guó)鋁業(yè)公司（Alcoa）的前身，埃羅也在瑞士成立了產(chǎn)鋁工廠。鋁的生產(chǎn)從此進(jìn)入了工業(yè)化，年年增加，一路攀升，1956年全世界原鋁產(chǎn)量超過(guò)銅，成為僅次于鋼的第二大金屬，2016年全世界原鋁產(chǎn)量59166kt，其中中國(guó)的產(chǎn)量32650kt，占世界總產(chǎn)量的55.18%，中國(guó)已成為世界原鋁生產(chǎn)的全面領(lǐng)軍者。

在此順便說(shuō)明一下，在提到鋁時(shí)，不要在鋁的前面加“金屬”二字，因?yàn)闈h字“鋁”有“金”字偏旁，就說(shuō)明它是一種金屬，而由英文的“Aluminium”并不能看出它是什么狀態(tài)與什么屬性的物質(zhì)，因此他們常說(shuō)與書(shū)寫為“metalaluminium(金屬鋁）”。

鋁是地球和月球上較豐富的金屬元素，占地球表面固體部分的8%以上，海水平均含0.5ppm鋁。目前全世界查明的鋁土礦工業(yè)儲(chǔ)量約280×108t，儲(chǔ)量豐富和產(chǎn)量較大的國(guó)家有幾內(nèi)亞、澳大利亞、巴西、牙買加、印度等國(guó)，他們的鋁土礦多為優(yōu)質(zhì)的高鐵低硅三水軟鋁石型，適用于以簡(jiǎn)單的成本較低的拜耳（Bayer）法生產(chǎn)氧化鋁，而中國(guó)缺乏這種優(yōu)質(zhì)鋁土礦，已探明的93%以上為一水硬鋁石型，主要雜質(zhì)為SiO2和少量的Fe2O3、TiO2，不適宜用純拜耳法生產(chǎn)氧化鋁，所以說(shuō)中國(guó)并不是一個(gè)鋁土礦資源豐富的國(guó)家。

鋁的基本特性

鋁是一種輕金屬，化學(xué)符號(hào)Al，在元素周期表中屬ⅢA族，原子序數(shù)13，原子量26.982，面心立方晶格，常見(jiàn)化合價(jià)+3099.99%Al的物理性質(zhì)：20℃時(shí)密度2.70g/cm3，熔點(diǎn)660.1℃，沸點(diǎn)2520℃，0℃——100℃的平均比熱容917J/（kg·k），20℃——100℃的平均線脹系數(shù)23.6×10-6/℃，20℃的體脹系數(shù)68×10-6/℃，熔化熱10.47KJ/mo1，汽化熱291.4KJ/mo1，熱導(dǎo)率（0℃——100℃）238W/（m·k），電阻率（20℃）2.67μΩ·cm，電導(dǎo)率（62%——68%）IACS，撞擊時(shí)不發(fā)火花，非磁性，反射全光譜輻射能，聲音在鋁中的傳播速度5000m/s——6500m/s，對(duì)光的反射率85%——90%，25℃時(shí)熱擴(kuò)散率0.969cm2/s。

華學(xué)性能：鋁在空氣中會(huì)立即與氧形成薄的（0.005μm——0.02μm）氧化膜，它很致密，可阻止鋁的繼續(xù)氧化，因而有強(qiáng)的抗蝕性，但是鋁是兩種元素，與大多數(shù)稀酸只發(fā)生緩慢的反應(yīng)，可迅速溶解于濃鹽酸，而不與濃硝酸反應(yīng)，因?yàn)榘l(fā)生了鈍化，鋁可與NaOH溶液發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，鋁可與氮、硫和鹵族元素在高溫下發(fā)生反應(yīng)；99.50%Al在2.67%AlCl3溶液中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)甘汞電極的自然電位-955.8mV，在3.5%NaCl溶液中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電極的孔蝕電位-732.2mV，鋁有很好的可陽(yáng)極氧化與電泳涂漆性能，可電鍍性能也不錯(cuò)。鋁的腐蝕有多種類型：普通腐蝕、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕與剝落腐蝕，應(yīng)力腐蝕等，雜質(zhì)的性質(zhì)與分布狀態(tài)決定它們對(duì)腐蝕的影響；影響腐蝕介質(zhì)侵蝕能力較重要的因素是：濃度、溫度、壓力與運(yùn)動(dòng)。

力學(xué)性能：總體上，鋁及鋁合金有很好的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度Rm從1070-H18合金的125N/mm2——7075-T6合金的570N/mm2，有些合金的Rm可以達(dá)到700N/mm2或更高一些，不少鋁合金材料的Rm可接近軟鋼的；鋁及鋁合金有的可壓力加工性能，可加工成各種半成品，可工業(yè)化軋制寬2000mm，厚0.006mm的箔；其他的力學(xué)性能如彈性模量、疲勞性能、抗蠕變性能、斷裂韌性、損傷容限等等都可以滿足現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的需求。

鋁是一種節(jié)能環(huán)保的綠色金屬

在上世紀(jì)60年代以前，人們都認(rèn)為鋁是一種耗能大與污染嚴(yán)重的金屬，因?yàn)樯a(chǎn)一噸原鋁需要15000kWh以上的綜合交流電：在原鋁提取過(guò)程中，排放的氣體有CO2、CO、HF、CF4、C2F6、SiF4、SO2、H2S、CS2、COS、H2O等，其中CO2是主要的，占75左右，另外，煙氣中還含有微量的C、Al2O3、Na3AlF6、Na5AL3F14、NaAlF4、AlF3、CAF2等固體微粒，在這些排放物中較有害的是F，在現(xiàn)代化預(yù)焙糟原鋁中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)集氣凈化處理后，排放大氣的煙氣中的含F(xiàn)量可≤0.60kg/tAl，這就是說(shuō)，一座800kt/a的原鋁廠每年排放的有害物質(zhì)F仍可達(dá)約480t。在生產(chǎn)中，每生產(chǎn)1t鋁需要消耗約4t鋁土礦，產(chǎn)生約3t固體廢棄物，它們雖不是有毒的，但卻是有害的。自上世紀(jì)70年代以來(lái)，人們開(kāi)始對(duì)鋁有了新的認(rèn)識(shí)：

●能源儲(chǔ)蓄銀行

美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)公司認(rèn)為鋁是“能源儲(chǔ)蓄銀行”即在原鋁提取過(guò)程中所消耗的能源，在其后的使用及回收過(guò)程中可以“支取”，還給社會(huì)。汽車的質(zhì)量每減輕10%可節(jié)油8%；每使用1kg鋁，可使車在合用期內(nèi)減少20kg尾氣排放；采用鋁所節(jié)省的能量是生產(chǎn)該零件所用原鋁耗能的6倍——12倍。

●鋁在使用過(guò)程中，由于零部件質(zhì)量的減輕，以及抗蝕性的提高與壽命的延長(zhǎng)，因而可減少溫室氣體排放。

●鋁是一種可回收性極強(qiáng)的金屬，每循環(huán)一次僅損失約5%，而回收的能耗及排放的溫室氣體，僅相當(dāng)于原鋁提取5%在一定程度上說(shuō)，鋁是一種“與世長(zhǎng)存”的金屬，自1988年至2016年全世界共生產(chǎn)了約13.5億噸鋁，至今仍有約75%在使用。