Tudo sobre o Alumínio – um metal abundante

Publicado por Materiais Júnior em setembro 16, 2020setembro 16, 2020

O alumínio é o material metálico mais abundante na superfície do planeta, sendo utilizado em vários setores industriais. Porém, ele não é encontrado isolado, e sim em sua forma de minério, a bauxita.

É de grande importância comercial devido a leveza, condutividade elétrica, resistência à corrosão e baixo ponto de fusão, o que possibilita sua aplicação em diferentes áreas, especialmente na engenharia aeronáutica.

Apesar de oferecer baixo custo no processo de obtenção e reciclagem, o gasto
energético necessário para a redução do mineral, o que acarreta em impactos ambientalmente negativos.

Como é feita sua obtenção?

A bauxita é um minério muito farto em solo brasileiro. Para que sua obtenção seja viável, deve-se conter, no mínimo, 30% de óxido de alumínio no minério de origem. Foi Friedrich Wöhler que isolou o alumínio pela primeira vez, em 1827.
Após a retirada das camadas do solo e beneficiamento do minério, segue-se para o
processo de refinaria.

Obtenção Alumínio
Fonte: Associação Brasileira do Alumínio

Primeiramente, ocorre a moagem e dissolução da alumina em soda cáustica. Em
seguida, a filtração da alumina para separar o material sólido. Por conseguinte, ocorre a concentração do filtrado para cristalização da alumina. A partir desse momento, os cristais são secados, precipitados e calcinados. Assim, obtém-se o pó de alumina pura, o qual segue para o processo de redução eletrolítica, conhecido como Hall-Héroult.

Redução do Alumínio
Fonte: Associação Brasileira do Alumínio

Por fim, a última etapa do processo, ocorre a redução da alumina calcinada em cubas eletrolíticas, sendo necessárias duas toneladas do material para produzir uma tonelada de alumínio, sem contar a quantidade exacerbante de energia gasta no processo. Ao final, obtém-se os lingotes e tarugos do metal primário.

Processamento do Alumínio

Uma das principais vantagens do alumínio é sua trabalhabilidade, podendo ser extrudado em formas ilimitadas para qualquer tipo de aplicação. Outra opção é a laminação que forma chapas, muito utilizadas em portões. Também podem ser formadas ligas metálicas para fazer o design de vários outros produtos, como portas, chaleiras e panelas.

O material tem uma certa facilidade de ser processado e usinado, além de aceitar vários métodos de adesão como rebitagem, soldagem, brasagem e colagem. Outra grande vantagem é sua resistência à corrosão e não necessita de aditivos,em geral.

Além da facilidade de processamento, o alumínio é capaz de aceitar vários métodos de adesão como rebitagem, soldagem, brasagem e colagem. Outra grande vantagem é sua resistência à corrosão, o que garante um ótimo conjunto de propriedades.

Principais Propriedades

O alumínio, por suas excelentes propriedades físico-químicas – entre as quais se destacam o baixo peso específico, a resistência à corrosão, a alta condutibilidade térmica e elétrica e a infinita reciclagem – apresenta uma ampla variedade de utilização, que o torna o metal não ferroso mais consumido no mundo

Propriedades Mecânicas: O alumínio não costuma ser utilizado em aplicações que exigem muito esforço mecânico, mas sua resistência pode ser adequada para algumas situações. Seu módulo elástico é de 69 GPa (um terço do valor para um aço comum), limite de resistência de 90 MPa e baixa dureza.

Ponto de fusão: O alumínio possui ponto de fusão de 660 °C, o que é relativamente baixo comparado ao do Ferro, que é computado em 1538 °C

Peso específico:  A baixa densidade é uma das principais características do alumínio. Contabilizando cerca de 2,70 g/cm³, aproximadamente 35% do peso do aço e 30% do peso do cobre.

Resistência à corrosão: O alumínio é capaz de criar uma camada de óxido na sua superfície, fenômeno conhecido como passivação, o que garante uma boa proteção à oxidação.

Condutibilidade térmica:  O alumínio, devido sua estrutura molecular, possui alta condutibilidade térmica, 4,5 vezes maior que a do aço.

Condutibilidade elétrica: A alta condutividade elétrica do alumínio, associado à sua baixa densidade, permite uma marca próxima ao cobre, melhor condutor, porém o dobro da densidade.

Propriedade antimagnética: Por não possuir propriedades magnéticas e não produzir faíscas, este material é amplamente utilizado na indústria eletrônica por questões de segurança. Outro ramo é em tanques, exatamente por sua especificidade não produzir faíscas.

Característica de barreira: Além de ter alta reflexão, a folha de alumínio possui resistência à umidade e ao oxigênio, sendo amplamente utilizado no mercado de embalagens.

Refletividade: O material possui um índice de reflexão maior do que 80%, o que confere o seu recorrente emprego em luminárias. 

Principais aplicações do Alumínio

O alumínio é usado em uma grande variedade de produtos, incluindo latas, folhas, utensílios de cozinha, molduras de janelas, barris de cerveja e peças de aviões. Isso ocorre por causa de suas propriedades particulares. Frequentemente está em forma de ligas, principalmente para melhorar suas propriedades mecânicas.

Embalagens

Por ser fácil de ser conformado, o alumínio pode ser apresentado como diversos tipos de embalagens, desde latas, filmes e embalagens descartáveis para alimentos e farmacêuticos. É importante destacar que em algumas aplicações, como latas para bebidas, o alumínio é protegido por um filme polimérico para não ter contato direto com o líquido.

Estruturas de veículos de transporte

Por ser leve e apresentar propriedades mecânicas aceitáveis, o alumínio é muito utilizado em componentes estruturais, como lataria de carros e peças para indústria aeronáutica.

O alumínio pode ser usado em aplicações aeronáuticas

Construção Civil

Sua leveza, bom acabamento superficial e durabilidade faz com que o alumínio possa ser empregado em esquadrias, painéis de revestimentos, coberturas e divisórias.

Transmissão Elétrica

Embora sua condutividade seja significativamente menor que a do cobre, o alumínio apresenta leveza e menor custo, o que promove sua aplicação em grandes sistemas de transmissão e distribuição de eletricidade.

Bens de consumo

O metal também está presente em utensílios para cozinha, como panelas e talheres; artigos esportivos, como bicicletas; móveis, tanto para fins estéticos quanto para o funcionamento de peças como evaporadores de refrigeradores e eletroeletrônicos.

Por fim, o alumínio se mostra um metal extremamente importante no meio industrial e comercial. Sua abundância, versatilidade e boa combinação de propriedades permite que ele seja aplicado em diversos produtos.

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