Алюминий — один из самых известных и при этом самых «молодых» промышленных металлов. В виде глинистых соединений он был знаком человечеству с древнейших времён: античные историки упоминали квасцы (сульфат алюминия-калия), которые применяли как протраву для окрашивания тканей, как огнезащитное средство и для изготовления бытовых изделий и украшений.
Получить алюминий в чистом виде долго не удавалось. В 1825 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед впервые выделил металл, восстанавливая его с помощью калиевой амальгамы, но точно определить полученное вещество тогда не смог.
Двумя годами позже за задачу взялся немецкий учёный Фридрих Вёлер. Используя для восстановления чистый калий, он после долгих опытов получил алюминий в виде крупинок размером со спичечную головку — красивый и лёгкий металл, похожий на серебро.
В 1854 году француз Анри Сент-Клер Девиль заменил дорогой калий натрием и впервые получил алюминий не крупинками, а слитками. Способ оставался химическим и дорогим, но именно он дал металлу первое промышленное производство: небольшой завод под Парижем выпускал по несколько килограммов в день. Работы поддерживал Наполеон III — по распространённой легенде, на приёмах императора самым почётным гостям подавали алюминиевые приборы, а остальным — золотые и серебряные.
Эти свойства и определили высокую цену алюминия: в середине XIX века он ценился дороже золота. На Всемирной выставке 1855 года в Париже алюминий был главной достопримечательностью — изделия из него выставляли по соседству с бриллиантами французской короны.
Поскольку свойства металла были изучены слабо, ювелиры сами изобретали способы его обработки: мягкий и податливый алюминий позволял создавать изделия любой формы, наносить узоры, покрывать золотом, полировать и матировать.
Со временем мода на алюминий прошла, а вместе с развитием производства упала и его цена. В 1886 году химик Чарльз Мартин Холл предложил дешёвый электролитический способ: растворив окись алюминия в расплавленном криолите и пропустив через смесь ток, он начал получать чистый металл в промышленных количествах.
В том же 1886 году французский инженер Поль Эру независимо от Холла пришёл к тому же решению, поэтому метод носит двойное имя — процесс Холла — Эру. Электролиз требует много дешёвой электроэнергии, и алюминиевые заводы с тех пор строят рядом с крупными электростанциями, чаще всего гидроэлектрическими.
Технологию удешевил австрийский инженер Карл Иосиф Байер, разработавший способ получения глинозёма из боксита. Связка процессов Байера и Холла — Эру используется в производстве алюминия по сей день: боксит перерабатывают в глинозём, глинозём растворяют в криолите и электролизом получают первичный металл.
В России первый промышленный алюминий выплавили в 1932 году на Волховском заводе, построенном рядом с Волховской ГЭС. Следом заработал Днепровский завод, а в послевоенные годы производство переместилось в Сибирь — к дешёвой энергии Братской и Красноярской ГЭС, где и сегодня выпускается основная часть российского металла.
Чистый алюминий оказался недостаточно прочным для ряда применений. Немецкий химик Альфред Вильм сплавил его с магнием, медью и марганцем — полученный в городе Дюрене прочный сплав назвали дюралюминием; вскоре из него построили первый цельнометаллический самолёт.
Где алюминий применяется сегодня. Транспорт — кузова и рамы автомобилей, вагоны, корпуса судов, обшивка и силовой набор самолётов. Строительство — оконные и фасадные профили, витражи, кровля. Электротехника — провода и шины: на единицу массы алюминий проводит ток лучше меди. Упаковка — банки, фольга, тубы. Приборостроение и электроника — корпуса, радиаторы и панели, где важны малый вес и теплоотвод.
Оксидная плёнка и рождение анодирования. Естественный оксид на поверхности алюминия имеет толщину в доли микрометра — он и даёт металлу стойкость к коррозии. Идея вырастить слой в сотни раз толще электрохимическим путём оформилась в 1920-е годы: в 1923 году в Великобритании запатентовали процесс в хромовой кислоте для защиты деталей гидросамолётов, а к концу десятилетия появился сернокислотный способ, который и стал основным. Так возникло анодирование — покрытие, которое растёт из самого металла, а не наносится сверху.
Сегодня трудно назвать отрасль, обходящуюся без этого лёгкого серебристого металла. Малая плотность, высокая тепло- и электропроводность, прочность и стойкость к коррозии делают алюминий одним из самых ценных материалов планеты — и отличной основой для анодирования, которым занимается ОксиПро.
В ОксиПро анодирование — стандартная финишная операция для алюминиевых деталей: бесцветное от 46 ₽/дм², чёрное 80 ₽/дм², цветное 130 ₽/дм². Толщину оксидного слоя контролируем по ГОСТ 9.301, рабочая ванна принимает детали до 2000 × 700 × 1500 мм, минимальный заказ — 2 000 ₽. Смету по чертежу возвращаем за один рабочий день.
Анодирование алюминия — цены и сроки