Aluminium Lexikon – der Werkstoff von A–Z

Webers "Taschenlexikon Aluminium" beinhaltet die wichtigsten Fachbegriffe der Aluminium-Industrie und informiert über Wissenswertes rund um das Thema Aluminium von A wie Alaun bis Z wie Ziehen. Es ist als Einstieg in die Beschäftigung mit dem Werkstoff gedacht.

Eigenschaften

Die vielfältigen Anwendungen gründen in der Regel auf mehreren günstigen Eigenschaften des Aluminiums, zum Beispiel auf dem geringen spezifischen Gewicht in Verbindung mit hoher Festig­keit. Die wichtigsten dieser Eigenschaften in alphabetischer Rei­henfolge sind:

  • Brennbarkeit: Aluminium brennt nicht. Nur unter bestimmten Bedingungen, das heißt in fein zerteilter Form (zum Beispiel in Pulverform), reagiert es stark exotherm (wie andere Metallpul­ver auch) und wird daher in der Aluminothermie und als Treib­stoff in der Raumfahrt eingesetzt;
  • Chemische Affinität: Aluminium hat eine starke Neigung, vor allem mit Nichtmetallen wie Sauerstoff Verbindungen zu bil­den;
  • Dichte ("spezifisches Gewicht"): Mit 2,7 Gramm je Kubikzenti­meter ist Aluminium ein Leichtmetall (Eisen zum Beispiel ist mit einer Dichte von 7,8 Gramm je Kubikzentimeter beinahe dreimal so schwer), genutzt zum energiesparenden Leicht­bau beziehungsweise Konstruieren insbesondere im Flugzeug­bau, Ingenieurbau, von Straßen- und Schienenfahrzeugen, im Schiffbau und von Verpackungen;
  • Elektrische Leitfähigkeit: Aluminium hat etwa 60 Prozent der (hohen) Leitfähigkeit von Kupfer; die spezifische Leitfähigkeit bezogen auf die Dichte ist sogar höher als bei Kupfer. Es ist daher ein guter Leiter und findet breite Verwendung in der Elektrotechnik und Elektronik;
  • Festigkeit: Sie ist im Verhältnis zur Dichte hoch, daher die gute Eignung des Metalls für Leichtbau;
  • Gesundheitliche Unbedenklichkeit: Aluminium ist unbedenklich für die menschliche Gesundheit;
  • Korrosionsbeständigkeit: Dank der natürlichen Oxidschicht zeigt Aluminium gegenüber Wasser und vielen Chemikalien ein sehr gutes Korrosionsverhalten, daher wird es zum Beispiel in der Elektrotechnik, im Maschinenbau, in Schienen- und Straßen­fahrzeugen, in der Verpackung oder im Hochbau verwendet;
  • Legierungen: Als Basis für die meisten Aluminiumprodukte bil­det Aluminium Legierungen mit allen Gebrauchsmetallen und fast allen anderen Metallen;
  • Magnetisierbarkeit: Aluminium ist unmagnetisch, dies ist in der Elektrotechnik, Elektronik und im Maschinenbau von Bedeu­tung. Das Metall kann jedoch durch den Einsatz von Wirbelstrom magnetisiert werden. Dies wird in technischen Anwendungen wie der Mülltrennung genutzt (Wirbelstromabscheider);
  • Reflexionsvermögen für Licht und Wärmestrahlen sehr hoch, genutzt in Aluminiumfarben und Glänzwerkstoffen;
  • Schmelzpunkt: Mit 660 °C im Vergleich zu Eisenwerkstoffen (um 1500 °C) niedrig, dies wirkt sich energiesparend beim Schmelzen und Umschmelzen (Recycling) aus;
  •  Diffusionsdichtigkeit: Undurchlässigkeit für Gase und Flüssig­keiten auch bei dünnsten Folien, daher sehr gut für Verpackun­gen geeignet;
  • Verarbeitung: mit allen gebräuchlichen Verfahren der Metall­bearbeitung möglich. Insbesondere das Umformen ist an Alu­miniumwerkstoffen dank ihrer hohen Duktilität leichter auszu­führen als an den meisten Gebrauchsmetallen, zum Beispiel Eisenwerkstoffen;
  • Wärmeleitfähigkeit von zum Beispiel Reinstaluminium ist vier­mal so hoch wie von Stahl (und halb so hoch wie von Silber). Aus diesem Grund wird Aluminium vor allem im Maschinenbau (zum Beispiel für Kolben in Verbrennungsmotoren von Straßen­fahrzeugen), in der Klimatechnik (zum Beispiel für Wärmetau­scher und Heizkörper) und bei Haushaltsgeräten (zum Beispiel für Kochtöpfe und Heizplatten) genutzt.


Die meisten Eigenschaften lassen sich gezielt beeinflussen, zum Beispiel durch Legieren oder Wärmebehandlung. Dabei muss (wie bei anderen Metallen) in Kauf genommen werden, dass sich durch Verbesserung einer bestimmten Eigenschaft eine oder mehrere andere verschlechtern. Beispielsweise führt eine Erhöhung der Festigkeit zu einer verminderten Kaltumformbarkeit (Duktilität).