Hliník (Al) je lehký, stříbřitě bílý kov, který se řadí na třetí nejhojnější prvek v zemské kůře, hned po kyslíku a křemíku. Vzhledem ke své vysoké chemické reaktivitě se však v přírodě nikdy nevyskytuje v čisté kovové formě. Místo toho se nachází ve sloučeninách, především v bauxitové rudě, směsi hydratovaných oxidů hliníku včetně gibbsitu (Al(OH)₃), boehmitu (AlO(OH)) a diasporu.
Proces rafinace ve dvou fázích
Cesta od surového bauxitu kzahrnuje vysoce čistý hliníkdva odlišné průmyslové procesy.
První fází je Bayerův proces, vyvinutý v roce 1888. Drcený bauxit se pod tlakem smíchá s horkým roztokem hydroxidu sodného, čímž se rozpustí minerály obsahující hliník a zůstanou nečistoty, jako jsou oxidy železa a oxid křemičitý. Výsledný roztok hlinitanu sodného se poté přefiltruje, aby se odstranily zbytky červeného kalu, naočkuje se krystaly hydroxidu hlinitého a kalcinuje se při teplotě přibližně 1 100 °C, čímž se získá čistý bílý oxid hlinitý neboli oxid hlinitý (Al₂O₃). Více než 90 % světové produkce oxidu hlinitého se nyní vyrábí touto metodou.
Druhou fází je Hall-Héroultův proces. Oxid hlinitý má bod tání nad 2 000 °C, což činí přímou elektrolýzu nepraktickou. Řešení spočívá v rozpuštění Al₂O₃ v roztaveném kryolitu (Na₃AlF₆), což snižuje provozní teplotu na přibližně 950–1 000 °C. Směsí se poté propouští elektrický proud. Roztavený hliník se shromažďuje na dně (katoda), zatímco kyslík se slučuje s uhlíkovými anodami za vzniku CO₂. Tato elektrolytická metoda zůstává jediným průmyslovým procesem pro výrobu primárního hliníku a poskytuje kov o čistotě 99,5–99,8 %.
Jaké prvky obsahuje hliník?
Čistý hliník se skládá výhradně z prvku Al s atomovým číslem 13 a atomovou hmotností přibližně 26,98 g/mol. Komerčně čistý hliník (98,8–99,7 % Al) obsahuje jako přírodní nečistoty malé stopy železa a křemíku. Většina však...aplikace se spoléhají na hliníkové slitiny, kde jsou záměrně přidávány specifické prvky pro úpravu mechanických vlastností.
Pro konstrukční aplikace používá řada 6000 (např. 6061) jako primární legující prvky hořčík a křemík, obvykle 0,8–1,2 % Mg a 0,400–0,8 % Si. Tato slitina nabízí vynikající rovnováhu mezi střední pevností, dobrou svařitelností a vynikající obrobitelností.
Pro požadavky na vysokou pevnost obsahuje řada 7000 (např. 7075) zinek a měď jako hlavní legující prvky, s přibližně 5,16 až 0,1 % Zn a 1,2 až 2,0 % Cu. Stav T6 oceli 7075 poskytuje téměř dvojnásobnou pevnost v tahu než ocel 6061-T6, což z ní činí materiál volby pro letecký průmysl a vysoce výkonné konstrukční komponenty.
Stopová množství chromu, manganu a titanu jsou také běžně přítomna v komerčních slitinách, přičemž každý z nich hraje roli v zjemnění zrna a odolnosti proti korozi. Pochopení přesného elementárního složení každé slitiny je nezbytné pro výběr správného materiálu pro specifické požadavky na obrábění nebo výrobu.
Čas zveřejnění: 13. května 2026