Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Aluminium Et lett metall med mange gode egenskaper.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Aluminium Et lett metall med mange gode egenskaper."— Utskrift av presentasjonen:

1 Aluminium Et lett metall med mange gode egenskaper.

2 Historie  Sir Humphrey Davy fra England gir aluminium navnet sitt i  I 1824 fremstilte dansken Hans Christian Ørsted aluminium.  I 1845 etablerer Friedrich Wöhler massen til aluminium.  I 1854 utvikler Henri Sainte-Claire Deville metoden til Ørsted og Wöhler. Dette blir den første kommersielle metoden.  Deville starter verdens første aluminiumsfabrikk i  Aluminiumen er mer kostbar enn gull, men prisene faller med 90% de ti neste årene.

3  I 1885 forbedrer Hamilton Y. Cassner Deville’s utvinningsprosess: En årlig produksjon av aluminium på 15 tonn  I 1886 finner to unge forskere, Paul Louis Toussaint Héroult og Charles Martin Hall, uavhengig av hverandre, opp en ny metode for utvikling av aluminium.  Metoden for utvinning fra bauxitt til alumina var det østerrikeren Karl Josef Bayer som oppfant i Dette er metoden vi bruker i dag.  Dette førte til en drastisk vekst. Som i løpet av bare 11 år var oppe i 8000 tonn i året på verdensbasis.  Veksten øker stadig, og er i dag oppe i 24 millioner tonn.

4 Aluminium  Kjemisk symbol: Al  Atomnummer: 13  Atommasse: 26,9815 u  Elektronkonfigurasjon: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1  Elektronegativitet: 1.5  Massetetthet (25°C): 2,70 g/cm3  Smeltepunkt / Kokepunkt: 660.3°C / 2519°C  Utseende: Blank, sølvaktig.

5 Bruksområder  Lett og sterkt: Brukes for å erstatte konstruksjoner av tyngre metaller.  Tett, ikke giftig og luktfritt: Brukes derfor i matvareinnpakking.  God elektrisk ledeevne: Brukes i elektriske kabler.  God termisk ledeevne: Brukes i kjøleribber og kjeler.  God refleksjonsevne: Kan brukes i lyskastere, hvor det er høy temperatur samtidig som det må reflekteres godt.  Lett å forme: Kan lage detaljer uten mye bearbeiding.

6  Ildfast: Aluminium er ikke brennbart i metallform, smelter uten å avgi gass. Brukes derfor i bygninger.  Gunstig å gjenvinne: Det kreves bare 5% av produksjonsenergien for å gjenvinne aluminium.  Høy korrosjonsbestandighet: I luft dannes det et beskyttende oksidlag rundt aluminiumen.  Ikke påvirket av magnetisme: Kan brukes til oppgaver dette kreves.

7 Aluminiumsprosessen  Bayer prosessen: Bauxitt til aluminiumsoksid  Bauksittstein knuses til sand.  Det blandes inn kaustisk soda (NaOH).  Den kaustiske sodaen blander seg med aluminiumsoksider (Al2O3).  Mesteparten av avfallet faller ned på bunnen av en beholder.  Det vi har nå er en sodium aluminat løsning (Na2Al2O4) med noen urenheter.  For å få rent aluminiumsoksid varmes løsningen opp til 250°C i en beholder med 3500KPa trykk.

8

9 Hall-Héroult prosessen: Aluminiumsoksid til Aluminium  For å fjerne oksygenet i aluminiumsoksid brukes den en elektrolyseprosess med elektroder av karbon.  Aluminiumsoksiden blir varmet opp til flytende tilstand, ioner kan dermed fritt bevege seg rundt.  Dermed får vi denne reaksjonen på katoden, som er den negative elektroden:  Aluminiumen til seg 3 elektroner fra katoden, dermed blir den stabil.  Samtidig får vi denne reaksjonen på den andre katoden:

10  Vi får oksygen, som igjen lager et oksidlag på karbonanoden:  På grunn av dette oksidlaget som dannes må anoden skiftes med jevne mellomrom. Dette gjelder ikke katoden.

11 Silisium - historie  1789  Antoine Laviosier  Første liste over grunnstoffer  Humphry Davy

12 Silisium - historie  Joseph Guy-Lussal og Louis-Jacques Thenard  Klarte å fremstille Silisiumtetraflourid  Som de helte over oppvarmet Kalium  Ble dannet et rødbrunt, brenbart stoff

13 Silisium - historie Louis-Jacques Thenard Joseph Louis Gay-Lussac

14 Silisium - historie  1824  Jöns-Jakob Berzelius  Gjentok franskmennenes forsøk ”med noko attåt”  Kastet det rødbrune i vann  Dette gav en stor mengde hydrogen, samt silisiumpulver blandet med kaliumfloursilikat

15 Silisium - historie Jöns-Jakob Berzelius

16 Silisium - historie  Blandet kaliumfloursilikat med kalium  Deretter vasket han dette og fikk silan  Løste silan sammen med kvartsen i flussyre  ”Det skal hete kisel”  Fortsatt møkkete

17 Silisium - historie  ”Renere skal det bli!” sa:  Henri Saint-Claire  1854  Elektrolyserte natriumaluminiumklorid som var forurenset med silisium og løste denne blandingen i syre

18 Silisium - fakta  Finnes i 25,7% av jordskorpa  Urenheter i gull  Vulkaniske utbrudd  Som regel funnet som silisiumdioksid  Fins i sand, kvarts, steinkrystaller, etc.

19 Silisium – i industrien  Halvledere  Biler og andre fartøy  Silikon  Solceller  Legeringer med jern

20 Silisium – i industrien  Fremstilles ved en reaksjon mellom silisiumdioksid og kull ved 1900°C  SiO2 + C Si + CO2  Flytende silisium dannes i bunnen  Minst 98% rent  I halvledere trengs renere silisium  Tidligere smeltet man silisiumet og lot det størkne igjen

21 Silisium – i industrien  I dag omgjøres silisiumet til en silisiumslegering hvor urenhetene er lettere å fjerne  Konvertert tilbake til silisium igjen

22 Silisium – kjemiske egenskaper  Kjemisk symbol Si  Atomnummer 14  Atommasse på 28,0855 u  Smeltepunkt på 1414°C  Kokepunkt på 3265°C  Elektronegativitet på 1,90  Elektronkonfigurasjon 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

23 Sveising Historie og sveisemetoder

24 Sveising opprinnelse  Sent på 1800 tallet, sveising kommer for og bli.  Elektrisk Motstandsveising  (U.S) Elihu Thomson, > 15år fremover.  Gassveising  (GB) Edmund Davy 1836, Acetylen.  (Fr) Edmond Fouché og Charles Picard 1901, høytrykks acetylen gassveisebrenner.  Elektrisk lysbuesveising  (GB) Humphry Davy, Elektrisk Lysbue  (Rus) Nikolai N. Benardos og Stanislaus Olszewski 1880, Elektrode holder. Nikolai N. Benardos and Stanislaus Olszewski

25 Sveising inntar Norge  J. L. Nerlien 1878 En Norges første firmaer som solgte sveiseutstyr. 1905, En smedmester i Oslo kjøper gassveiseapparat derfra.  1908, Svenske AGA oppretter datterselskapet NAG. Svenska Aktiebolaget Gasaccumulator Norsk Aktieselskab Gasaccumulator NAG i oppstarts perioden får mesteparten av inntektene fra AGA-fyr til fyrvesenet.  Nordens første Oksygen fabrikk, Örebro i Sverige.  1912, NAG sin første Acetylenfabrikk  1912, NSV blir stiftet av Konstituerende Generalforsamling i Kristiania. J. L. Nerlien får 10 aksjer som vederlag og oppgave i og utpeke administrerende direktør og styreformann. Norsk Surstof & Vandstoffabrik A/S Norges første Oksygenfabrikk på bryn i Oslo, eid av NSV. Produksjon starter kubikk meter Oksygen koster da 1.75Kr.

26 Sveising vokser i Norge  1. Verdenskrig, NAG selger masse Acetylen lys og bygger ny acetylenfabrikk i Bergen En rekke andre nye produkter blir også lansert.  1. Verdenskrig, NSV bygger Oksygen fabrikk i Bergen for og ta opp konkurransen med DeNoFa, ferdig Salget av sveiseutstyr øker også.  Etter 1. Verdenskrig, Næringslivet i økonomisk krise. Krise eller ei, så fortsatte sveisemarkedet og vokse. NAG og NSV leverte både Acetylen og Oksygen. Dette utviklet seg til skikkelig konkurranse.  Igjen ble det bygget nye fabrikker av begge selskapene for og dekke etterspørsel og høyne konkurranse nivået.  1929 ble det derimot kastet kaldt vann på firmaene når de gikk in for en kvoteavtale. NAG, NSV og DeNoFa opprettet en avtale som skulle gjøre slutt på priskrigen. Denne avtalen skulle vare til 1933 og funket godt med noen få unntak.

27 Lysbuen kommer  1930, Sveising med elektrisk lysbue gjør sitt inntog.  >  I denne tid klinket den Norske skipsindustrien skrogdelene sammen, denne metoden ble nå byttet ut med sveisemaskinenes lave fres. I hvert fall til en viss grad.  Men det var ikke bare i skipsindustrien lysbuen kom til.  ”I 1931 fikk Glommen Mek. Vektsted, Kråkerøy, i oppdrag av NSB å  produsere ti helsveiste godsvogner.”  Før 2. verdenskrig var elektrode forbruket i Norge på 700 tonn pr. år. Forbruket var blitt 4-5 doblet på et 10 år.  Sveising et eget fag på NTH sin mekaniske del i  Flere nye sveisefirmaer blir etablert i Norge.

28 Bare Norsk vare  Fra 1930 årene prøvde NAG og frigjøre seg fra AGA, for og greie dette kjørte de på med en kampanje ”Bruk bare Norsk vare”. Flere aksjer kommer til Norske hender.  Elektrisk lysbue, produksjon av sveise og skjærebrennere, elektroder og sveisetrafoer starter helt uavhengig av AGA.  Øker sin kompetanse og egen sveiseskole 1933.

29 Før krigsvekst  Både NAG og NSV fra 1930 til 1940 årene en solid vekst NSV: Omsetning 1.1mill til 1.5 mill NAG: Omsetning 2.1mill til 3.4 mill  NSV og NAG solgte også mer gasser, så en utvidning av produksjon var nødvendig. Før og etter krigsbrudd ble det planlagt en rekke nye fabrikker rundt om i landet.  Under krigen greide ikke de Norske fabrikkene og levere nokk gass, spesielt ikke Oksygen. Tyskerne bygda da tre Oksygenfabrikker og en Acetylenfabrikk. I tilegg innførte de mer en acetylen og oksygenflasker. Dette var flere flasker enn NSV hadde etter tretti år i bransjen.  Krigsårene var harde for NAG og NSS forøvrig Norsk industri generelt. Varemangelen ga store konsekvenser for videre vekst etter krigen.

30 Etter krigsvekst  Det meste av Norsk næringsliv ble slått hardt tilbake av 2. verdenskrig. NSV og NAG fikk en seig start siden de ikke fikk de trengte fra utlandet.  Jern og metallindustrien var sveisefirmaenes største kunde.  Skipsverft går over til sveis, klink er mer eller mindre historie.  Med skipsindustrien steg elektrode omsetning kraftig for NAG.  Fram til 50 årene vokste NAG og NSV seg store igjen fra nedgangen under krigen.

31 Nye sveise metoder og starten på Norgas  Både TIG og MIG ser lyset.  1966, gikk NAG og NSV sammen og dannet Norgas A/S.  Videre til den dag i dag så har firmaet vokst.  Norgas i dag er satt sammen av mange firmaer.

32 Kohesjon  Overflatespenning

33 Elektrisk Motstandsveising  Buttsveising  PunktSveising  Sømsveising  Pressveising

34 Elektrisk Motstandsveising

35  Kjapp industriell sveisemetode.  En høy strøm går igjennom et punkt.  Lite forurensende.  Effektiv.

36 Elektrisk Lysbue sveising  Pinne sveising  TIG  MIG/MAG

37 Pinne sveising

38  Kjappeste lysbue metode.  En høystrøm skaper en lysbue.  Ganske forurensende.  Effektiv

39 Pinne Sveising

40 TIG Sveising

41  ”Tungsten Inert Gas”  Tregeste Lysbue metode  Minst forurensende  Lite effektiv

42 TIG Sveising

43 MIG/MAG Sveising

44  ”Metal Inert Gas” ”Metal Active Gas”  Relativt rask lysbue metode  Veldig lite forurensende  Relativt effektiv

45 MIG/Mag Sveising

46 Gassveising

47 Gassveising  Relativt treg  Lite forurensende, lett og regulere  Nokså effektiv  Acetylen og Oksygen

48 Gassveising

49 Laser Sveising

50  Veldig rask industrisveising  Lite forurensende  Veldig effektiv

51 Lasersveising Eksempel

52 Skips bygging 1850 til I dag

53  Før 1850 laget man bare skip av tre  1821 ”Aaron Manby” Første stål skip  1839 Propellen blir Patentert

54  1858 Franske ”La Glorie” bygges  1859 ”HMS Warrior” bygges

55  Jern brukes til og forsterke tre konstruksjonen  Stor skepsis til og lage båter av jern  Jern påvirker kompasset  ”The City of Peking” var den første damperen med propell og jernskrog

56 1880 årene  Stål erstatter jern totalt  Henry Bessimer oppfant i 1856 en måte og fremstille stål på.  Lyman Holley forbedrer senere Bessimers metode

57 1880 årene  Damp begynner virkelig og ta over for seil  Marsjfart over Atlanteren er oppe i 20 knop mot 1890

58 1900  Nagling/klinking var den sterkeste og sikreste måten å sette sammen en stål konstruksjon på

59 Første verdenskrig  Tidspress fører til raskere utvikling av sveising  Sveiser bare Skipsplatene  Strukturen blir fortsatt Naglet

60 Mellomkrigstiden  Midlene til utvikling av sveising forsvinner  Skip blir i stor grad naglet  1920 ”Fullager” første hel sveisede skip

61 Andre Verdenskrig  Sveisemetoden blir god nokk til at alle båter sveises  Dette reduserer vekten på nye skip med 200 tom per skip  Tross av krigen øker verdensfloten  USA masseproduserer skip

62 Andre Verdenskrig  Liberty Skip

63 Andre Verdenskrig  T2 Tanker

64 Motor skip  1914 Først Norske Motorskip ”MS Brazil”  Lav Hastighet (ca 10 knop)  Lang rekkevidde  I 1939 hadde 1/3 av verdensflåten dieselmotor

65 Siste 60 år  Flytrafikken tar over for Amerika båtene  Skipstrafikken bare øker  Skips størrelsen bare øker  Alle skip lages av Stål  Alt sveises  Alt kommer med Diesel motor  Fortsatt behov for mer frakte plass til sjøs

66 OLJEPLATTFORM

67 HISTORIE  Den første oljebrønnen i 1859  23m til innestengt oljelomme  Dette var starten på oljeeventyret  Etter ca 1 år var det 75 oljebrønner i drift  Ble raskt en ettertraktet vare  Rikdom

68 HISTORIE forts.  Viktigste energikilden i verden  Tilgang gir makt og innflytelse  Internasjonale kriser  Kull  Energien fra kull, olje og naturgass; 80 % av menneskenes forbruk

69 HISTORIE forts.  Over 100 år fra den første oljebrønnen til Norge ble en av verdens oljenasjoner, samt rikeste nasjoner.  Slutten av 1960-tallet kom det nye metoder

70 OLJEPLATTFORM  Hovedstrukturene i oljeplattform er understell og dekk.  Understellets funksjon

71 OLJEPLATTFORM  Viktige funksjoner på oljeplattformer  Boring av lete- eller produksjonsbrønner  Produksjon, olje og gass som inkluderer blant annet injeksjon av vann og gass og vannbehandling  Prosessering, olje og gass  Innkvartering, bolig  Lagring av olje  Eksport, pumping av gass og olje  Landingssted for helikopter  Lossing fra og lasting til skip, forsyninger, avfall og tungt utstyr

72 OLJEPLATTFORM Betong som byggemateriale:  Verdens største flyttbare betongkonstruksjon

73 OLJEPLATTFORM

74 BETONG I MILJØET  Forurensing  Betong som er et av verdens mest brukte byggematerialer har konsekvenser for samfunnet, også noen negative. Sementproduksjon er svært energikrevende og fører til utslipp av store mengder CO2, ca 5% av de totale CO2-utslippene på verdensbasis.  Betong kan også være helseskadelig.  Omtrent 10% av alle som jobber med fersk betong til daglig rammes av dette i større eller mindre grad.


Laste ned ppt "Aluminium Et lett metall med mange gode egenskaper."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google