Aluminium Toxikologie und gesundheitliche Aspekte körpernaher Anwendungen
4.1 Eigenschaften, Vor- und Nachteile von Aluminium Für zahlreiche Anwendungen hat Aluminium einige bemerkenswerte Vorteile, zu denen ein günstiger Preis, sein niedriges Gewicht bei relativ guter Belastbarkeit gegenüber Zug, Kompression und Scherkräften gehören sowie auch eine zumeist gute Beständigkeit gegen Korrosion, die geringe Kosten für Pflege und Schutzanstriche mit sich bringt. Hinzu treten die vielfältigen Möglichkeiten zur Verarbeitung dieses Metalls durch Gussprozesse und durch plastische Umformungen wie Walzen, Schmieden, Strangpressen und auch eine gute Wiederverwertbarkeit von Altmaterialien. Bei einigen Verwendungsarten haben sich auch nachteilige Eigenschaften gezeigt, wie die Neigung zur Versprödung, die Unzuverlässigkeit von elektrischen Kontakten wegen der Ausbildung einer nichtleitenden Oxidschicht, und nicht zuletzt auch wegen der gesundheitlichen Schädigungen biologischer Systeme als Folge der Aufnahme von Aluminium. Für eine Übersicht der Eigenschaften, Vorteile und Nachteile von Aluminium siehe Tab. 1. Tab. 1: Übersicht der Eigenschaften, Vorteile und Nachteile von Aluminium Grundlegende Eigenschaften von Aluminium geringe Dichte (2,70 g/cm3) im Vergleich dazu: Stahl zwischen 7,7 g/cm3 und 8,0 g/cm3 gute elektrische Leitfähigkeit (28 nΩ m) im Vergleich dazu Kupfer 16,8 nΩ m relativ niedrige Schmelztemperatur des Metalls (660° C) im Vergleich dazu Kupfer ab 1.100° C und Eisen ab 1.375° C hohe Wärmeleitfähigkeit (237 W m-1 K-1) im Vergleich dazu Silber 429 W m-1 K-1 und Kupfer 401 W m-1 K-1 hoher Wärmeausdehnungskoeffizient (23,1 µm m-1 K-1) im Vergleich dazu Kupfer 16,5 µm m-1 K-1 gute Dehnbarkeit und Duktilität Wesentliche Vorteile der Verwendung von Aluminium Möglichkeit zur Herstellung von „aushärtbaren“ Aluminium-Legierungen; dazu werden bei hohen Temperaturen Cu, Zn, Mg und Si hinzulegiert, die sich nach der Abkühlung, dem sogenannten „Quenchen“ umlagern und so eine Festigkeitssteigerung hervorrufen im Allgemeinen gute Korrosionsbeständigkeit wegen der Ausbildung einer oberflächlichen und beständigen Oxidschicht
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...und einige Problembereiche … allerdings kann es zu Versprödungen solcher Bauteile kommen (mit der Entwicklung von „Alclad“Materialien sollten solche Schäden begrenzt werden) … jedoch ist keine gute Beständigkeit gegenüber Säuren und Alkali vorhanden, auch sind insbesonders die AluLegierungen mit Kupfer wenig korrosionsbeständig