주기율표 13족에 속하는 금속원소. 알루미늄이라는 이름은 백반(白礬)에서 유래한다. 즉, 백반 속에 금속원소의 산화물이 존재한다는 것은 이미 1754년 독일의 A.S.마르크그라프에 의해 확인되었으나, 영국의 H.데이비는 이것에서 금속을 얻을 수 있다고 하여, 그 금속을 백반의 라틴어인 almen을 따서 알뮴(almium)이라 명명하였다. 그 후 금속원소로 확인되어 알루미늄이라고 부르게 되었다. 1827년 독일의 F.뵐러가 처음 금속으로 분리하였다. 알루미늄의 공업화는 55년 전기분해에 의해 금속을 얻는 방법을 발견한 프랑스의 H.E.생트 클레르 드빌에 의해서 시작되었으며, 66년에 프랑스의 P.L.T.에루 및 미국의 C.M.홀에 의해서 독립적으로 대량생산이 가능한 전기분해 제조법(에루-홀법)이 발명됨으로써 오늘날의 경합금시대의 기초가 마련되었다.
<존재> 지구상에 다량으로 널리 존재하는데, 각종 금속의 알루미노규산염으로서 암석·토양의 주성분이 되어 있다. 광석으로는 장석(長石)·운모·빙정석(氷晶石)·반토(礬土)·도토(陶土) 등이 있으며, 이들이 풍화한 점토(粘土) 외에, 산화물로는 홍옥(루비)·청옥(사파이어)·강옥(鋼玉:코런덤) 등 보석도 많다. 현재 알루미늄의 원료로는 수반토(水礬土) 등을 주성분으로 하는 보크사이트를 사용하며 이것으로 알루미나를 만들고, 이것을 융제(融劑) 속에서 전기분해하여 알루미늄을 만드는 방법이 흔히 행해진다. 존재량은 산소·규소에 이어 제3위이며, 금속원소로는 제1위이다.
<성질> 은백색의 부드러운 금속으로 전성(展性)·연성(延性)이 풍부하여, 박(箔)이나 철사로 만들 수 있다. 시중에서 판매되는 알루미늄은 98.0∼99.85 %의 순도이며, 주요 불순물은 규소와 철이다. 성질은 순도에 따라 다른데, 전기의 양도체로, 비저항은 구리의 약 1.6배이다. 또, 비중으로 보아 전형적인 경금속이다. 공기 중에 방치하면 산화물의 박막(薄膜)을 생성하여 광택을 잃지만, 내부까지 침식되지는 않는다. (부동태:스스로 산화피막을 형성하여 부식을 막는다.) 공기 중에서 녹는점 가까이 가열하면 흰 빛을 내며 연소하여 산화알루미늄이 된다. 이 때 높은 온도가 되므로, 분말을 써서 금속의 야금(冶金)이나 용접을 한다. 질소·황·탄소 등과 직접 화합하여 질소화물·황화물·탄화물이 되며, 할로겐과도 작용하여 염화물·브롬화물 등을 만든다. 산에 녹아 염을 만들지만, 진한 질산에는 잘 침식되지 않는다. 알칼리에 녹아 수소를 발생하여 알루민산염이 된다.
<제조법> 공업적 제조법으로는 대부분 에루-홀법이 사용되고 있는데, 알루미나를 주원료로 하여, 이것을 융해한 빙정석 속에서 만든다. 알루미나는 바이어법으로 만들며, 빙정석은 천연의 것 또는 수산화알루미늄을 플루오르화수소산에 녹여서 수산화나트륨으로 중화시켜서 만든 것을 사용한다. 전해로(電解爐)는 강철제의 운두가 얕은 직사각형 내화벽돌과 두꺼운 탄소로 안붙임(lining)되어 있고, 이것이 음극(陰極)으로 되어 있다. 노의 상부에는 소성전극(燒成電極)이나 제데르베르크식 전극을 사용한다. 소성전극은 피치-코크스를 주제로 하고, 점결제(粘結劑)로서 피치-타르 등을 가해서 소성한 것이며, 단면이 작기 때문에 다극식(多極式) 양극이 되지만, 제데르베르크식은 1~2개의 전극으로 큰 용량의 조업이 용이하기 때문에 현재는 대부분 이 방식을 채용하고 있다. 이 방식의 전류용량은 1만∼6만 A이며, 최근에는 10만 A나 되고, 노의 효율이나 열손실 등을 고려하여 대형로가 되는 경향이 있다. 알루미나가 전기분해되면 음극에는 알루미늄, 양극에는 산소가 생기는데, 산소는 양극의 탄소와 반응하여 이산화탄소 및 일산화탄소를 발생시킨다. 전기분해 온도는 약 970 ℃, 전압은 4.5∼6.5 V이다. 알루미나가 7 % 정도일 때가 효율이 좋으며, 감소하면 이른바 양극효과 때문에 좋지 못하므로 휘젓는다. 원료인 알루미나는 하루에 몇 번 첨가해 주고, 노바닥에 괸 알루미늄은 종종 사이펀 등으로 떠낸다. 이 때의 제품의 순도는 99.7∼99.9 %이다. 전류효율은 80∼90 %이고, t당 소비전력은 1만 8000 kWh이다. 이보다 더 정밀하게 할 때는 3층식 알루미늄정제법을 사용한다. 이것은 1922년 후프스가 공업화한 방법인데, 전기로의 하층에 조(粗)알루미늄합금(약 30 %의 구리가 함유되어 있다)을 녹이고, 중층에 전해욕(電解浴), 상층에 정제된 알루미늄이 뜨는 전기분해법이며, 순도 99.92∼99.999 %의 것을 얻을 수 있다.
<용도> 전성(展性)·연성(延性)이 풍부하고 비중이 작으며, 열·전기의 전도성이 크고 대기 중에서의 내식성이 강하기 때문에, 판재·박재(箔材)·봉재·선재·관재·형재(型材) 등 모든 형태로 가공되어 이용된다. 가벼운 점을 이용하여 항공기·자동차·선박·철도에 사용되고, 전기의 양도체인 점을 이용하여 송전선 등에 사용된다. 또, 식품공업·식기류 등에서의 알루미늄 이용은 내식성(耐蝕性)과 인체에 해가 없는 점 때문이다. 이 밖에 페인트, 알루미늄박에 의한 포장이나 건축재료 및 원자로재 등 현재까지 극히 많은 용도가 알려져 있다. 것이 쓰이고 있는 것을 외국의 예에서 볼 수 있다.
Al | 99.9+% | 25g/$90 | 100g/$270 | 500g/$1,020 | |
70~80nm | |||||
Al | 99.9+% | 25g/$205 | 100g/$399 | 500g/$1,455 | |
40~50nm | 1kg/$2,455 | ||||
Al | 99+% | 5g/$82 | 25g/$170 | 100g/$354 | |
18nm | 500g/$1,251 | 1kg/$2,279 | 2kg/$4,300 | ||
Al2O3, alpha | 99.9+% | 100g/$85 | 500g/$170 | 1kg/$262 | |
500nm, hydrophilic | 10kg/$2,096 | ||||
Al2O3, alpha | 99+% | 100g/$83 | 500g/$158 | 1kg/$230 | |
500nm, hydrophilic | 10kg/$1,830 | ||||
Al2O3, alpha | 100g/$84 | 500g/$160 | 1kg/$234 | ||
500nm, aluminate coated, lipophilic | 10kg/$1,860 | ||||
Al2O3, alpha | 99.9% | 100g/$80 | 500g/$170 | 1kg/$240 | |
200nm | 10kg/$1,920 | ||||
Al2O3, alpha | 99.97% | 100g/$70 | 500g/$140 | 1kg/$200 | |
150nm | 10kg/$1,620 | ||||
Al2O3, alpha | 99.5% | 100g/$70 | 500g/$140 | 1kg/$200 | |
27~43nm | 10kg/$1,620 | ||||
Al2O3, gamma, hydrophilic | 99+% | 100g/$84 | 500g/$160 | 1kg/$234 | |
500nm | 10kg/$1,860 | ||||
Al2O3, gamma, hydrophilic | 99.97% | 100g/$75 | 500g/$155 | 1kg/$220 | |
20~30nm | 10kg/$1,770 | ||||
Al2O3, gamma, hydrophilic | 99% | 100g/$75 | 500g/$155 | 1kg/$220 | |
20nm | 10kg/$1,770 | ||||
Al2O3, gamma, hydrophilic | 99.99% | 100g/$85 | 500g/$168 | 1kg/$254 | |
10nm | 10kg/$2,010 | ||||
Al(OH)3 | 99.5% | 100g/$80 | 500g/$180 | 1kg/$320 | |
50nm | 5kg/$1,400 | ||||
AlN | 99.5% | 100g/$260 | 500g/$867 | 1kg/$1,084 | |
70~80nm | |||||
Al | 99.9% | 5g/$25 | 25g/$45 | 100g/$65 | |
800nm, metal basis | 500g/$195 | 1kg/$358 | |||
Al | 99.9% | 1g/$28 | 5g/$58 | 25g/$95 | |
100nm, metal basis | 100g/$275 | ||||
Al | 99.9% | 1g/$28 | 5g/$58 | 25g/$95 | |
70nm, metal basis | 100g/$275 | ||||
Al | 99.9% | 1g/$35 | 5g/$85 | 25g/$198 | |
40nm, metal basis | 100g/$680 | ||||
Al | 99.9% | 1g/$38 | 5g/$85 | 25g/$175 | |
18nm, laser synthesized | 100g/$365 | ||||
Al2O3 alpha | 99+% | 25g / $29 | 100g / $55 | 500g / $128 | |
80nm | 1kg / $179 | 10kg / $1,450 | |||
Al2O3 alpha | 99.9% | 5g / $29 | 25g / $49 | 100g / $68 | |
135nm | 500g / $125 | 1kg / $175 | 10kg / $1,450 | ||
Al2O3 alpha | 99.9% | 5g / $35 | 25g / $55 | 100g / $78 | |
200nm | 500g / $118 | 1kg / $175 | 10kg / $1,350 | ||
Al2O3 alpha | 99.9% | 5g / $35 | 25g / $55 | 100g / $78 | |
300nm | 500g / $118 | 1kg / $175 | 10kg / $1,350 | ||
Al2O3 alpha | 99+% | 100g / $55 | 1kg / $148 | ||
0.5um | |||||
Al2O3 alpha | 99+% | 100g / $55 | 1kg / $148 | ||
0.8um | |||||
Al2O3 alpha | 99+% | 100g / $55 | 1kg / $148 | ||
1um | |||||
Al2O3 alpha | 25g / $45 | 50g / $75 | 100g / $125 | ||
60nm, SuperHydrophobic | 500g / $298 | 1kg / $498 | |||
Al2O3 gamma | 99.99% | 5g / $39 | 25g / $69 | 100g / $159 | |
5nm | 500g / $389 | 1kg / $659 | |||
Al2O3 gamma | 99+% | 25g / $29 | 100g / $59 | 500g / $128 | |
20nm | 1kg / $185 | ||||
Al2O3 gamma | 99.5% | 25g / $45 | 100g / $99 | 500g / $239 | |
high purity, 80nm | 1kg / $392 | ||||
Al2O3 alpha/gamma | 99.9% | 5g / $35 | 25g / $55 | 100g / $98 | |
50nm | 500g / $228 | 1kg / $368 | 10kg / $2,900 | ||
Al2O3 | 5g / $39 | 25g / $65 | 100g / $138 | ||
amorphous, 50nm | 500g / $293 | 1kg / $498 | |||
Al(OH)3 | 99.9% | 5g / $49 | 25g / $85 | 100g / $165 | |
10nm, Hydrophilic | 500g / $495 | 1kg / $780 | |||
ATO | 99.95+% | 5g / $45 | 25g / $75 | 100g / $175 | |
30nm | 500g / $366 | 1kg / $566 | |||
AZO | 99.99% | 5g / $48 | 25g / $88 | 100g / $169 | |
15nm, high purity | 500g / $252 | 1kg / $428 | |||
AlN | 99.5% | 100g / $158 | 1kg / $595 | ||
800nm, Hexagonal | |||||
AlN | 99.5% | 100g / $188 | 1kg / $795 | ||
500nm, Hexagonal | |||||
AlN | 99.5% | 25g / $78 | 100g / $188 | 500g / $598 | |
65~75nm, Hexagonal | |||||
AlNC | 99.5% | 500g / $899 | |||
1~3um |