鋁是地球上含量極豐富的金屬元素，其蘊藏量在金屬中居第2位。至19世紀末，鋁才嶄露頭角，成為在工程應用中具有競爭力的金屬，且風行一時。航空、建筑、汽車三大重要工業的發展，要求材料特性具有鋁及其合金的獨特性質，這就大大有利于這種新金屬－鋁的生產和應用。當1886年Charles Hall在美國俄亥俄州和Paul Heroupt在法國各自獨立地將溶解在熔融冰晶石中的氧化鋁(Al2O3)的電解還原技開發成功之時，世界上首批以內燃機為動力設備的車輛問世，隨之而來的便是作為汽車業需用的、具有越來越大的工程價值的材料－鋁及其合金對汽車工業的發展開始起重要的作用。電氣化也要求將大量質輕的導電金屬－鋁用于長距離輸送電，用于建造支撐架空電纜綱絡所需要的塔架，以便以發電廠傳輸電能。鋁工業的發展還不只限于上述內容。鋁在商業上應用于諸如鏡框、門牌和餐用托盤之類的新穎物品。鋁制的炊事用具也成為市場上的一類商品。現在，鋁已發展成具有各種各樣用途的材料，其范圍之廣足以使現代生活的各個側面直接地受到鋁的應用的影響。鋁的生產有鋁的生產均基于Hall-Heroult法。將從鋁土礦制得的氧化鋁溶于冰晶石電解液，其中加有幾種氟化物的鹽類以控制電解液的溫度、密度、電阻率以及鋁的溶解度。然后，通入電流電解已熔的氧化鋁。這樣，氧在碳陽極上生成并與后者起反應，而鋁則在陰極上作為金屬液層而聚集。已分離出的金屬可以定時用虹吸法或真空法移出度坩堝中，然后將鋁液轉移到鑄造設備中澆鑄成錠。

　　冶煉出來的鋁含有的主要雜質是鐵與硅，鋅、鎵、鈦、釩也通常作為微量雜質存在。國際上鋁的最低純度是以確定的成分及其數值作為基本標準。在美國，以形成常規做法是將鐵與銈的相對濃度作為更重要的標準來考慮。未合金化的金屬級別，可由其純度來決定，如含鋁量為99.70%的鋁，或者由美國鋁協會制訂的方法來決定，該法規定以Pxxx級別為標準。在后一種情況下，字母P后的數字表明硅與鐵各自的最大的百份之零點幾數值。全世界原生鋁產量總數為17.304 x 106Mg 。美國的鋁產量占1988年世界產量的22.8%，而歐洲占21.7%。其余55.5%的鋁由亞洲(6.6%)、加拿大(8.9%)、拉丁美洲(含南美洲)(8.8%)、大洋洲(7.8%)、非洲(3.1%)和其它地區(21.3%)生產。鋁的主要特性:鋁及其合金的優良特點是其外觀好、質輕，可機加工性、物理和力學性能好，以及抗腐蝕性好，從而使鋁及鋁合金在很多應用領域中被認為最為經濟實用。

　　鋁的密度只有2.7g/cm3，約為鋼、銅或黃銅的密度(分別為7.83g/ cm3，8.93g/ cm3)，的1/3。在大多數環境條件下，包括在空氣、水(或鹽水)、石油化學和很多化學體系中，鋁能顯示優良的抗腐蝕性。

　　鋁的表面具有高度的反射性。輻射能、可見光、輻射熱和電波都能有效地被鋁反射，而陽極氧化和深色陽極氧化的表面可H是反射性的，也可以是吸收性的，拋光后的鋁在很寬波長范圍內具有優良的反射性，因而具有各種裝飾用途及具有反射功能性的用途。

　　鋁通常顯示出優良的電導率和熱導率，具有高電阻率的一些特定鋁合金也已經研制成功，這些合金可用于如高轉矩的電動機中。鋁由于它的優良電導率而常被選用。在重量相等的基礎上，鋁的電導率近于銅的兩倍。鋁合金的熱導量率大約是銅的50-60%，這對制造熱交換器、蒸發器、加熱電器、炊事用具，以及汽車的缸蓋與散熱器皆為有利。

　　鋁是非鐵磁性的，這對電氣工業和電子工業而言是一重要特性。鋁是不能自燃的，這對涉及裝卸或接觸易燃易爆材料的應用來說是重要的。鋁無毒性，通常用于制造盛食品和飲料的容器。它的自然表面狀態具有宜人的外觀。它柔軟、有光澤，而且為了美觀，還可著色或染上紋理圖案。

　　一些鋁合金在強度上超過結構鋼材，但是純鋁及某些鋁合金的強度和硬度極低。在現代生活中，鋁已經廣泛地應用在建筑行業中。可機加工性:鋁的可機加工性是優良的。在各種變形鋁合金和鑄造鋁合金中，以及在這些合金產出后具有的各種狀態中，機加工特性的變化相當大，這就需要特殊的機床或技術。可成形性:這是鋁及許多鋁合金較重要的特性之一。特定的拉伸強度、屈服強度、可延展性和相應的加工硬化率支配著允許變形量的變化。商業上可提供的鋁合金在不同形態下成形性的額定值取決于成形的工藝方法。這些額定值在作金屬加工特性的定性對照中僅能起大致的指導作用，即不能定量地作為成形性的極值。可鍛性:鋁合金可以鍛造成形狀與品種繁多的鍛件，它們的最終部件鍛造設計標準的選擇范圍(基于預定的用途)是很寬的。 連接鋁可用各式各樣的方法連接，包括熔焊、電阻焊、硬焊焊、軟焊焊、粘結以及諸如鉚接和栓接之類的機械方法。可回收性:鋁具有極高的回收性,再生鋁的特性輿原生鋁幾乎沒有別。這點使鋁成為環保人仕的寵兒。

　　鋁的應用鋁廣泛用于各種建筑中，如橋梁、塔樓和儲罐等。雖然結構鋼型材與板材的基建投資費用較低，但當人們考慮到工程的結構特點、獨特的建筑設計、質輕和(或)抗腐蝕性時，就采用了鋁。 鋁可用于橋梁與公路的輔助結構上，如橋梁欄桿、公路護欄、照明標準件、交通指揮塔、交通標志和連接圍欄等。鋁也普遍用于橋梁結構上，特別是長墩距橋梁或活動橋梁的平衡裝置和?升橋的施工中。

　　腳手架、爬梯、變電所構筑物及其它公用工程構筑物，常使用的鋁材形式主要是結構型材和特殊擠壓型材。吊車、輸送機和重載裝卸系統包含了大量的鋁材。儲水大罐常用鋁合金建造，以增強抗腐蝕性并形成引人注意的外觀。包裝業一直是用鋁的市場之一，且發展最快。包裝業產品包括家用包裝材料、軟包裝和食品容器、瓶蓋、軟管、飲料罐與食品罐。鋁箔頗適用于包裝，箔制盒，包用于盛食品與藥劑，并可作家用。變形鋁制品和鑄造鋁制品在汽車結構中應用頗廣(表1-1)。每臺汽車的典型鋁用量約70kg(150lb)，此數可望急劇增加，因為普遍的節省燃料的要求迫使如此，而且人們還不斷強調回收鋁的重要性。

　　卡車 由于重量的限制及人們想增加有效載重量的愿望，制造商已增加鋁在駕駛室、拖車和卡車設計中的應用。由于使用擠壓的車身縱梁、車架下梁和橫梁，卡車自重已減小。擠壓的或模板及鍛造的駕駛盤已常見。

　　鐵路車輛 鋁用于制造鐵路底卸年、冷凍車和槽車(圖1-10)。鋁亦廣泛用于鐵路客車，特別是那些公共交通系統的車輛。

　　海上應用 鋁普及于各種各樣的海上應用中，包括船舶的主要受力構件如船體與艙面室，以及其它應用如煙囪外殼、艙蓋、窗框、空氣出口、舷梯、信道、船尾、甲板、通風設備、船用家具、以鋁代用的五金器材、燃料罐及面表光亮的平整件。

　　航空航天 鋁實際上用于飛機、導彈和宇宙飛船工業的所有部分(圖1-11)－制造機身、引擎、附件、液體燃料和氧化劑的容器設備。鋁因其高強度/密度之比率、抗腐蝕性和重量功效而得到廣泛應用，特別是用在壓縮的設計中。

　　耐用消費品: 家用電器 由于鋁制品質量輕、外觀美觀、具有對各種形式加工的適應性以及便宜的制造加工費用，因此鋁廣泛應用于家用器具中，質輕是它重要的特性，可適應于真空吸塵器、電熨斗、便?式洗碟機及食品加工機與攪拌器的要求。

　　家具 質輕、低維護費用、抗蝕、經久耐用和美麗的外觀是鋁制家具的主要優點。機械與設備: 鋁材也被廣泛地應用在: 加工設備 紡織設備 煤礦機械 移動式灌溉管與工具

　　鋁及其合金可以用已知的所有方法澆鑄成鑄件或加工成材。鋁及其合金的加工產品可以劃分為兩類：一類是通用產品，包括薄板、厚板、箔、棒材、線材、管材以及結構型材，其中板材可細分為圓棒和非圓形棒，其中管材可細分為標準圓管和非標準圓形管。另一類是非通用的產品，這是為了某個特定用途而設定的產品，包括擠壓型材、鍛件、沖擠件、鑄件、沖壓件、粉末冶金(P/M)零件、機加工件和鋁基復合材料。

　　擠壓件其是擠壓固體金屬通過開孔模而生產出來的。具有軸對稱的設計件特別適合于用擠壓形式生產。使用現行的工藝，也能擠壓復雜的、有心軸的和不對稱的外形，精密擠壓可顯出非同尋常的嚴格尺寸和表面光潔度，工件的主要尺寸通常不需要機加工；擠壓后產品的精度可容許用簡單的切割、礸孔、擴孔和其它小量的機加工來達到。擠壓、擠壓與拉拔結合生產的無縫管可與機械制造的有縫管和焊接管相匹敵。


2002 年世界原鋁的消費量為 2496.38 萬 t，比 2001 年增加 135.06 萬 t，同比下降5.72%(表 1)。美國、日本、中國和德國是世界上原鋁消費大國，四國的消費量之和為 1302.9 萬 t，約占當年世界總消費量的 52.19%。

表1  世界精煉鋁消費量    單位：萬t

　據國際鋁協（IPAI）統計，2002 年市場經濟國家鋁的消費量為 2842 萬 t（包括再生鋁）， 比 2001 年（2773 萬 t）增長 2.49%。在各消費領域中鋁的消費量變化如下：建筑業 504 萬 t， 比 2001 年（497 萬 t）增長 1.41%；運輸業 853 萬 t，比 2001 年(810 萬 t)增長 5.31%；機械 設備制造業 239 萬 t，比 2001 年（238 萬 t）增長 0.42%；電子業 244 萬 t，比 2001 年（241 萬 t）增長 1.24%；易拉罐 347 萬 t，比 2001 年（349 萬 t）下降 0.6%；其他包裝品 150 萬 t， 比 2001 年（146 萬 t）增長 2.73%；耐用消費品 167 萬 t，比 2001 年(166 萬 t)增長 0.6%； 其他 338 萬 t，比 2001 年（325 萬 t）增長 4%。