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专栏:新春话铝——户外运动保安全

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2020年01月17日,欧冶一年一度的文化盛宴“欧冶之夜”召开。同一天也是农历小年。

小年是相对于大年之称。在中国,特别是农村地区,有过小年和大年的习惯。

小年,即农历腊月廿三日(或廿四)。过去,过小年是“官三民四僧道五”,就是说凡是家有秀才以上的功名的,都在腊月二十三日过小年,平民百姓是二十四日,道士与和尚的寺庙是二十五日。

过小年的主要民俗活动是“辞灶”,就是“祭灶节”。灶王也叫灶君,民间称“灶王爷”。送灶王爷上天(烧掉供奉的灶王画),向玉皇大帝报告他所在的一家,在过去一年的表现。为了让灶王爷说好话,要供奉糖瓜,送行时还要用糖糊在他嘴上,让他上天言好事。

到除夕,再迎灶王回来,就是请(买)一张新的灶王画(画上画有灶王爷和他的太太灶王奶奶)供在厨房。画的两侧通常贴一副对联:
上天言好事,下界保平安。横批:一家之主(亦有:敬神如在)。

在中国北方,一般在农历腊月(十二月)廿三日过小年。但在南方的湖北、湖南、江西等同样是汉族聚集地的省份,则往往于农历腊月(十二月)廿四日过小年,而上海,江苏南部,浙江是在农历大年夜(除夕)前一日(农历腊月倒数第二日)过小年。因此,农历小年在中国南北方不同地区并非是同一日。

大年从腊月最末一日开始,一般认为到正月十五日元宵节为止,亦有未出正月就是年的说法。

在这个充满喜庆的春节假期,你有去北国冰天雪地度假的计划吗?你的户外装备准备好了?你知道户外运动装备是用什么材料做的吗?

冬季户外运动装备

- 01 -

在攀岩和登山运动中,装备的轻量化至关重要:减轻装备重量,有助于攀岩者在对抗重力的过程中,减少能量的消耗,从而走得更快、更远。

铝是户外运动装备中最受青睐的材料。

铝是一种易延展的银白色金属,也是地壳中丰度最大的金属,约占地壳质量的8%。铝在化学上很活跃,很难找到游离态的金属铝。已发现的含铝矿物超过270种,主要是铝土矿。

铝因其密度低和耐腐蚀而倍受青睐。

相对于其他金属,铝的发现比较晚。1808年汉弗里·戴维爵士首次使用了“Aluminum”这个词,并开始尝试生产铝。1825年丹麦化学家汉斯·奥斯特成功用钾从氯化铝中还原出铝。

英国化学家汉弗里·戴维爵士

1827年弗里德里希·维勒用金属钾还原熔融的无水氯化铝得到较纯的金属铝单质。由于得之不易,当时铝的价格高于黄金

德维尔(Henri Etienne Sainte-Claire Deville)在1846年纯化了维勒过程,并发表在1859年的一本书上。此后十年内,铝的价格降低了90%

1886年,查尔斯·马丁·霍尔(Charles Martin Hall)和保罗·埃鲁(Paul Héroult)各自独立发现了以其名字命名的电解制铝法。在1889年,卡尔·约瑟夫·拜耳(Carl Josef Bayer)进一步优化了从铝土矿中提取氧化铝的过程,使得氧化铝的获得更加经济。迄今为止,拜耳法+霍尔-埃鲁法仍是大规模工业制铝的主要手段。

- 02 -

20世纪初,德国人Alfred Wilm发明了铝合金,合金元素通常为铜、锌、锰、硅、镁等。铝合金对飞机的发展帮助极大。第一次大战后,铝合金成分被列为德国国家机密。
铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。用于户外运动装备的变形

铝合金包括:

  • 1000系列:至少含99%(重量百分比)的铝。具有卓越的耐蚀性。

  • 2000系列:加铜合金,强度可媲美钢,是常用的航太合金,但容易受到晶间腐蚀,已逐渐被7000系列取代。

  • 5000系列:加镁合金,可加工硬化,强度较高,并具有优异的耐盐水腐蚀性能。

  • 7000系列:加锌合金,可析出硬化,在所有铝合金中强度最高。7075牌号是7000系列牌号中最常见的,其强度与低碳钢接近,而其重量仅为钢的三分之一。


以下是铝用于户外运动装备的一些实例。

- 03 -

攀岩越来越受欢迎,运动攀岩已被宣布为正式的奥运项目,将在2020年东京奥运会上首次亮相。对于像攀岩或登山这样的户外极限运动,安全至关重要。铝以登山扣和六角塞的形式,帮助攀登者解决这个问题。

登山扣
登山扣是一种特殊类型的卸扣,配有弹簧锁紧装置,用于将攀爬绳和其他安全装置连接起来。它呈椭圆形,梨形或D形,通常由铝合金或钢制成。钢制登山扣虽然坚固,但很重。

铝制登山扣

对于体育运动和休闲攀岩爱好者来说,铝制登山扣更可受青睐,因为它们更轻巧,更经济。登山者可以携带更轻的装备来节省体能。

用于登山扣扣体和锁定元件的铝合金通常是7075-T6。

7075代表铝合金由Al-Zn-Mg-Cu构成,T6为铝合金采用两步固溶热处理工艺,温度为530℃,时效温度为150~180℃。热处理可使铝合金强度提高多达30%。

六角塞
用来防止攀登者坠落的装置是铝六角垫或六角塞。它是一种不对称的六边形管,用作被动保护装置,如楔形块或凸轮。
铝六角塞

六角塞被放置和插入在逐渐变细或平行的裂缝上。对于容易扩展的裂纹,六角塞通常是最好的选择。铝制六角塞尺寸小、体积小,易于携带。它通常用6061-T6铝合金制成。

- 04 -

山地车
想要在泥泞小路和荒野地形上骑行吗?你需要一款轻便、耐用、减震且骑乘舒适的山地自行车。选择合适的山地自行车,需要考虑很多因素,例如山地车的类型(荒野、越野)和功能特点(悬架,车轮尺寸,齿轮类型和制动类型)等。

铝强度和硬度高,易于焊接和制造,比钢轻,比碳纤维和钛便宜得多。因此,铝是目前最主流的山地自行车材料。另外,铝优异的耐腐蚀性,使它在户外更有优势。

随着材料技术、管状设计技术和连续热处理技术的改进,铝合金能更好地能够满足山地车的要求。山地车采用的典型铝合金牌号包括6061(Al-Mg-Si-Cu)、7005 (Al-Zn-Mg)和7075 (Al-Zn-Mg- Cu)。

铝制框架山地自行车

- 05 -

雪地靴
穿雪地靴的历史可以追溯到数千年前,当时人们就穿着雪地靴在雪地上徒步旅行。如今,它既适用于雪地休闲,也适用于雪地运动。

雪地靴中的铝

雪地靴应坚硬,以应对冰雪坚硬且复杂的地形;轻便的雪地靴便于旅行;持久耐用的雪地靴,可长时间在偏远的小路上行走。

铝制雪地靴
铝框雪地靴由空心铝管和轻质合成材料制成,每双重量仅为0.99公斤。它们的标准宽度为2025厘米,长度为6091厘米。

雪地靴通常配有铝制框架和冰爪,为使用者提供更轻的感觉,并为长途旅行提供足够的机动性。多数雪地靴制造商采用6061铝合金,它也被称为航太级铝合金。

- 06 -

登山杖
当你背着沉重的背包,在山里观光和徒步旅行时,登山杖将帮助你在徒步旅行中获得额外的支撑、平衡和稳定性,有助你减轻膝盖的负荷,加强上背部肌肉力量。登山杖应坚固、轻巧且耐用。

铝制登山杖
登山杖通常由碳纤维或铝制成。碳纤维往往较轻,但是粘合碳纤维的环氧树脂在低温下容易变脆。与碳纤维相比,铝相对较重,但它更可靠,更耐久,无低温脆性,无腐蚀性,易修复。铝制登山杆通常由7075铝合金制成,这种铝合金具有耐疲劳,不易断裂的优点。所以,如果你要行走在冰冷的山路上,铝制登山杖将是更好的选择。

- 07 -

有消息称,位于“甘棠旧治”的宝武铝业项目,将于2020年8月建设完成,2020年10月份冷轧机组出产品,2020年12月热轧出产品。不久的将来,高端户外运动装备制造商们有望用上来自宝武铝业的高端铝合金产品。



元日
[唐] 李世民
高轩暧春色,邃阁媚朝光。彤庭飞彩旆,翠幌曜明珰。
恭己临四极,垂衣驭八荒。霜戟列丹陛,丝竹韵长廊。
穆矣熏风茂,康哉帝道昌。继文遵后轨,循古鉴前王。
草秀故春色,梅艳昔年妆。巨川思欲济,终以寄舟航。



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