Uzyskaj informacje na temat najlżejszych elementów metalowych i sposobu ich użycia
Magnez jest najlżejszym ze wszystkich metalowych elementów i jest stosowany głównie w stopach konstrukcyjnych ze względu na swoją niewielką masę, wytrzymałość i odporność na korozję .
Istnieje ponad 60 różnych minerałów, o których wiadomo, że zawierają co najmniej 20% magnezu, co stanowi ósmy najbogatszy składnik skorupy ziemskiej. Ale kiedy uwzględni się zbiorniki wodne, magnez staje się najobficiej występującym pierwiastkiem na powierzchni ziemi.
Jest tak ze względu na znaczną zawartość magnezu w słonej wodzie, która wynosi średnio około 1290 części na milion (ppm). Jednak pomimo obfitości globalna produkcja magnezu wynosi tylko około 757 000 ton rocznie.
Nieruchomości
- Symbol atomu: Mg
- Liczba atomowa: 12
- Kategoria elementu: metal alkaliczny
- Gęstość: 1,738 g / cm 3 (20 ° C)
- Temperatura topnienia: 1202 ° F (650 ° C)
- Temperatura wrzenia: 1994 ° F (1090 ° C)
- Twardość Mohma: 2.5
Charakterystyka
Cechy magnezu są podobne do jego siostrzanego metalu, aluminium . Ma nie tylko najniższą gęstość wszystkich elementów metalowych, dzięki czemu jest najlżejszy, ale jest również bardzo wytrzymały, wysoce odporny na korozję i łatwo obrabialny.
Historia
Magnez został odkryty jako unikalny element w 1808 r. Przez Sir Humphreya Davy'ego, ale nie został wyprodukowany w postaci metalicznej do 1831 r., Kiedy Antoine Bussy wytwarzał magnez podczas eksperymentu z odwodnionym chlorkiem magnezu.
Komercyjna produkcja magnezu elektrolitycznego rozpoczęła się w Niemczech w 1886 roku.
Kraj pozostał jedynym producentem do 1916 roku, kiedy popyt wojskowy na magnez (na flary i pociski znakujące) doprowadził do produkcji w USA, Wielkiej Brytanii, Francji, Kanadzie i Rosji.
Światowa produkcja magnezu spadła między wojnami, chociaż niemiecka produkcja kontynuowała poparcie dla nazistowskiej militarnej ekspansji.
Produkcja w Niemczech wzrosła do 20 000 ton w 1938 r., Co stanowi 60% światowej produkcji.
Aby nadrobić zaległości, USA wsparły 15 nowych zakładów produkcji magnezu, a do 1943 r. Miały pojemność ponad 265 000 ton magnezu.
Po drugiej wojnie światowej produkcja magnezu ponownie spadła, ponieważ producenci walczyli o znalezienie ekonomicznych metod wydobywania metalu, aby jego cena była konkurencyjna w stosunku do aluminium.
Produkcja
W zależności od lokalizacji i rodzaju wykorzystywanego surowca, do udoskonalenia metalicznego magnezu można zastosować wiele różnych metod produkcji.
Wynika to zarówno z faktu, że magnez jest tak bogaty, że możliwa jest produkcja w wielu miejscach, a także, że aplikacje do zastosowań końcowych drobnego metalu są tak wrażliwe na cenę, aby zachęcić kupujących do ciągłego poszukiwania najniższego możliwego źródła kosztów.
Tradycyjnie magnez wytwarzany jest z rud dolomitu i magnezytu, a także z solanek solnych (naturalnie występujące osady soli).
Aplikacje
Ze względu na podobieństwo z aluminium magnez może być stosowany jako substytut wielu, jeśli nie większości, zastosowań aluminium. Magnez jest jednak nadal ograniczony kosztami wydobycia, które sprawiają, że metal jest o około 20% droższy od aluminium.
Ze względu na cła importowe na magnez wytwarzany w Chinach, ceny magnezu w USA mogą być prawie dwukrotnie wyższe niż aluminium.
Ponad połowa magnezu jest wykorzystywana w stopach z aluminium, które są cenione ze względu na swoją wytrzymałość, lekkość i odporność na iskrzenie i są szeroko stosowane w częściach samochodowych. W rzeczywistości różni producenci samochodów stosują odlewane stopy magnezowo-aluminiowe (Mg-Al) do produkcji kół skrętnych, kolumn kierownicy, wsporników pomocniczych, tablic przyrządów, pedałów i obudów kolektora dolotowego, wśród wielu innych części. Odlewy ciśnieniowe Mg-Al są następnie wykorzystywane do produkcji obudów przekładni i sprzęgła.
Wysoka wytrzymałość i odporność na korozję mają krytyczne znaczenie dla stopów lotniczych, a także dla skrzyń biegów helikopterów i samochodów wyścigowych, z których wiele opiera się na stopach magnezu.
Piwo i puszki do napojów nie mają takich samych wymagań, jak stopy kosmiczne, ale niewielka ilość magnezu jest wykorzystywana w stopie aluminium, który tworzy te puszki.
Pomimo zastosowania niewielkiej ilości magnezu na puszkę, przemysł ten nadal jest największym konsumentem metalu.
Stopy magnezu są również stosowane w innych gałęziach przemysłu, w których ważna jest niewielka waga, na przykład w pilarkach i częściach maszyn oraz w produktach sportowych, takich jak kije baseballowe i kołowrotki.
Sam metal magnezowy może być stosowany jako odlewnik w produkcji żelaza i stali , jako środek odtleniający w termicznej redukcji tytanu , cyrkonu i hafnu , a także jako skowronek w produkcji żeliwa sferoidalnego.
Inne zastosowania magnezu są anodą do ochrony katodowej w chemicznych zbiornikach magazynowych, rurociągach i statkach oraz w produkcji bomb błyskowych, bomb zapalających i fajerwerków.
Źródła
Aby zapoznać się z historią magnezu, zapoznaj się z Historią Magnezu Boba Browna dostępną na Magnesium.com. http://www.magnesium.com
USGS. Podsumowania dotyczące surowców mineralnych: magnez (2011).
Źródło: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/
Międzynarodowe Stowarzyszenie Magnezu. www.intlmag.org