Magnesiumegenskaper, egenskaper og applikasjoner

Magnesium er det letteste av alle metallelementer og brukes først og fremst i konstruksjon legeringer på grunn av dens lette, styrke og motstand mot korrosjon.

Det er over 60 forskjellige mineraler som er kjent for å ha et magnesiuminnhold på 20% eller mer, noe som gjør det til det åttende rikeste elementet i jordskorpen. Men når det blir redegjort for vannmasser, blir magnesium det mest tallrike elementet på jordoverflaten. Det er på grunn av det betydelige magnesiuminnholdet i saltvann, som i gjennomsnitt tilsvarer 1290 deler per million (ppm). Til tross for sin overflod er den globale magnesiumproduksjonen bare rundt 757 000 tonn per år.

Eiendommer

  • Atomsymbol: Mg
  • Atomnummer: 12
  • Elementkategori: Alkalisk metall
  • Tetthet: 1.738 g / cm3 (20 ° C)
  • Smeltepunkt: 650 ° C
  • Kokepunkt: 1090 ° C (1994 ° F)
  • Mohs hardhet: 2.5

Kjennetegn

Magnesiumets egenskaper ligner på søstermetallet aluminium. Den har ikke bare den laveste tettheten av alle metallelementer, noe som gjør den til den letteste, men den er også veldig sterk, svært motstandsdyktig mot korrosjon og lett maskinbar.

instagram viewer

Historie

Magnesium ble oppdaget som et unikt element i 1808 av Sir Humphrey Davy, men ikke produsert i metallisk form til 1831 da Antoine Bussy laget magnesium under et eksperiment med dehydrert magnesium klorid.

Kommersiell produksjon av elektrolytisk magnesium begynte i Tyskland i 1886. Landet forble den eneste produsenten frem til 1916, da militær etterspørsel etter magnesium (for fakler og sporingsboller) førte til produksjon i USA, Storbritannia, Frankrike, Canada og Russland.

Verdens magnesiumproduksjon falt av mellom krigene, selv om den tyske produksjonen fortsatte med støtte for nazistenes militære ekspansjon. Tysklands produksjon økte til 20.000 tonn i 1938, og utgjorde 60% av den globale produksjonen.

For å ta igjen støttet USA 15 nye produksjonsanlegg for magnesium, og i 1943 skrøt en produksjonskapasitet på over 265.000 tonn magnesium.

Etter andre verdenskrig falt magnesiumproduksjonen igjen da produsentene kjempet for å finne økonomiske metoder for å utvinne metallet for å gjøre sin pris konkurransedyktig med aluminiumskostnadene.

Produksjon

Avhengig av plasseringen og typen ressurs som blir brukt, kan et stort antall produksjonsmetoder brukes til å foredle magnesiummetall. Dette skyldes både det faktum at magnesium er så rikelig, noe som gjør produksjonen mange steder mulig og for den mindreårige metalls sluttbruksprogrammer er så prisfølsomme at de oppfordrer kjøpere til å hele tiden oppsøke lavest mulig pris kilde.

Tradisjonelt produseres magnesium fra dolomitt og magnesittmalm, så vel som magnesiumklorid som inneholder saltlake (naturlig forekommende saltforekomster).

applikasjoner

På grunn av likhetene med aluminium, kan magnesium brukes som erstatning for mange, om ikke de fleste, aluminiumsanvendelser. Magnesium er imidlertid fortsatt begrenset av ekstraksjonskostnadene, noe som gjør metallet omtrent 20% dyrere enn aluminium. På grunn av importtariffer for kinesisk produsert magnesium, kan amerikanske magnesiumpriser være nesten det dobbelte av aluminium.

Over halvparten av alt magnesium brukes i legeringer med aluminium, som verdsettes for sin styrke, letthet og motstand mot gnistdannelse, og blir mye brukt i bildeler. Faktisk bruker forskjellige bilprodusenter støpt magnesium-aluminium (Mg-Al) legeringer for å produsere ratt, rattstøtter, støttebraketter, instrumentpaneler, pedaler og innløpsmanifoldhus, blant mange andre deler. Mg-Al støpegods brukes videre til å lage transmisjon og clutchhus.

Høy styrke og korrosjonsmotstand er avgjørende for romfartslegeringer, samt girkasser for helikopter og racerbiler, hvorav mange er avhengige av magnesiumlegeringer.

Øl- og brusbokser har ikke de samme kravene som romfartslegeringer, men likevel brukes en liten mengde magnesium i aluminiumslegeringen som danner disse boksene. Til tross for at det bare er brukt en liten mengde magnesium per boks, er denne industrien fremdeles den største forbrukeren av metallet.

Magnesiumlegeringer brukes også i andre bransjer der det er lette, solide legeringsapplikasjoner avgjørende, for eksempel i motorsager og maskindeler, og i sportsutstyr som baseball-flaggermus og fiske hjulene.

Alene kan magnesiummetall brukes som en desulpherizer i jern og stålproduksjon, som avvoksingsmiddel i termisk reduksjon av titan, zirkonium og hafnium, og som en nodularisator i produksjonen av nodulært støpejern.

Andre bruksområder for magnesium er som en anode for katodisk beskyttelse i kjemiske lagringstanker, rørledninger og skip, og i produksjon av fakkelbomber, brannbomber og fyrverkeri.

kilder:

For en grundig historie med magnesium, vennligst se Bob Browns History of Magnesium, tilgjengelig på Magnesium.com. http://www.magnesium.com

USGS. Mineral Commodity Summaries: Magnesium (2011).

Kilde: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/

Den internasjonale magnesiumforeningen. www.intlmag.org