Magnez jest najlżejszym ze wszystkich elementów metalowych i jest przede wszystkim stosowany w konstrukcjach stopy ze względu na swoją lekkość, wytrzymałość i odporność na korozja.
Istnieje ponad 60 różnych minerałów o zawartości magnezu 20% lub większej, co czyni go ósmym najliczniejszym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. Ale kiedy uwzględnione są zbiorniki wodne, magnez staje się najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem na powierzchni ziemi. Wynika to ze znacznej zawartości magnezu w słonej wodzie, która wynosi średnio około 1290 części na milion (ppm). Jednak pomimo obfitości światowa produkcja magnezu wynosi zaledwie 757 000 ton rocznie.
Nieruchomości
- Symbol atomowy: Mg
- Liczba atomowa: 12
- Kategoria elementu: metal alkaliczny
- Gęstość: 1,738 g / cm3 (20 ° C)
- Temperatura topnienia: 1202 ° F (650 ° C)
- Temperatura wrzenia: 1994 ° F (1090 ° C)
- Twardość Moha: 2,5
Charakterystyka
Charakterystyka magnezu jest podobna do jego siostrzanego metalu aluminium. Ma nie tylko najniższą gęstość ze wszystkich elementów metalowych, co czyni go najlżejszym, ale jest również bardzo wytrzymały, wysoce odporny na korozję i łatwy w obróbce.
Historia
Magnez został odkryty jako unikalny pierwiastek w 1808 roku przez Sir Humphreya Davy'ego, ale nie został wyprodukowany z metalu tworzą się do 1831 roku, kiedy Antoine Bussy wytworzył magnez podczas eksperymentu z odwodnionym magnezem chlorek.
Komercyjna produkcja elektrolitycznego magnezu rozpoczęła się w Niemczech w 1886 roku. Kraj pozostał jedynym producentem do 1916 r., Kiedy popyt wojskowy na magnez (na pochodnie i pociski śledzące) doprowadził do produkcji w USA, Wielkiej Brytanii, Francji, Kanadzie i Rosji.
Światowa produkcja magnezu spadła między wojnami, chociaż niemiecka produkcja nadal wspierała nazistowską ekspansję wojskową. Produkcja Niemiec wzrosła do 20 000 ton do 1938 r., Co stanowi 60% światowej produkcji.
Aby to nadrobić, Stany Zjednoczone wsparły 15 nowych zakładów produkcji magnezu, a do 1943 r. Mogły pochwalić się zdolnością produkcyjną ponad 265 000 ton magnezu.
Po II wojnie światowej produkcja magnezu ponownie spadła, ponieważ producenci walczyli o znalezienie ekonomicznych metod wydobycia metalu, aby jego cena była konkurencyjna w stosunku do kosztów aluminium.
Produkcja
W zależności od lokalizacji i rodzaju wykorzystywanego surowca można zastosować różnorodne metody produkcji w celu udoskonalenia magnezu. Wynika to zarówno z faktu, że magnez jest tak obfity, co umożliwia produkcję w wielu lokalizacjach, jak i z niewielkich końcowe zastosowania metalu są tak wrażliwe na cenę, aby zachęcić kupujących do ciągłego poszukiwania możliwie najniższych kosztów źródło.
Tradycyjnie magnez jest wytwarzany z dolomitu i rudy magnezytu, a także solanek zawierających chlorek magnezu (naturalnie występujące złoża soli).
Aplikacje
Ze względu na podobieństwo do aluminium magnez może być stosowany jako zamiennik wielu, jeśli nie większości, zastosowań aluminium. Magnez jest jednak nadal ograniczony kosztami wydobycia, co czyni metal o około 20% droższym niż aluminium. Ze względu na cła importowe na magnez produkowany w Chinach ceny magnezu w USA mogą być prawie dwa razy wyższe niż aluminium.
Ponad połowa magnezu jest stosowana w stopach z aluminium, które są cenione ze względu na ich wytrzymałość, lekkość i odporność na iskrzenie i są szeroko stosowane w częściach samochodowych. W rzeczywistości różni producenci samochodów używają odlewanych stopów magnezowo-aluminiowych (Mg-Al) do produkcji kierownic, kolumny kierownicze, wsporniki, tablice przyrządów, pedały i obudowy kolektora dolotowego i wiele innych Części. Odlewy matrycowe Mg-Al są dalej wykorzystywane do wykonywania obudów przekładni i sprzęgła.
Wysoka wytrzymałość i odporność na korozję mają kluczowe znaczenie dla stopów lotniczych i kosmicznych, a także przekładni helikopterów i samochodów wyścigowych, z których wiele opiera się na stopach magnezu.
Puszki do piwa i napojów gazowanych nie mają takich samych wymagań jak stopy lotnicze, ale niewielka ilość magnezu jest używana w stopie aluminium, który tworzy te puszki. Pomimo użycia niewielkiej ilości magnezu na puszkę, przemysł ten jest nadal największym konsumentem metalu.
Stopy magnezu są również stosowane w innych gałęziach przemysłu, w których stosowane są lekkie i wytrzymałe stopy kluczowe, takie jak piły łańcuchowe i części maszyn, a także artykuły sportowe, takie jak kije baseballowe i wędkarstwo rolki.
Sam magnez metaliczny może być stosowany jako urządzenie odsiarczające w żelazo i produkcja stali, jako odtleniacz w redukcji termicznej tytan, cyrkonu i hafnu oraz jako sferoidyzator w produkcji żeliwa sferoidalnego.
Inne zastosowania magnezu stanowią anodę do ochrony katodowej w chemicznych zbiornikach magazynowych, rurociągach i statkach oraz w produkcji bomb ognistych, zapalających i fajerwerków.
Źródła:
Aby uzyskać dokładną historię magnezu, zobacz historię magnezu Boba Browna, dostępną na Magnesium.com. http://www.magnesium.com
USGS. Mineral Commodity Summaries: Magnesium (2011).
Źródło: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/
Międzynarodowe Stowarzyszenie Magnezu. www.intlmag.org