Magneesium on kõigist metallelementidest kõige kergem ja seda kasutatakse peamiselt struktuuriehituses sulamid oma kerge, tugevuse ja vastupidavuse tõttu korrosioon.
Seal on teada üle 60 erineva mineraali, mille magneesiumisisaldus on vähemalt 20%, mis teeb sellest maakoores kaheksanda arvukaima elemendi. Kuid kui arvestada veekogudega, saab magneesiumist maapinna kõige rikkalikum element. Selle põhjuseks on märkimisväärne magneesiumi sisaldus soolases vees, mis on keskmiselt umbes 1290 osa miljonis (ppm). Vaatamata rohkusele on ülemaailmne magneesiumi tootmine vaid umbes 757 000 tonni aastas.
Omadused
- Aatomisümbol: Mg
- Aatomarv: 12
- Elementide kategooria: leelismetall
- Tihedus: 1,738 g / cm3 (20 ° C)
- Sulamistemperatuur: 650 ° C (1202 ° F).
- Keemispunkt: 1090 ° C (1994 ° F)
- Mohi kõvadus: 2.5
Omadused
Magneesiumi omadused on sarnased õdemetalliga alumiinium. Sellel pole mitte ainult kõigi metallielementide väikseim tihedus, muutes selle kõige kergemaks, vaid see on ka väga tugev, väga vastupidav korrosioonile ja kergesti töödeldav.
Ajalugu
Sir Humphrey Davy avastas magneesiumi ainulaadse elemendina 1808. aastal, kuid seda ei toodetud metallis kuni 1831. aastani, kui Antoine Bussy tegi veetustatud magneesiumiga katse ajal magneesiumi kloriid.
Elektrolüütilise magneesiumi kaubanduslik tootmine algas Saksamaal 1886. aastal. Riik oli ainus tootja kuni 1916. aastani, mil sõjaline nõudlus magneesiumi järele (rakettide ja märgistamiskuulide järele) viis tootmiseni USA-s, Suurbritannias, Prantsusmaal, Kanadas ja Venemaal.
Maailma magneesiumi tootmine langes sõdade vahel ära, ehkki Saksamaa tootmine jätkus natside sõjalise laienemise toetuseks. Saksamaa toodang kasvas 1938. aastaks 20 000 tonnini, moodustades 60% kogu maailma toodangust.
Kinni jõudmiseks toetas USA 15 uut magneesiumitootmisrajatist ja 1943. aastaks oli selle tootmisvõimsus üle 265 000 tonni magneesiumi.
Pärast II maailmasõda langes magneesiumi tootmine taas, kuna tootjad leidsid raskusi metalli kaevandamiseks ökonoomsete meetodite leidmiseks, et muuta selle hind alumiiniumi hinnaga konkurentsivõimeliseks.
Tootmine
Sõltuvalt kasutatava ressursi asukohast ja tüübist võib magneesiummetalli viimistlemiseks kasutada mitmesuguseid tootmismeetodeid. See on tingitud nii asjaolust, et magneesium on nii rikkalik, võimaldades tootmist paljudes kohtades ja ka väiksema osa tootmisel metalli lõppkasutusrakendused on nii hinnatundlikud, et julgustada ostjaid otsima pidevalt võimalikult madalaid kulusid allikas.
Traditsiooniliselt toodetakse magneesiumi dolomiidist ja magnesiitmaagist, samuti magneesiumkloriidi sisaldavatest soolaveest (looduslikult esinevad soolaladestused).
Rakendused
Alumiiniumi sarnasuste tõttu saab magneesiumi kasutada paljude, kui mitte enamiku alumiiniumrakenduste asendajana. Magneesiumi piiravad siiski selle ekstraheerimiskulud, mis muudavad metalli umbes 20% kallimaks kui alumiinium. Hiinas toodetud magneesiumi imporditariifide tõttu võivad USA magneesiumihinnad olla alumiiniumi hinnast peaaegu kahekordsed.
Üle poole kogu magneesiumist kasutatakse alumiiniumisulamites, mida hinnatakse tugevuse, kerguse ja sädemekindluse poolest ning kasutatakse laialdaselt autoosades. Tegelikult kasutavad erinevad autotootjad roolirataste tootmiseks valatud magneesium-alumiiniumi (Mg-Al) sulameid, rohkete roolisammaste, tugiklambrite, armatuurlaudade, pedaalide ja sisselaskekollektorite korpuste hulgas osad. Mg-Al survevalusid kasutatakse lisaks ülekande- ja sidurikorpuste valmistamiseks.
Suur tugevus ja korrosioonikindlus on kriitilised nii kosmosesulamite kui ka helikopterite ja võistlusautode käigukastide jaoks, millest paljud sõltuvad magneesiumisulamitest.
Õlle- ja soodakanistritel pole samu nõudeid nagu kosmosesulamitel, kuid alumiiniumisulamis, mis neid purke moodustab, kasutatakse väikest kogust magneesiumi. Vaatamata sellele, et purgi kohta kasutatakse ainult vähesel määral magneesiumi, on see tööstus endiselt metalli suurim tarbija.
Magneesiumsulameid kasutatakse ka muudes tööstusharudes, kus kasutatakse kergeid ja vastupidavaid sulameid ülioluline, näiteks mootorsaedes ja masinaosades ning sporditarvetes, nagu pesapallikurikad ja kalapüük rullid.
Ainuüksi magneesiummetalli saab kasutada desulbreizerina rauda ja terase tootmine, deoksüdeerijana titaan, tsirkooniumi ja hafniumi ning nodularisaatorina nodulaarse malmi tootmisel.
Muud magneesiumi kasutusviisid on katoodkaitse anoodina kemikaalimahutites, torujuhtmetes ja laevades ning põlemispommide, süütepommide ja ilutulestike tootmisel.
Allikad:
Magneesiumi põhjaliku ajaloo kohta lugege Bob Browni ajalugu magneesiumi kohta, mis on saadaval saidil Magnesium.com. http://www.magnesium.com
USGS. Mineraalainete kokkuvõtted: magneesium (2011).
Allikas: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/
Rahvusvaheline magneesiumiliit. www.intlmag.org