بررسی فلز منیزیم Mg

منیزیم چیست؟
منیزیم سبک‌ترین عنصر فلزی است و به دلیل وزن سبک، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی، عمدتاً در آلیاژهای ساختاری استفاده می‌شود و به وفور در پوسته زمین و آب دریا موجود است. پس از فولاد و آلومینیوم، منیزیم پرکاربردترین فلز ساختاری است. منیزیم با چگالی حدود یک چهارم فولاد و دو سوم آلومینیوم، پتانسیل بسیار خوبی برای کاربردهای سبک وزن در حمل و نقل (زمینی، هوایی و دریایی) و بخش های انرژی و صنعتی ارائه می دهد. ریخته‌گری یکی از فرآیندهای اصلی تولید برای تولید قطعات منیزیمی است و در سال‌های اخیر محصولات بیشتری از منیزیم آهنگری (اکستروژن، فورج و صفحه) استفاده می‌شود.

خواص منیزیم مشابه خواص آلومینیوم خواهر آن فلز است. نه تنها کمترین چگالی را نسبت به هر عنصر فلزی دارد، که آن را سبک ترین می کند، بلکه بسیار قوی است، در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و کار با آن آسان است.

 

تاریخ
منیزیم به عنوان یک عنصر منحصر به فرد توسط سر همفری دیوی در سال 1808 کشف شد، اما تا سال 1831 که آنتوان باسی طی آزمایشی با کلرید منیزیم کم آب، منیزیم را ساخت، به شکل فلزی تولید نشد. تولید تجاری منیزیم الکترولیتی در آلمان در سال 1886 آغاز شد. این کشور تا سال 1916 تنها تولید کننده منیزیم باقی ماند، زمانی که تقاضای نظامی برای منیزیم (برای گلوله های ردیاب و شراره) منجر به تولید در ایالات متحده، بریتانیا، فرانسه، کانادا و روسیه شد.

 

در بین جنگ‌ها، تولید جهانی منیزیم کاهش یافت، اگرچه تولید آلمان به حمایت از گسترش نظامی نازی‌ها ادامه داد. تولید آلمان در سال 1938 به 20000 تن رسید که 60 درصد تولید جهانی را تشکیل می داد. برای جبران، ایالات متحده از 15 تأسیسات جدید تولید منیزیم پشتیبانی کرد و تا سال 1943 ظرفیت تولید بیش از 265000 تن منیزیم داشت. پس از جنگ جهانی دوم، تولید منیزیم دوباره کاهش یافت زیرا تولیدکنندگان در تلاش برای یافتن روش‌های اقتصادی استخراج فلز برای رقابتی کردن قیمت با قیمت آلومینیوم بودند.

 

تولید
بسته به محل و نوع ماده اولیه مورد استفاده، طیف وسیعی از روش های تولید را می توان برای پالایش فلز منیزیم استفاده کرد. این تا حدی به دلیل فراوانی منیزیم است که تولید را در بسیاری از مکان‌ها امکان‌پذیر می‌کند و تا حدودی به این دلیل است که استفاده نهایی از فلز کوچک آنقدر حساس به قیمت است که خریداران دائماً به دنبال پایین‌ترین منبع هزینه ممکن هستند. به طور سنتی، منیزیم از دولومیت و سنگ معدن منیزیت و نمک های نمک حاوی کلرید منیزیم (رسوبات نمک طبیعی) تولید می شود.

 

برنامه های کاربردی
بیش از نیمی از کل منیزیم در آلیاژهایی با آلومینیوم استفاده می شود که به دلیل استحکام، سبکی و مقاومت در برابر جرقه ارزش دارد و به طور گسترده در قطعات خودرو استفاده می شود. چندین تولید کننده خودرو از آلیاژهای ریخته گری منیزیم-آلومینیوم (Mg-Al) برای تولید چرخ های فرمان، ستون های فرمان، براکت های پشتیبانی، پانل های ابزار، پدال ها و محفظه های منیفولدهای ورودی، در میان قطعات بی شمار دیگر استفاده می کنند. ریخته گری Mg-Al نیز برای ساخت جعبه دنده و کلاچ استفاده می شود.

 

 رینگ های یک خودروی Porsche Carrera GT از آلیاژ منیزیم

 

استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی برای آلیاژهای هوافضا و گیربکس های هلیکوپترها و اتومبیل های مسابقه ای ضروری است که بسیاری از آنها از آلیاژ منیزیم استفاده می کنند. قوطی های نوشیدنی و نوشابه نیازی مشابه آلیاژهای هوافضا ندارند، با این حال مقدار کمی منیزیم در آلیاژ آلومینیومی که این قوطی ها از آن ساخته شده اند استفاده می شود. علیرغم استفاده از مقدار کمی منیزیم در هر قوطی، این صنعت همچنان بزرگترین مصرف کننده این فلز است. آلیاژهای منیزیم همچنین در صنایع دیگری که کاربردهای آلیاژ سبک و جامد بسیار مهم است، مانند اره برقی و قطعات ماشین آلات و در کالاهای ورزشی مانند چوب بیسبال و قرقره های ماهیگیری استفاده می شود. از دیگر کاربردهای منیزیم می توان به آند برای حفاظت کاتدی در مخازن ذخیره مواد شیمیایی، خطوط لوله و کشتی ها، و در تولید بمب های آتش زا، بمب های آتش زا و آتش بازی ها اشاره کرد.

 

 نویسنده : Mohsen Lotfi Someie / منبع : thoughtco.com / usgs.gov