Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Тема 3. 1. Производство магния. Магний, его свойства и применение
Магний относится к числу широко распространенных металлов. Его содержание в земной коре превышает 2,3 %. Встречается в виде следующих минералов: □ магнезита — природного карбоната магния (МgС03), содержащего 28,8 % магния; □ доломита — двойного карбоната магния и кальция (МgС03 • СаС03), содержащего 13,2 % магния; □ карналлита — двойного хлорида магния и калия (МgС12 • КС1 • 6Н20), содержащего 8,8 % магния; □ бишофит а — шестиводного хлорида магния (МgС12 • 6Н20), растворенного в морской воде. Независимо от вида исходного сырья процесс получения магния можно разбить на три периода: подготовку сырья, получение из него магния и рафинирование. Магний можно получать термическим и электролитическим способами. Последний способ применяется наиболее часто. Технологический процесс производства магния из карналлита следующий. Карналлит обезвоживают и плавят в печах, после чего подают на электролиз, который протекает при температуре выше 700 °С. Электролизер представляет собой сварную стальную ванну, футерованную внутри огнеупорным кирпичом. В расплав карналлита опускают стальные катоды, облицованные с внутренней стороны огнеупором. Графитовый анод устанавливается между двумя катодами и сверху закрывается хлороуловителем. Выделяющийся на аноде хлор в виде пузырьков всплывает, собираясь в хлороуловителе, из которого он удаляется через отверстие. Ионы магния разряжаются на катоде. Плотность электролита поддерживают выше плотности магния, вследствие чего последний всплывает на поверхность, откуда периодически удаляется с помощью вакуумных ковшей и насосов. При этом применяются определенные меры предосторожности, исключающие контакт расплавленного магния с кислородом воздуха (чтобы избежать возгорания). Дальнейшую очистку магния можно осуществлять возгонкой, используя сравнительно низкую температуру его кипения, или за счет повторного плавления смеси магниевых чушек и специально подобранного флюса, растворяющего неметаллические включения чернового магния. Если в качестве исходного сырья применяют магнезит или доломит, то процесс подготовки руды включает ее обжиг при 900 °С с целью разложения карбонатов, после чего полученный оксид магния смешивают с углем и нагревают в атмосфере хлора. Образующийся в ходе реакции хлорид магния используют для получения магния в электролизерах:
МgО + С + С12 = МgС12 + СО. Процесс получения бишофита из морской воды и его переработку с целью производства магния применяют редко, так как он связан со значительными затратами энергии и большой трудоемкостью. Магний – металл серебристо- белого цвета. Он не имеет полиморфных превращений; кристаллическая решетка магния – г.п.у. Температура плавления магния 650°С. Магний – очень легкий металл: g=1,74г/см3, хорошо обрабатывается резанием и способен воспринимать ударные и гасить вибрационные нагрузки. Теплопроводность магния в 1,5 раза, а электропроводность – в 2 раза ниже, чем у алюминия. Примерно в 1,5 раз меньше, чем у алюминия, и его модуль нормальной упругости. Однако они близки по удельной жесткости. В зависимости от содержания примесей установлены следующие марки магния: Мг90 (99,90% Mg), Мг95 (99,95% Mg), Мг96 (99,96% Mg). Примеси: Fe, Si, Ni, Cu понижают и без того низкую пластичность и коррозионную стойкость. При нагреве магний активно окисляется и при температуре выше 623 ° С на воздухе воспламеняется. Это затрудняет плавку и разливку магния и его сплавов. Порошок, тонкая лента, мелкая стружка магния представляет большую опасность, так как самовозгорается на воздухе при обычных температурах, горят с выделением большого количества теплоты и излучением ослепительно яркого света. Литой магний имеет крупнокристаллическую структуру и низкие механические свойства (sв=110-120 МПа, d=6-8%, НВ300). Модифицирование цирконием и пластическая деформация, приводящая к измельчению структуры, несколько улучшают механические свойства: sв=260 МПа, d=9% (холоднокатаный лист). Отжиг для снятия наклепа проводят при температуре 330-350 °С, в результате чего магний имеет следующие свойства: sв=190 МПа, d=15-17%, НВ400. Наклеп для упрочнения магния применяют редко, так как он вызывает возникновение развитой текстуры деформации и анизотропии свойств. Низкая пластичность магния при комнатной температуре объясняется тем, что в металлах с гексагональной кристаллической решеткой скольжение происходит только по базисным плоскостям. Повышение температуры приводит к появлению новых плоскостей скольжения и двойникования и, как следствие, к увеличению пластичности. В связи с этим обработку давлением магния проводят при температуре 350-450 °С в состоянии наибольшей пластичности.
Чистый магний из-за низких механических свойств как конструкционный материал практически не применяется. Он используется в пиротехнике, в химической промышленности, для синтеза органических препаратов, в металлургии различных металлов и сплавов – как раскислитель, восстановитель и легирующий элемент.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 85; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.188.44.223 (0.008 с.) |