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科普知识——镁

发布时间:2016-09-09

发现小史

·   1808年英国化学家戴维(H.Davy)电解汞和氧化镁的混合物制得镁汞齐,首次获得金属镁。Magenesium是希腊的城市名,是戴维制得金属镁的地方。1828年法国科学家比西(A.A.B.Bussy)用钾还原熔融氧化镁得金属镁。1833年英国科学家法拉第(M.Faraday)又用电解熔融氧化镁的方法制得金属镁。1886年德国用此法,进行工业生产。

金属性质

·   镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一,镁的比重是1.74g/cm3,只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4;镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。 镁具有比强度、比刚度高,导热导电性能好,并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量仅为铝合金的70%和易于回收等优点。 镁合金的比强度高于铝合金和钢,略低于比强度最高的纤维增强塑料;比刚度与铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料;耐磨性能比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380;减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。

资源

·   镁是自然界分布限广的重要有色金属,属二价碱土金属,约占地壳质量的2.35%。镁的资源丰富,种类很多,最主要的是海水、盐湖卤水中的氯化镁和光卤石以及呈碳酸盐形式的菱镁矿和白云石。

制取

·   金属镁的现行生产方法可分为两大类,熔盐电解法和热还原法。目前世界上用这两种方法生产的镁,分别占80%和20%左右。具体方法有:熔盐电解法炼镁、硅热还原法炼镁。熔盐电解法炼镁包括氧化镁的生产及电解制镁两大步;硅热还原法炼镁又有皮江法(皮吉昂法)和马格尼特法两种。

发现小史

·   镁主要用于制造铝合金,镁作为合金元素可以提高铝的机械强度,改善机械加工性能以及而碱腐蚀性能。由于镁基合金(含铝、锰、锌锂等)的结构件或压铸件的比强度(单位质量的强度)大,在汽车、航空、航天等工业中,用镁替代部分的铝,可减轻结构的质量。镁和卤素的亲合力强,是用金属热还原法生产钛、锆、铪、铀、铍等的重要还原剂。镁可用作生产球墨铸铁的球化剂。在钢铁冶炼中镁可代替碳化钙脱硫,可以使钢中硫的含量下降得更低,且在这方面的用量增长较快。在有机合成中,应用镁的格里纳德(Grignard)反应,可以合成多种复杂的有机化合物。镁还用作化工槽罐、地下管道及船体等阴极保护的阳极材料;镁用来制造干电池、镁—海水储备电池。镁由于燃烧热高,燃烧时发出耀眼光焰,还用来制作照明弹、燃烧弹和焰火等。此外,镁还可作为一种新的储能材料,每立方米MgH2蓄能19×109焦耳。

 


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