Caractéristiques, propriétés et applications du magnésium

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Le magnésium est le plus léger de tous les éléments métalliques et est principalement utilisé dans les structures alliages en raison de sa légèreté, sa résistance et sa résistance aux corrosion.

Il existe plus de 60 minéraux différents connus pour avoir une teneur en magnésium de 20% ou plus, ce qui en fait le huitième élément le plus abondant de la croûte terrestre. Mais lorsque les plans d'eau sont pris en compte, le magnésium devient l'élément le plus abondant à la surface de la terre. Cela est dû à la teneur importante en magnésium dans l'eau salée, qui est en moyenne d'environ 1290 parties par million (ppm). Pourtant, malgré son abondance, la production mondiale de magnésium n'est que d'environ 757 000 tonnes par an.

Propriétés

  • Symbole atomique: Mg
  • Numéro atomique: 12
  • Catégorie d'élément: Métal alcalin
  • Densité: 1,738 g / cm3 (20 ° C)
  • Point de fusion: 1202 ° F (650 ° C)
  • Point d'ébullition: 1994 ° F (1090 ° C)
  • Dureté de Moh: 2,5

Caractéristiques

Les caractéristiques du magnésium sont similaires à celles de son métal frère

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aluminium. Il a non seulement la densité la plus faible de tous les éléments métalliques, ce qui en fait le plus léger, mais il est également très solide, très résistant à la corrosion et facilement usinable.

Histoire

Le magnésium a été découvert comme élément unique en 1808 par Sir Humphrey Davy mais non produit en métal forme jusqu'en 1831 où Antoine Bussy fabrique du magnésium lors d'une expérience avec du magnésium déshydraté chlorure.

La production commerciale de magnésium électrolytique a commencé en Allemagne en 1886. Le pays est resté le seul producteur jusqu'en 1916, lorsque la demande militaire de magnésium (pour les fusées éclairantes et les balles traçantes) a conduit à la production aux États-Unis, en Grande-Bretagne, en France, au Canada et en Russie.

La production mondiale de magnésium a chuté entre les guerres, bien que la production allemande ait continué à soutenir l'expansion militaire nazie. La production allemande est passée à 20 000 tonnes en 1938, représentant 60% de la production mondiale.

Afin de rattraper leur retard, les États-Unis ont soutenu 15 nouvelles installations de production de magnésium et, en 1943, possédaient une capacité de production de plus de 265 000 tonnes de magnésium.

Après la Seconde Guerre mondiale, la production de magnésium a de nouveau baissé car les producteurs ont eu du mal à trouver des méthodes économiques pour extraire le métal afin de rendre son prix compétitif par rapport au coût de l'aluminium.

Production

Selon l'emplacement et le type de ressource utilisé, une grande variété de méthodes de production peuvent être utilisées pour affiner le magnésium métal. Cela est dû à la fois au fait que le magnésium est si abondant, ce qui rend possible la production dans de nombreux endroits et au moindre les applications finales du métal étant si sensibles aux prix qu'elles incitent les acheteurs à rechercher en permanence le coût le plus bas possible la source.

Traditionnellement, le magnésium est produit à partir de dolomite et de minerai de magnésite, ainsi que de saumures contenant du chlorure de magnésium (dépôts de sel naturels).

Applications

En raison de ses similitudes avec l'aluminium, le magnésium peut être utilisé comme substitut à de nombreuses applications, sinon la plupart, de l'aluminium. Le magnésium reste cependant limité par ses coûts d'extraction, qui rendent le métal environ 20% plus cher que l'aluminium. En raison des droits d'importation sur le magnésium produit en Chine, les prix du magnésium aux États-Unis peuvent être presque le double de ceux de l'aluminium.

Plus de la moitié du magnésium est utilisé dans les alliages avec de l'aluminium, qui sont appréciés pour leur résistance, leur légèreté et leur résistance aux étincelles, et sont largement utilisés dans les pièces automobiles. En fait, divers constructeurs automobiles utilisent des alliages moulés magnésium-aluminium (Mg-Al) pour produire des volants, colonnes de direction, supports, tableaux de bord, pédales et boîtiers de tubulure d'admission, entre autres les pièces. Les moulages sous pression Mg-Al sont également utilisés pour fabriquer des carters de transmission et d'embrayage.

La haute résistance et la résistance à la corrosion sont essentielles pour les alliages aérospatiaux, ainsi que pour les boîtes de vitesses d'hélicoptères et de voitures de course, dont beaucoup dépendent d'alliages de magnésium.

Les canettes de bière et de soda n'ont pas les mêmes exigences que les alliages aérospatiaux, mais une petite quantité de magnésium est utilisée dans l'alliage d'aluminium qui forme ces canettes. Bien qu'elle n'utilise qu'une petite quantité de magnésium par boîte, cette industrie est toujours le plus grand consommateur de métal.

Les alliages de magnésium sont également utilisés dans d'autres industries où les applications d'alliages légers et robustes sont cruciale, comme dans les tronçonneuses et les pièces de machines, et dans les articles de sport comme les battes de baseball et la pêche bobines.

Seul, le magnésium métal peut être utilisé comme désulfurant dans le fer et production d'acier, comme désoxydant dans la réduction thermique de titane, le zirconium et l'hafnium, et comme nodulariseur dans la production de fonte nodulaire.

Le magnésium est également utilisé comme anode pour la protection cathodique dans les réservoirs de stockage de produits chimiques, les pipelines et les navires, ainsi que dans la production de bombes à fusée, de bombes incendiaires et de feux d'artifice.

Sources:

Pour une histoire approfondie du magnésium, veuillez consulter L'histoire du magnésium de Bob Brown, disponible sur Magnesium.com. http://www.magnesium.com

USGS. Sommaires des produits minéraux: magnésium (2011).

La source: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/

Association internationale du magnésium. www.intlmag.org

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