Mischmetal Forklaret: Egenskaber, anvendelser og historie

Mischmetal er en sjælden jordens legering, som er præcis som dens tyske navn oversætter: 'En blanding af metaller'.

Der findes ingen præcis formulering for mischmetal, men en fælles sammensætning er ca. 50 procent cerium og 25 procent lantan med mindre mængder neodymium, praseodymium og andre spor af sjældne jordarter, der udgør balancen.

Med oprettelsen af ​​den første mischmetal fra monazitmalm blev den sjældne jordmetalindustri født, hvilket banede vejen for isolering og rensning af mange sjældne jordarter.

Fysiske egenskaber

Generelt er mischmetal blød og skør. Men fordi sjældne jordarter let oxiderer og absorberer hydrogen og nitrogen, er det yderst vanskeligt at fremstille en tilstrækkeligt ren prøve af mischmetal for at teste det for mekaniske og elektriske egenskaber.

Ifølge Jiangxi Xinji Metals, en førende kinesisk fabrikant af mischmetal, tilbød selv sjældne jordmetaller 99. 99999% kommerciel renhed må kun indeholde 99. 99% sjældent jordmetal i leveret tilstand med op til 10.000 dele pr. million oxygen urenheder i legeringen.

Disse urenheder skaber gitterfejl og mikrostrukturelle indeslutninger, som negativt påvirker styrke, sejhed, duktilitet og ledningsevne. Som følge heraf offentliggøres ingen væsentlige og pålidelige fysiske ejendomsdata på de forskellige kommercielle mischmetaler af industri eller forskningslitteratur.

Historie

Mischmetal blev oprindeligt kaldt Auers metal efter Carl Auer von Welsbach, der skabte legeringen ud af restmateriale fra sine eksperimenter med at skabe et thoriumdrevet lette mantel i 1885.

Hans thoriumkilde var monazit sand, hvoraf ca. 90-95% var sammensat af andre sjældne jordarters metaller. Ingen af ​​disse havde på det tidspunkt handelsværdi.

I løbet af 1903 havde von Welsbach optimeret fusionselektrolyseproceduren for at fremstille en tomrumfri ceriumlegering med ca. 30 procent jern. Jerntilsætningen tilsatte signifikant hårdhed til ceriumet, som er en pyroforisk sjælden jordart.

Han havde skabt Auermetall, nu kendt som ferrocerium, som er det grundlæggende materiale, der anvendes til flint i brandstartere og lightere.

Fra denne opdagelse indså von Welsbach, at han kunne adskille de forskellige sjældne jordarter fra en given malm ved hjælp af elektrolytiske processer. Ved at forsigtigt anvende de forskellige opløselighedsegenskaber hos de forskellige sjældne jordarter til hans fordel, kunne han isolere dem fra deres naturligt forekommende kloridformer. Dette var begyndelsen på metalindustrien i sjældne jordarter - nu kunne de forskellige rene elementer evalueres og anvendes til nye kommercielle anvendelser.

Mischmetal på markedspladsen og industrien

Mischmetal handles ikke som en vare på større børser, men forbruges gennem flere industrikanaler.Kina er den største producent af sjældne jordarter, herunder mischmetallegering.

Mischmetal forbruges direkte i industrielle anvendelser:

• Som en oxygen getter i fremstilling af vakuumrør.
• I batterier afhænger af metalhydridteknologi.
• Som gnistkilde for at starte brande og flammer, samt i filmens specialeffekter.
• Producenter af stål og ikke-jernholdige metaller til forbedring af støbeevne og mekaniske egenskaber i visse legeringer.