鎂冶金學(xué)第一講概論(已修改)
2025-01-09 07:11 本頁面
【正文】 主要內(nèi)容： 1，概述 2，硅熱法煉鎂 3，電解法煉鎂 4，粗鎂的精煉 主要參考書目： 1，硅熱法煉鎂生產(chǎn)工藝學(xué) （中南大學(xué)出版社， 2023，徐日瑤主編） 2，金屬鎂生產(chǎn)工藝學(xué) （中南大學(xué)出版社， 2023，徐日瑤主編） 3，鎂電解生產(chǎn)工藝學(xué) （中南大學(xué)出版社， 2023，張永健主編） 教師聯(lián)系方式： 周向陽，冶金館 308， 8836329， 13908482918 鎂冶金學(xué) 主要內(nèi)容： 第一講 ：概 論 1，鎂的基本特性 2，鎂的消費(fèi)結(jié)構(gòu) 3，煉鎂的主要原料 4，煉鎂的方法簡述 一、鎂的基本特性 一、鎂的基本特性 基本特性 基本特性 ? 元素符號： Mg。 第 2族，第3周期；地殼中儲量 第 8， ( OSiAlFeCaNaKMg)； ? 原子序號： 12； ? 相對原子量： ； ? 存在 3個自然同位素， 質(zhì)量數(shù)分別為 、 ； ? 鎂粉、鎂絲和鎂薄在空氣中加熱時容易燃燒，燃燒時發(fā)出 耀眼的白光。 基本特性 ? Colour: silvery white ? 鎂在室溫下為穩(wěn)定的固態(tài) ； ? 空氣中容易氧化成灰色。 ? 堿土輕金屬， 密度比鋁輕 1/3，只有鐵的 2/9； ▲ 電子特性 —— ? 電子云排布 :1S22S22P63S2 ? 價電子排布式為3s2； ? 鎂的離子價態(tài)通常為 +2價； 基本特性 ▲ 晶體結(jié)構(gòu)特征 —— 近乎完美的密排六方結(jié)構(gòu) （ hcp) 基本特性 ▲ 熔點(diǎn)和沸點(diǎn) —— △ 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，熔點(diǎn)為 （ 650+1） ℃ ； 在鎂中添加 Pb、 Al和 Sb等元素將提高其沸點(diǎn)，而添加 Zn和 Cd等元素則會降低鎂的沸點(diǎn)。 △ 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)為（ 1360+1） ℃ ； 隨壓力的增加，鎂的熔點(diǎn)逐漸升高。 △ 密度 —— 密度小 ， 1738 kg m3 (20 ℃ )； △ 蒸氣壓 —— (627℃ ), (727℃ ). 基本特性 ▲ 力學(xué)性能 △ 鎂的室溫塑性很差； 純鎂單晶體的臨界切應(yīng)力只有 （ 48~49） 105Pa， 純鎂多晶體的強(qiáng)度和硬度也不高 ， 因此 ， 純鎂 不能直接用作結(jié)構(gòu)材料 ， 純鎂通常被用來配制鎂合金或其它合金 。 △ 金屬鎂的彈性模量與其純度及溫度有關(guān) 。 純度為 %的金屬鎂在 20℃ （ 293K） 時的動態(tài)彈性模量為 44GPa， 靜態(tài)彈性模量為 40GPa； 當(dāng)純度為 ， 金屬鎂的動態(tài)和靜態(tài)彈性模量分別為 45 GPa和 43GPa。 隨著溫度的升高 ， 金屬鎂的彈性模量下降 。 基本特性 基本特性 ▲ 化學(xué)性質(zhì) △ 耐蝕性較差 。 主要原因： ① 鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位較負(fù) ， 容易失去電子； ② 表面氧化膜疏松多孔，且脆性大。 △ 在許多介質(zhì)中都有反應(yīng) 。 介質(zhì) 化學(xué)反應(yīng)特征 空 氣 （ 1）隨溫度的升高而，氧化快速增長，特別是在潮濕空氣中； （ 2）固體鎂不易燃燒，在熔融狀態(tài)時易燃燒； （ 3）鎂屑、鎂粉更易燃燒生成氧化鎂。 N CO、SO2 （ 1）在 ，鎂與氮發(fā)生反應(yīng)生成 Mg3N2；在 ，鎂的氮化反應(yīng)異常迅速。 （ 2）高溫下鎂可分解 CO2和 SO2， 生成 MgCMgS 基本特性 酸溶液 ⑴鎂與鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸等酸溶液反應(yīng)劇烈； ⑵能耐氫氟酸和鉻酸的腐蝕；⑶有機(jī)酸能腐蝕鎂。 堿溶液酒精和礦物油 鎂在苛性堿溶液、碳酸鈉溶液、二硫化碳、干燥的碳?xì)浠衔铩⒂袡C(jī)鹵素衍生物、無水酒精和礦物油中比較穩(wěn)定。 氧化物氯化物 鎂能將許多氧化物還原成金屬，并能與許多金屬形成合金。 MgC12和 CaC12對鎂的腐蝕最大。 水 蒸餾水在室溫下幾乎不與鎂發(fā)生反應(yīng)；沸水
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