鎂冶金學(xué)第一講概論-在線瀏覽
2025-02-02 07:11本頁面
【正文】 S22S22P63S2 ? 價(jià)電子排布式為3s2； ? 鎂的離子價(jià)態(tài)通常為 +2價(jià)； 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)。 △ 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 。 純度為 %的金屬鎂在 20℃ （ 293K） 時(shí)的動(dòng)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(dòng)態(tài)和靜態(tài)彈性模量分別為 45 GPa和 43GPa。 基本特性 基本特性 ▲ 化學(xué)性質(zhì) △ 耐蝕性較差 。 △ 在許多介質(zhì)中都有反應(yīng) 。 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。 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。 MgC12和 CaC12對鎂的腐蝕最大。在海水和礦泉水中鎂容易受到腐蝕。為了避免鎂的嚴(yán)重腐蝕，鎂中的含鐵量不應(yīng)超過 %。 基本特性 ▲ 合金化性能 △ 元素周期表中有幾十種元素可與鎂形成合金 。 最常見的鎂金屬間化合物結(jié)構(gòu)有三種類型： ① 具有 CsCl簡單立方結(jié)構(gòu)的 AB型 ， 典型的合金有MgAg、 MgCe和 MgSn等； ② 具有 Laves相的 AB2型 ， 典型的合金有 MgCuMgZn2和 MgNi2等； ③ 具有面心立方的 CaF2型 ， 典型的合金有 Mg2Si和Mg2Sn等 。 ⑴ 作為重要的合金元素 。 如在5XXX系鋁合金中 、 牌號為 5A13的鋁合金中鎂的含量范圍為 ~%。 ② 鎂主要是 固溶狀態(tài) 和 β相 （ Mg2Al3或 Mg5Al8） 存在 。 ④ Mg含量對合金的再結(jié)晶溫度影響較大 ， 當(dāng) Mg含量小于 5%時(shí) ， 再結(jié)晶溫度隨 Mg含量的增加而降低；當(dāng)Mg含量超過 5%時(shí) ， 再結(jié)晶溫度隨 Mg含量增加而升高 。 消費(fèi)結(jié)構(gòu) ⑵ 作為 提高抗拉強(qiáng)度 、 耐熱性和耐蝕性的添加元素 。 ※ 對含 %Mn的 AlCu（ %~6%） Mg合金而言 ，當(dāng)其中 Mg加入量為 1 .2% ~ %時(shí) ， 在 200℃ 、1 6 0 Mpa 條件下具有最大的 持久強(qiáng)度 。 消費(fèi)結(jié)構(gòu) 消費(fèi)結(jié)構(gòu) ▲ 鎂合金領(lǐng)域的應(yīng)用 鎂合金為 目前工業(yè)上可應(yīng)用的 最輕的金屬結(jié)構(gòu) 材料 。 (2) 剛性較高： 鎂合金之比剛性與鋁合金 、 鋅合金相近 ，但為一般塑料的 10倍 ， 在強(qiáng)度上優(yōu)于塑料材料自不待言 。 汽車上 的應(yīng)用潛力巨大 。 消費(fèi)結(jié)構(gòu) (7)質(zhì)感極佳： 人類對金屬質(zhì)感、光澤仍有不可抹滅的愛戀， Nokia 8810外殼做成類金屬樣式，但其光澤仍有差距，質(zhì)感更不同于金屬，使用鎂合金，因其為金屬，外觀及觸摸質(zhì)感佳，對于工業(yè)設(shè)計(jì)師而言此為不可忽略之事實(shí)。據(jù)估計(jì)只要花費(fèi)相當(dāng)于新料價(jià)錢的 4%，就可將鎂合金制品及廢料回收使用。 生鐵中加鎂 ，可使鐵中鱗片狀石墨體球化 ， 球化后生鐵的機(jī)械強(qiáng)度可增加 1~3倍合金來制造 ， 液體流動(dòng)性可增加 ~1倍 。 如可用來熱還原生產(chǎn) Ti、Zr、 Hf等；也可用來熱還原生產(chǎn) Be、 B。 如 Mg2Ni基合金便是一種良好的儲氫材料 ， 該材料的儲氫量可達(dá)到 3~4%（ 質(zhì)量比 ）
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