マグネシウムの原子量の合計値は次のようになります。 24.305 グラム/モル. 一般的に, Mg の密度は、結晶格子内の原子量と原子間距離に依存します。. マグネシウムは鉄や鉄などの金属よりも軽い アルミニウム その原子の原子量が小さいため、. さらに, マグネシウム原子は鉄やアルミニウムほど重くない.

軽量化が重要な場合には、マグネシウムの密度を低くすることが求められます。. 例えば, 航空宇宙および自動車用途で. それにもかかわらず, マグネシウムの周期表と原子構造からも、Mg 密度が原子充填密度に比例することがわかります。.

マグネシウムを作る: 概要

マグネシウムは通常、2 つの主なプロセスを通じて製造されます。: 電解還元と熱還元. これには、鉱石からマグネシウムを抽出するバクスタープロセスが含まれます。, マグネサイトまたはドロマイトのいずれかを選択し、金属を精製します.

電解還元

この方法では, 精製された溶融塩化マグネシウムに電流を流します。 (MgCl₂), 海水または天然資源由来. 電解還元はエネルギー消費の高いプロセスです, 高純度マグネシウムの工業的製造において最も頻繁に使用される技術.

熱の低減

酸化マグネシウムは通常マグネシウム鉱石から得られます。. 高温で溶けてしまうので. シリコンやカーボンなどの還元剤を添加. このプロセスにより金属マグネシウムが生成されます. 電解還元法との比較, エネルギー要求の少ないプロセスですが、生成される純度は低くなります.

マグネシウム鉱石の供給源

マグネシウムの主な供給源はマグネサイトから得られます (MgCO₃) そしてドロマイト (カルシウムマグネシウム(CO₃)₂). これらの鉱石は容易に入手でき、抽出スタイルは鉱石の性質と必要な最終金属製品のグレードに応じて異なります。.

精製と浄化

抽出後のマグネシウムを精製して元素を除去します, 鉄などの, カルシウム, とシリコン. 純度は蒸留または減圧蒸留によって達成できます。.

マグネシウムの物性

マグネシウムはアルカリ土類金属です. いくつかの主要な特性で構成されます, 他の金属に最適です.

密度

マグネシウムの密度は約 1.738 グラム/センチメートル 3, これにより、構造用金属の中で最も軽いものの 1 つとなることができます。. そのため、軽量化が重要な用途に使用されます。.

融点

マグネシウムは融点が650℃と低い (1,202°F) 他の金属と比較すると、加工や鋳造が容易ですが、高温用途には適していません。.

沸点

マグネシウムの沸点は1,090℃です. したがって, 材料は比較的高温に保たれるため、特定の用途に適しています。.

熱伝導率

マグネシウムは熱の良伝導体であり、熱伝導率は 156 W/m-k, 電子機器や自動車用途の熱に弱い部品に最適です。.

電気伝導性

マグネシウムは銅などの金属と比較して導電率が低いと評価されています.

弾性率

マグネシウムの弾性率は約 45 GPa. それで, 材質は非常に硬いですが、アルミニウムや恒星鋼などの他の金属と同様の症状があります。.

色と外観

マグネシウムは通常、明るく軽量な金属であり、機械加工すると光沢のある外観になります。. しかし, 空気に触れるとかなり早く錆びる可能性があります, したがって, 表面が灰色の酸化皮膜に変わります.

反応性

マグネシウムは高温で反応性の高い金属です. 通常、空気中で燃えて明るい白い炎を生成します, 花火での使用に適したものにする.

マグネシウムの化学的特性 – 重要な値

財産	価値
原子番号	12
原子量	24.305 グラム/モル
電気陰性度	1.31 (ポーリンスケール)
酸化状態	+2 (一般的に Mg²⁺ イオンを形成します)
水との反応 (寒い)	反応が遅い, 水酸化マグネシウムの形成 (マグネシウム(おお)₂) と水素ガス (H₂)
水との反応 (熱い)	反応が早くなる, 水酸化マグネシウムと水素ガスを生成します
酸素との反応	酸化マグネシウムを生成する (MgO) 高温で (2マグネシウム + O₂ → 2MgO)
酸との反応	塩酸と反応する (塩酸), 塩化マグネシウムの生成 (MgCl₂) と水素ガス (H₂)
炭素との反応	炭化マグネシウムを形成します (MgC₂) 高温で (マグネシウム + C → MgC₂)
耐食性	適度; 乾燥した空気中で保護酸化物層を形成します, しかし、湿った環境や塩分のある環境では簡単に腐食します。
水酸化マグネシウムの生成	水酸化マグネシウムを生成する (マグネシウム(おお)₂) 水やアルカリ溶液にさらされた場合, 水にわずかに溶ける

マグネシウム – 利点と比較. 制限事項

利点	制限事項
マグネシウムが一番軽い構造用金属, 約の重量上の利点を提供します 30% アルミニウムの上と 50% チタンを超えて.	引火性が高い, 特に純粋な形で, ただし、粉末や削りくずとは対照的に、バルクの場合はそれほど心配はありません。.
費用対効果が高いそして豊富な, 製造のための調達が容易になる.	腐食しやすい保護合金なし, アルミニウムやステンレス鋼などの金属よりも影響を受けやすい.
優れた重量比強度を実現剛性対重量比.	複雑な処理他の金属と比べて, 専門的な技術が必要です.
優れた熱伝導性, 電子部品や自動車部品などの熱に敏感な用途に役立ちます.	一部の合金は、脆い, 特に低温条件下では.
電磁波シールドに最適, 航空宇宙やエレクトロニクスで一般的に使用される.	のエネルギーを大量に消費する抽出プロセス, 広く入手可能であるにもかかわらず.
最小限のエネルギーで済みますリサイクルする, 環境に優しいオプションになります.	生産コストが高くなる可能性があるプロセスが複雑なため、アルミニウムやスチールなどの他の金属と比較して.
最も高い減衰能力を持っています構造用金属の中でも, 振動に敏感なアプリケーションに最適.	の融点が低い高温用途には不向きになります.
容易に合金化される特性を向上させるために他の金属や元素を加える.	特定の合金は低温では脆くなる可能性があります, 一部の高ストレス用途での使用を制限する.
一部のマグネシウム合金は、生体適合性のある, 医療用インプラントや医療機器に適しています.	以下の傾向にある可能性があります電気腐食電解環境で他の金属と組み合わせて使用する場合.

マグネシウム: 一般的なアプリケーション

マグネシウムの一般的な用途には次のものがあります。:

花火

花火や発煙筒には、高輝度で燃えるためマグネシウムが使用されています。, 白い炎. それで, 花火作品で鮮やかな効果を生み出すのに役立つ素材です。.

荷物

マグネシウムは軽量でありながら強度に優れているため、高級スーツケース製品での使用に最適です。. 優れた品質のスーツケースメーカーのほとんどは、マグネシウム合金を採用して、強力で軽量なフレームを設計しています。.

スポーツおよびレクリエーション用品

マグネシウム合金はテニスなどの特殊活動用の器具に使用されています, ゴルフ, 軽量で丈夫なので、サイクリングにも最適です。. 強度と重量の比により、扱いやすい最小限の重量で靭性と機能性が保証されます。.

カメラ

軽量かつ堅牢な構造を実現, プロレベルのデジタルカメラには通常、マグネシウム合金が組み込まれています. これでカメラの持ち運びが楽になります. さらに, カメラ本体の堅牢性も向上.

電動工具

軽くて衝撃吸収性に優れているため、電動工具の製造に使用されます。. また、振動も減少するため、工具が疲れることなく扱いやすくなり、時間の経過とともにその効果が高まります。.

チャイルドシート

例えば, スポーツカーのシートには軽量であると同時に強度も求められるため、マグネシウムが使用されています。. 強度も高い素材です, これにより、メーカーは重量で車が動けなくなることなく、丈夫なシートフレームを作ることができます。.

ラップトップ

最近では、耐久性と軽さを実現するために、マグネシウム合金がハイエンドのラップトップの筐体に組み込まれているのが通常です. また, ガジェットの冷却や内部部品の保護に役立ちます.

結論

マグネシウムは構造用金属の中で最も軽い. これは重量が重要な領域において大きな利点となります. マグネシウムを産業で最大限に活用するには、エンジニアリングおよび製造の分野でマグネシウムの密度を適切に理解することが重要です。. お問い合わせ 詳細については.

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