Мишметалл

Применение церия в отечественной промышленности

Впервые в 1884 году был получен патент на использование церия. Металл стали применять в газокалильных лампах для увеличения яркости пламени светильников. В настоящее время он находит широкое применение:

  • при небольших добавках к сплавам, которые растрескиваются, улучшается ковка, прокатка, легко получаются листы, трубы и прутки. Металл способствует модифицированию сплавов из железа, магния, алюминия, конструкционных сталей, увеличивая их прочность и коррозийную устойчивость;
  • в качестве добавки к чугуну. Тем самым повышают жидкотекучесть, улучшают обрабатываемость отливок и физико-механические свойства;
  • в нефтяной и химической промышленности применяют в роли катализатора, ускоряющего время прохождения реакции;
  • в магнитных термометрах;
  • в атомной технике используют стекла, содержащие церий. Под воздействием радиации они не тускнеют и защищают персонал;
  • входит в состав самого эффективного порошка «Полирита» для полировки зеркального и оптического стекла;

  • сплав церия с железом применяют как искусственный кремень для зажигалок;
  • используют для варки цветных стекол, имеющих оттенок от желтого до оранжевого;
  • одна из важных мировых сфер применение церия проявляется в проверке за отработанными газами автомашин. Этот элемент содействует удалению из них диоксида серы. Введенный в состав катализаторов церий существенно совершенствует и стабилизирует работу при изменении структуры выхлопных смесей;
  • добавляют для изготовления очень закаленных огнеупорных материалов;
  • применяют для производства твердотельных мощных аккумуляторных батарей, которые предназначены для электромобилей, компьютеров, сотовых телефонов, кино- и фотоаппаратов;
  • в медицине лечат и предотвращают симптомы морской болезни. В стоматологии используют цериевую сталь и керамику.

Применение

Линзы, легированные неодимом, используются в лазерах, излучающих инфракрасное излучение с длиной волны от 1047 до 1062 нанометров. Они применяются в системах, обладающих чрезвычайно высокой мощностью, например, в экспериментах по инерционному сдерживанию.

Неодим металлический также используется с другими кристаллами (такими как иттрий-алюминиевый гранат) в лазерах серии Nd:YAG. Данная установка обычно излучает инфракрасные лучи с длиной волны около 1064 нм. Она является одним из наиболее часто используемых твердотельных лазеров.

Другое важное применение металлического неодима – в качестве усиливающего компонента в сплавах, используемых для изготовления мощных высокопрочных постоянных магнитов. Они широко используются в таких продуктах, как микрофоны, профессиональные громкоговорители, наушники-вкладыши, высокопроизводительные электродвигатели постоянного тока, компьютерные жесткие диски – там, где требуется малая магнитная масса (объем) или сильные магнитные поля

Большие неодимовые магниты используются в электродвигателях с большой мощностью и весом (например, в гибридных автомобилях), и генераторах (например, электрические генераторы воздушных судов и ветряных электростанций). Также элемент используют для упрочнения некоторых сплавов. Например, титан становится в полтора раза прочнее после добавки всего 1,5% данного вещества.

Физические свойства

Металлический неодим присутствует в классическом мишметалле (сплаве редкоземельных элементов), где его концентрация обычно составляет порядка 18%. В чистом виде элемент имеет яркий серебристо-золотистый металлический блеск, но быстро окисляется на обычном воздухе. Образуется слой оксида, который отслаивается, подвергая металл дальнейшему окислению. Таким образом, сантиметровый образец вещества полностью окисляется в течение года.

Неодим обычно существует в двух аллотропных формах с преобразованием из двойной гексагональной кубической структуры с центра в центр. Плавиться начинает при 1024°C, а закипать при 3074°C. Плотность вещества в твердой фазе – 7,01 г/см3, в жидком состоянии – 6,89 г/см3.

Атомарные свойства:

  • Состояние окисления: +4, +3, +2 (основной оксид).
  • Электроотрицательность: 1,14 (по шкале Поллинга).
  • Теплопроводность: 16,5 Вт/(м·К).
  • Энергия ионизации: 1: 533,1 кДж/моль, 2: 1040 кДж/моль, 3: 2130 кДж/моль.
  • Радиус атома: 181 пикометр.

Месторождения руд, содержащих церий

Чисто цериевых минералов в природе не существуют. Больше всего его содержат:

  • бастнезит. Руда состоит из кристаллов желтого, красного или бурого цвета. Месторождения, находящиеся в США и Китае, содержат большую часть мировых запасов церия. Известные месторождения бастнезитовых руд есть также во Вьетнаме и Афганистане;
  • монацит. Это блестящий минерал желто-бурого оттенка. Его месторождения сконцентрированы в Бразилии, Австрии, Малайзии, Таиланде, США и ЮАР. Россыпи монацитового песка имеются по берегам морей, озер и рек многих стран;
  • лопаритовые руды. Они являются главным источником металлического церия в России. Главное месторождение находится на Кольском полуострове.

Описание

Химический элемент не встречается естественным образом в металлической форме, его отделяют из вещества дидим, в котором он смешан с другими лантаноидами (в частности, с празеодимом). Хотя неодим классифицируется как редкоземельный металл, это довольно распространенный элемент, встречающийся не реже кобальта, никеля или меди, и широко распространен в земной коре. Большая часть вещества добывается в Китае.

Неодимовые соединения были впервые коммерчески использованы в качестве стеклянных красителей в 1927 году, и они остаются популярной добавкой в ​​очковых линзах. Цвет соединений неодима из-за присутствия ионов Nd3+ часто имеет красновато-фиолетовый оттенок, но он изменяется в зависимости от типа освещения.

Свойства

Состав мишметалла зависит от его месторождения. Чаще всего данные смеси состоят из церия, лантана, неодима и железа. Процентное содержание химических элементов влияет на физические характеристики: пластичность и устойчивость к ползучести. В некоторых случаях в мишметалл добавляют частицы магния, чтобы повысить его антикоррозийные свойства.

В зависимости от химического состава выделяют следующие марки сплавов редкоземельных металлов:

  1. Мишметалл МЦ50Ж3: процентное содержание церия составляет 60%, лантана – 35%, неодима – 3%, железа – 2,5%.
  2. Мишметалл МЦ50Ж6: состоит на 50% из церия, на 25% — из лантана, на 3% — из неодима, на 6% — из железа.
  3. Мишметалл ТУ 48 4 280 91: процентное содержание церия составляет 45%, лантана – 20%, неодима – 15%, железа – 10%.

Эти вещества отличаются высокой стойкостью к воздействию электрического тока и вибрации. При смешивании с алюминиевыми сплавами они становятся более пластичными и жаростойкими.Поэтому они способны снизить порог хладноломкости изделий. При взаимодействии с серой, азотом, водородом и кислородом мишметалл образует тугоплавкие соединения, снижающие красноломкость металлических конструкций.Этот сплав изменяет структуру кристаллической решетки, улучшая механические свойства металлов.

СВОЙСТВА

Цвет на свежем изломе цинково-белый, оловянно-белый до светло-серого, быстро тускнеет за счет образования тёмно-серой побежалости; чёрный на выветрелой поверхности. Твёрдость по шкале Мооса 3 — 3,5. Плотность 5,63 — 5,8 г/см3. Хрупкий. Диагностируется по характерному запаху чеснока при ударе. Спайность совершенная по {0001} и менее совершенная по {0112}. Излом зернистый. Уд. вес 5,63-5,78. Черта серая, оловянно-белая. Блеск металлический, сильный (в свежем изломе), быстро тускнеет и становится матовым на окислившейся, почерневшей с течением времени поверхности. Является диамагнетиком.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Мышьяк встречается в гидротермальных месторождениях в виде метаколлоидных образований в пустотах, образуясь, очевидно, в последние моменты гидротермальной деятельности. В ассоциации с ним могут встречаться различные по составу мышьяковистые, сурьмянистые, реже сернистые соединения никеля, кобальта, серебра, свинца и др., а также нерудные минералы.

В литературе имеются указания на вторичное происхождение мышьяка в зонах выветривания месторождений мышьяковистых руд, что, вообще говоря, мало вероятно, если учесть, что в этих условиях он очень неустойчив и, быстро окисляясь, разлагается полностью. Черные корочки состоят из тонкой смеси мышьяка и арсенолита (As2О3). В конце концов образуется чистый арсенолит.

В земной коре концентрация мышьяка невелика и составляет 1,5 промилле. Он встречается в почве и минералах и может попасть в воздух, воду и грунт благодаря ветровой и водной эрозии. Кроме того, элемент поступает в атмосферу из других источников. В результате извержения вулканов в воздух выделяется около 3 тыс. т мышьяка в год, микроорганизмы образуют 20 тыс. т летучего метиларсина в год, а в результате сжигания ископаемого топлива за тот же период выделяется 80 тыс. т.

На территории СССР самородный мышьяк был встречен в нескольких месторождениях. Из них отметим Садонское гидротермальное свинцово-цинковое месторождение, где он неоднократно наблюдался в виде почковидных масс на кристаллическом кальците с галенитом и сфалеритом. Крупные почкообразные скопления самородного мышьяка с концентрически-скорлуповатым строением были встречены на левом берегу р. Чикоя (Забайкалье). В парагенезисе с ним наблюдался лишь кальцит в виде оторочек на стенках тонких жил, секущих древние кристаллические сланцы. В виде обломков (рис. 76) мышьяк был найден также в районе ст. Джалинда, Амурской ж. д. и в других местах.

В ряде месторождений Саксонии (Фрейберг, Шнееберг, Аннаберг и др.) самородный мышьяк наблюдался в ассоциации с мышьяковистыми соединениями кобальта, никеля, серебра, самородным висмутом и др. Все эти и другие находки этого минерала практического значения не имеют.

Свойства металла-лантаноида

Химический элемент церий является легким редкоземельным элементом, принадлежит третьей группе в периодической системе Менделеева. Он имеет светло-серый цвет с атомной массой 140,12 и температурой плавления около 1000 градусов по Цельсию. Металл обладает высокой активностью и в соединениях показывает две валентности 3+ и 4+. Он активно вступает в реакцию с азотом, водородом и кислородом. Взаимодействие с водородом начинается при комнатной температуре и сопровождается выделением тепла. Реакция идет тем активнее, чем выше температура.

Металл способен растворяться в разведенных кислотах с выделением водорода. Одним из особых свойств церия является его бурная реакция с цинком, которая протекает мгновенно и заканчивается взрывом. На воздухе у металла образуется покрытие из очень тонкой пленки оксида. Воспламеняется элемент при температуре более 300 градусов по Цельсию, превращаясь в диоксид. Это порошковое вещество желтого цвета. При прокаливании его в водороде получается окись трехвалентного церия, которая при взаимодействии со щелочью становится четырехвалентной. Церий – это ковкий и вязкий металл. Он легко прокатывается и при нагреве вытягивается в проволоку. Находится в зависимости от давления. При сжатии происходит значительное уменьшение объема и падает электросопротивление. Это исключительное явление объясняется появлением в электронном облаке четырехвалентных ионов.

Вместо заключения

На смену минеральным линзам приходят пластиковые. Они значительно легче и более стойкие, а при изготовлении малозатратные. На мировых рынках изменился спрос на минеральное стекло. Российский производитель не остался в стороне. Это поспособствовало понижению спроса на продукцию, изготовляемую из металлического церия. Отечественным заводам-производителям приходится ориентироваться на другой рынок сбыта.

Они перешли на выпуск порошков для полировки жидкокристаллических телевизионных экранов и мониторов. Главным потребителем стала Юго-Восточная Азия. Кроме того, российская продукция поступает и на внутренний рынок, удовлетворяя спрос на цериевые порошки. Они используются для навигационной техники авиации, флота и обороны. Помимо этого, металлический церий идет на изготовление оптических покрытий, а также его используют при производстве люминесцентных ламп и керамики.

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура мышьяка дитригонально-скаленоэдрическая симметрия. Сингония тригональная, в. с. L633L23PC. Кристаллы крайне редки, имеют ромбоэдрический или псевдокубический габитус.

Установлено несколько аллотропных модификаций мышьяка. В обычных условиях устойчив металлический, или серый мышьяк (альфа-мышьяк). Кристаллическая решетка серого мышьяка ромбоэдрическая, слоистая, с периодом а=4,123 А, угол а = 54° 10′. Плотность (при температуре 20° С) 5,72 г/см3; температурный коэфф. линейного расширения 3,36 • 10 град ; удельное электрическое сопротивление (температура 0° С) 35 • 10—6 ом • см; НВ = ж 147; коэфф. сжимаемости (при температуре 30° С) 4,5 х 10-6cm2/кг. Температура плавления альфа-мышьяка 816° С при давлении 36 атмосфер.

Под атм. давлением мышьяк возгоняется при температуре 615° С не плавясь. Теплота сублимации 102 кал/г. Пары мышьяка бесцветны, до т-ры 800° С состоят из молекул As4, от 800 до 1700° С — из смеси As4 и As2, выше температуры 1700° С — только из As2. При быстрой конденсации паров мышьяк на поверхности, охлаждаемой жидким воздухом, образуется желтый мышьяк— прозрачные мягкие кристаллы кубической системы с плотностью 1,97 г/см3. Известны также другие метастабильные модификации мышьяка: бета-мышьяк — аморфная стеклообразная, гамма-мышьяк — желто-коричневая и дельта-мышьяк — коричневая аморфная с плотностями соответственно 4,73; 4,97 и 5,10 г/см3. Выше температуры 270° С эти модификации переходят в серый мышьяк.

Подготовка

Исторически мишметалл получали из монацита , безводного фосфата легких лантаноидов и тория. Руда подвергалась крекингу путем реакции при высокой температуре либо с концентрированной серной кислотой, либо с гидроксидом натрия . Торий удаляли, используя его более слабую основность по сравнению с трехвалентными лантаноидами, его дочерний радий осаждали с использованием уноса сульфатом бария , а оставшиеся лантаноиды превращали в их хлориды . Полученный в результате «хлорид редкоземельного элемента» ( гексагидрат ), иногда известный как «хлорид лантаноида», был основным химическим продуктом в отрасли производства редкоземельных элементов

При осторожном нагревании, предпочтительно с хлоридом аммония или в атмосфере хлористого водорода , гексагидрат может быть дегидратирован с получением безводного хлорида. Электролиз расплавленного безводного хлорида (смешанного с другим безводным галогенидом для улучшения поведения расплава) приводил к образованию расплавленного мишметалла, который затем разливали в слитки

Любое содержание самария в руде, как правило, не сводилось к металлу, а накапливалось в расплавленном галогениде, от которого его впоследствии можно было выгодно выделить. Мишметалл, полученный из монацита, обычно содержал около 48% церия, 25% лантана, 17% неодима и 5% празеодима, а остальную часть составляли другие лантаноиды. Когда примерно в 1965 году бастнезит начали обрабатывать для получения редкоземельных элементов, он также был преобразован в разновидность хлорида редкоземельных элементов, а затем в мишметалл. Эта версия содержала больше лантана и меньше неодима.

По состоянию на 2007 год высокий спрос на неодим сделал выгодным удалить все более тяжелые лантаноиды и неодим (а иногда и весь празеодим) из смеси лантаноидов природного происхождения для отдельной продажи и включить только La-Ce- Pr или La-Ce в наиболее экономичных формах мишметалла. Легкие лантаноиды настолько похожи по своим металлургическим свойствам, что эти усеченные смеси одинаково хорошо подходят для любого применения, для которого подходил бы исходный состав. Традиционный «хлорид редкоземельных элементов» в качестве товарного химического вещества также использовался для извлечения отдельных редкоземельных элементов компаниями, которые не хотели перерабатывать руды напрямую. По состоянию на 2007 год мишметалл обычно стоил менее 10 долларов США за килограмм, а соответствующие смеси хлоридов редкоземельных элементов обычно менее 5 долларов США за килограмм.

Производство

Неодим металлический никогда не встречается в природе как свободный элемент. Его добывают из таких руд, как бастнезит и монацит, в которых он связан с другими лантаноидами и прочими элементами. Основные районы добычи данных минералов находятся в Китае, США, Бразилии, Индии, Шри-Ланке и Австралии. Небольшие месторождения разведаны и в России.

Запасы неодима оцениваются примерно в 8 миллионов тонн. Его концентрация в коре Земли составляет около 38 мг/кг, что является вторым по величине среди редкоземельных элементов после церия. Мировое производство металла составляет порядка 7000 тонн. Основная часть производства принадлежит Китаю. Правительство КНР недавно признало элемент стратегически важным и ввело ограничения на его экспорт, вызвав некоторые опасения в странах-потребителях и спровоцировав резкое повышение цен на неодимы до 500$. Сегодня средняя цена за килограмм чистого металла варьируется в пределах 300-350$, оксиды неодима стоят дешевле: 70-130$.

Известны случаи, когда стоимость металла падала до 40$ по причине незаконной торговли в обход ограничений правительства Китая. Неопределенность ценообразования и доступности заставила японские компании разрабатывать постоянные магниты и связанные с ними электродвигатели с меньшим количеством редкоземельных элементов или вообще без них.

Принцип воздействия мишметалла на свойства чугуна и стали

В металлургическом производстве данный сплав применяется для модифицирования и раскисления различных видов стали, цветных металлов, чугуна и сплавов на их основе.

При изготовлении металлов на базе углерода и железа он значительно улучшает их технические характеристики:

  • снижают красноломкость за счет препятствия образованию легкоплавких соединений;
  • повышает устойчивость чугуна к эрозии, коррозии и трению скольжения;
  • увеличивает жаропрочность алюминиевых и магниевых сплавов;
  • снижают порог хладноломкости металлов;
  • повышает пластичность и вязкость различных видов стали.

В цветной металлургии мишметалл используется:

  • в качестве модификаторов для тугоплавких элементов;
  • для износостойкости, прочности, получения меньшего коэффициента теплового расширения для алюминия (при изготовлении деталей для двигателей);
  • для повышения жаропрочности при незначительном уменьшении теплопроводности изделий из меди;
  • для улучшения технических характеристик сплавов свинецсодержащих латуней и бронз.

Применение мишметаллов позволяет совершенствовать, значительно ускорить большинство технологических процессов и повысить качество продукции. Поэтому объемы его производства постоянно увеличиваются.

Получение мишметалла

Самым распространенным методом производства смесей редкоземельных металлов является электролиз безводных хлоридов в сплавах щелочных и щелочноземельных элементов. Этот процесс осуществляется при высоких температурах: от +850 до +900 °C. Для проведения электролиза необходимы металлические футеровочные механизмы, изготовленные из керамических материалов.

Они должны быть оснащены водяной системой охлаждения и графитовыми анодами с огнеупорными свойствами. Эти аппараты позволяют поддерживать оптимальный температурный режим при помощи тепла, выделяемого во время пропускания электрического тока через расплав.Мишметалл, полученный в результате электролиза, извлекается с помощью специального ковша и располагается на разогретых изложницах. Сплав постепенно расслаивается и охлаждается. Изготовленный мишметалл обладает следующим составом:

  • 94% — редкоземельные металлы;
  • 2,5% — железо;
  • 3,5% — кремний, углерод, алюминий и кальций.

Чистота полученных смесей увеличивается при помощи металлических катодов. Они не вступают в реакцию с лантаноидами и инертными газами. Полученная смесь поступает в магазины в измельченном состоянии. Иногда сплав продается в виде тонких проволок или пластин.

История

Редкоземельный металл неодим был обнаружен австрийским химиком бароном Карлом Ауэром фон Вельсбахом в Вене в 1885 году. Ученый выделил новое вещество (а также элемент празеодим) из материала, известного как дидим, посредством фракционной кристаллизации двойного тетрагидрата нитрата аммония из азотной кислоты, после разделения путем спектроскопического анализа. Однако до 1925 года не удавалось получить элемент в чистой форме.

До конца 1940 годов основным коммерческим способом получения металла была двойная кристаллизация нитратов. Метод малоэффективный, и количество получаемого вещества было небольшим. Компания Lindsay Chemical Division стала первой, кто начал крупномасштабное производство неодима методом ионообменной очистки. Начиная с 1950 годов высокоочищенный (выше 99%) элемент в основном получают в результате процесса ионного обмена из монацита, богатого редкоземельными элементами, путем электролиза его галоидных солей.

В настоящее время большинство металлических неодимов извлекают из бастнезита. Развивающиеся технологии и разработка улучшенных методов чистки позволили широко использовать его в промышленности.

ПРИМЕНЕНИЕ

Мышьяк используется для легирования сплавов свинца, идущих на приготовление дроби, так как при отливке дроби башенным способом капли сплава мышьяка со свинцом приобретают строго сферическую форму, и кроме того, прочность и твёрдость свинца существенно возрастают. Мышьяк особой чистоты (99,9999 %) используется для синтеза ряда полезных и важных полупроводниковых материалов — арсенидов (например, арсенида галлия) и других полупроводниковых материалов с кристаллической решёткой типа цинковой обманки.

Сульфидные соединения мышьяка — аурипигмент и реальгар — используются в живописи в качестве красок и в кожевенной отрасли промышленности в качестве средств для удаления волос с кожи. В пиротехнике реальгар употребляется для получения «греческого», или «индийского», огня, возникающего при горении смеси реальгара с серой и селитрой (при горении образует ярко-белое пламя).
Некоторые элементоорганические соединения мышьяка являются боевыми отравляющими веществами, например, люизит.

В начале XX века некоторые производные какодила, например, сальварсан, применяли для лечения сифилиса, со временем эти препараты были вытеснены из медицинского применения для лечения сифилиса другими, менее токсичными и более эффективными, фармацевтическими препаратами, не содержащими мышьяк.

Многие из мышьяковых соединений в очень малых дозах применяются в качестве препаратов для борьбы с малокровием и рядом других тяжелых заболеваний, так как оказывают клинически заметное стимулирующее влияние на ряд специфических функций организма, в частности, на кроветворение. Из неорганических соединений мышьяка мышьяковистый ангидрид может применяться в медицине для приготовления пилюль и в зубоврачебной практике в виде пасты как некротизирующее лекарственное средство. Этот препарат в обиходе и жаргонно называли «мышьяк» и применяли в стоматологии для локального омертвления зубного нерва. В настоящее время препараты мышьяка редко применяются в зубоврачебной практике из-за их токсичности. Сейчас разработаны и применяются другие методы безболезненного омертвления нерва зуба под местной анестезией.

Мышьяк (англ. Arsenic) — As

Молекулярный вес74.92 г/моль
Происхождение названиярусское название от слова «мышь», в связи с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс. Английское от греч. Arsenikon, изначально применялось к минералу аурипигменту
IMA статусдействителен

Мишметалл

Мишметалл из хлоридов получают при напряжении 12 в, силе тока 1300 а, начальной катодной плотности тока 15 – 27 а / см2, анодной – 3 – 4 а / см2 при 800 – 950 С. В качестве катода используется железо, анод – графитовый. Электролиз проводится при 800 – 850 С с добавлением BaF2 и LiF. Материалом для тигля, анода и катода служит графит.

Мишметалл получают электролизом расплава безводных хлоридов РЗЭ в присут. С в стальных аппаратах, стенки к-рьтх служат катодом, а графитовые стержни-анодом. Разработан электролиз смеси фторидов РЗЭ, расплавов соед. РЗЭ с жидким металлич.

Мишметалл – сплав всех редкоземельных металлов, входящих в состав монацита; содержит 22 – 25 % лантана и 45 – 52 % церия. Мишметалл отличается хрупкостью, но в 1957 г. из него были изготовлены прутки, бруски и проволока.

Мишметалл, как Са и А1, имеет большое сродство к кислороду, и реакция восстановления сопровождается большим выделением тепла.

Мишметалл используется, в основном, в металлургии и для производства более легких видов кремния.

Мишметалл, являющийся исходным техническим продуктом, обычно поставляется в видеодисков весом 18 – 25кг, слитков, прутков, проволоки, токарных заготовок и порошка.

Мишметалл представляет собой смесь редкоземельных металлов цериевой группы переменного состава, зависящего от исходного материала.

Мишметалл отличается хрупкостью, но в 1957 г. из него были изготовлены прутки, бруски и проволока.

Мишметаллом пользуются, чтобы создать твердение медных сплавов.

Мишметаллом пользуются, чтобы создать твердение медных сплавов. Церии растворим в титане в количестве около 0 59 – 6 и повышает его пластичность за счет прочности. Гадолиний же в концентрациях приблизительно до 5 % повышает прочность сплавов и предел текучести.

Добавки мишметалла повышают жаропрочность алюминиевых сплавов и высокотемпературное сопротивление никелевых сплавов окислению.

Добавки мишметалла ( менее 1 %) к алюминиевым сплавам повышают их временное сопротивление на разрыв, жаростойкость, сопротивление вибрации, не увеличивая при этом электросопротивления, повышают технологическую пластичность этих сплавов. В США из этих сплавов изготавливают провода для линий электропередач.

Состав типичного патентованного мишметалла с повышенным содержанием лантана следующий: 30 % лантана ( миним.

В мишметалле определяют сумму редкоземельных элементов, отдельно церий и железо.

Магнитные свойства сплавов при комнатной температуре ( предельные теоретические значения.

МОРФОЛОГИЯ

Мышьяк обычно наблюдается в виде корок с натечной почковидной поверхностью, сталактитов, скорлуповатых образований, в изломе обнаруживающих кристаллически-зернистое строение. Самородный мышьяк довольно легко узнается по форме выделений, почерневшей поверхности, значительному удельному весу, сильному металлическому блеску в свежем изломе и совершенной спайности. Под паяльной трубкой улетучивается, не плавясь (при температуре около 360°), издавая характерный чесночный запах и образуя белый налет As2О3 на угле. В жидкое состояние переходит лишь при повышенном внешнем давлении. В закрытой трубке образует зеркало мышьяка. При резком ударе молотком издает чесночный запах.

Область применения

Применение мишметалла в изделиях из чугуна

Использовать мишметалл начали уже в 1884 году, когда был приобретен патент на него. Изначально его применяли для увеличения яркости в осветительных приборах – газокапильных лампах и светильниках.

В настоящее время область применения сплава гораздо шире. Его используют в :

  • В электронике. При производстве мобильных телефонов, компьютеров, аккумуляторных батарей для смартфонов, повышенной мощности.
  • В медицине. Мишметал присутствует в составе медикаментозных препаратов от морской болезни. Этот элемент эффективно помогает при ее лечении и профилактике.
  • При производстве зажигалок. Устройства, при создании которых использовался мишметалл, легче зажигаются. Обусловлено это тем, что сплав выступает как полифорный состав, позволяющий высекать искру даже при отсутствии прямых источников огня.
  • Мишметалл содержится в составе порошков используемых для полировки оптических и зеркальных поверхностей.
  • Атомная энергетика. При помощи сплава изготавливают стекло для лабораторий, которое обладает защитными функциями от радиационного излучения. Кроме того, такое стекло не изменяет свои характеристики, и не темнеет под воздействием ядерных лучей.
  • Нефтехимическое производство. Мишметалл помогает ускорить некоторые химические реакции, что позволяет увеличить производительность.
  • Сплав используется при производстве чугуна. Он помогает улучшить технические характеристики металла – ковкость и прочность.
  • Мишметал используется при изготовлении других металлов (магния, конструктивных сталей, алюминия) для улучшения их качеств. Он делает их более пластичными и прочными.

Широко применяет мишметалл для изготовления инструментальных сплавов, которые применяются при производстве деталей и штампов точных механизмов и режущих инструментов. Одним из самых востребованных металлов с добавлением сплавов из мишметала является нержавеющая сталь.

Добавление к сплавам мишметалла называют легированием. Используется оно для придания металлам различных характеристик. При этом используют такие сочетания элементов с этим сплавом:

  • хром, ванадий или вольфрам для улучшения качеств стали;
  • никель для изготовления деталей реле и сердечников трансформаторов;
  • кольбат для производства некоторых деталей электромоторов;
  • нихром при производстве нагревательных элементов различных бытовых приборов, в том числе электрических печей;
  • бронза для изготовления пружинящих контактов и пружин;
  • латунь для производства приборов для сетей подачи воды и газа.

Сплав из редкоземельных материалов имеет достаточно высокую стоимость, что значительно влияет на его применения в различных областях.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий

Adblock
detector