Magneesium
Magneesium on hõbevalge, läikiv leelismuldmetall sümboliga Mg ja aatomnumbriga 12
Magneesiumitööstus on põnev valdkond, mis on aastate jooksul kiiresti kasvanud. Primaarse magneesiumi *globaalses tootmises* domineerib Hiina, kus kasutatakse Pidgeoni protsessi – meetodit, mis on nii energia- kui ka töömahukas. See protsess sobib Hiinale hästi oma rikkalike ressursside ja madalate tööjõukulude tõttu. Kuna aga tööjõumäär ja energiakulud kasvavad, tõusevad tõenäoliselt magneesiumi tootmiskulud, mis muudab Hiina jaoks turul domineeriva seisundi säilitamise keerulisemaks.
Magneesiumiressursse on ohtralt ja neid võib leida erineval kujul, sealhulgas merevesi, soolveed ja mineraalid nagu magnesiit ja dolomiit. Suurimad magneesiumivarud asuvad Hiinas, Venemaal ja Koreas, Hiina moodustab 21% kogu maailma magnesiidivarudest. Magnesiidivarude poolest suuruselt teine riik on Venemaa, millele järgneb Korea.
Magneesiumi tootmine on keeruline protsess, mis hõlmab mitut etappi, sealhulgas magneesiumi ekstraheerimine toorainest, rafineerimine ja valamine ³. Magneesiumi tootmise kaks peamist meetodit on Pidgeoni protsess ja elektrolüütiline protsess. Pidgeoni protsess hõlmab dolomiidimaagi kuumutamist ahjus, et saada magneesiumi- ja kaltsiumoksiidide segu, mis seejärel redutseeritakse magneesiumiks ferrosiliitsiumi abil. Elektrolüütiline protsess seevastu hõlmab sulatatud magneesiumkloriidi elektrolüüsi magneesiumi saamiseks.
Magneesiumi kasutusalad on mitmekesised ja hõlmavad sulamite tootmist, mida kasutatakse erinevates tööstusharudes, nagu lennundus, autotööstus ja elektroonika³. Magneesiumisulamid on tuntud oma kõrge tugevuse ja kaalu suhte poolest, mistõttu on need ideaalsed materjalid rakendustes, kus kaalu vähendamine on kriitiline ³.
Magneesiumitööstuse ees seisvad väljakutsed hõlmavad magneesiumi tootmisega seotud kõrgeid energiakulusid, samuti Pidgeoni protsessiga seotud keskkonnaprobleeme. Teadlased töötavad aga selle nimel, et välja töötada uusi tehnoloogiaid, mis võivad vähendada magneesiumitootmise keskkonnamõju ja muuta see jätkusuutlikumaks.
Magneesiumitööstused
Magneesium on mitmekülgne metall, millel on lai valik rakendusi erinevates tööstusharudes. Siin on mõned magneesiumi kõige olulisemad kasutusalad erinevates tööstusharudes:
Lennundustööstus
- Magneesiumisulameid kasutatakse lennukites ja kosmosesõidukites nende kõrge tugevuse ja kaalu suhte, korrosioonikindluse ja äärmuslike temperatuuride taluvuse tõttu.
- Magneesiumi kasutatakse mootorikomponentides, nagu karterid, silindriplokid ja käigukastid.
- Seda kasutatakse ka konstruktsioonikomponentides, nagu kereraamid, tiivakatted ja juhtpinnad.
Autotööstus
- Magneesiumisulameid kasutatakse nende kergete ja ülitugevate omaduste tõttu autoosades, nagu mootoriplokid, silindripead ja käigukastid.
- Magneesiumi kasutatakse autoistmete, roolisammaste ja muude sisustuskomponentide tootmisel.
- Seda kasutatakse ka rataste, pidurikomponentide ja vedrustussüsteemide valmistamisel.
Elektroonikatööstus
- Magneesiumi kasutatakse elektroonikakomponentide, näiteks sülearvutikorpuste, nutitelefonide ümbriste ja muude kaasaskantavate seadmete korpuste tootmisel.
- Magneesiumisulameid kasutatakse nende kõrge elektrijuhtivuse ja korrosioonikindluse tõttu pistikute, lülitite ja muude elektroonikakomponentide valmistamisel.
- Seda kasutatakse ka LED-valgustite, lameekraantelerite ja muude elektroonikaseadmete tootmisel.
Meditsiinitööstus
- Magneesiumi kasutatakse biosobivuse ja korrosioonikindluse tõttu meditsiiniliste implantaatide, näiteks puusa- ja põlveproteeside tootmisel.
- Magneesiumisulameid kasutatakse kirurgiliste instrumentide, näiteks tangide, skalpellide ja muude meditsiiniliste tööriistade valmistamisel.
- Seda kasutatakse ka meditsiiniseadmete, näiteks MRI-aparaatide ja muude diagnostikaseadmete tootmisel.
Energia salvestamise tööstus
- Magneesiumi kasutatakse akude, sh magneesiumioonakude tootmisel, millel on potentsiaali tulevikus liitiumioonakusid asendada.
- Magneesiumisulameid kasutatakse kütuseelementide valmistamisel, mida kasutatakse elektrienergia tootmiseks elektrijaamades ja muudes tööstuslikes rakendustes.
Ehitustööstus
- Magneesiumi kasutatakse tsemendi, betooni ja muude ehitusmaterjalide tootmisel, kuna see parandab tugevust ja vastupidavust.
- Magneesiumisulameid kasutatakse arhitektuursete detailide, näiteks ukse- ja aknaraamide ning muude dekoratiivkomponentide valmistamisel.
Kaitsetööstus
- Magneesiumi kasutatakse sõjavarustuse, näiteks lennukite ja rakettide komponentide tootmisel tänu selle kõrgele tugevuse ja kaalu suhtele ning korrosioonikindlusele.
- Magneesiumisulameid kasutatakse soomuskatte, pommide korpuse ja muude sõjaliste rakenduste valmistamisel.
3D-trükitööstus
- Magneesiumi kasutatakse 3D-trükimaterjalide, näiteks pulbrite ja filamentide tootmisel tänu selle kõrgele tugevuse ja kaalu suhtele ning korrosioonikindlusele.
- Magneesiumisulameid kasutatakse 3D-printimise komponentide, näiteks printeri osade ja tarvikute valmistamisel.
Spordivarustuse tööstus
- Magneesiumi kasutatakse spordivarustuse, näiteks jalgrattaraamide, golfikeppide ja muude kergete komponentide tootmisel.
- Magneesiumisulameid kasutatakse spordijalatsite valmistamisel nende kõrge tugevuse ja kaalu suhte ning lööke neelavate omaduste tõttu.
Muud tööstusharud
- Magneesiumi kasutatakse selle kõrge tugevuse ja kaalu suhte ning akustiliste omaduste tõttu muusikariistade, näiteks kitarride ja viiulite tootmisel.
- Magneesiumisulameid kasutatakse kaamerakomponentide, näiteks objektiivi kinnituste ja kaamerakorpuste valmistamisel.
- Seda kasutatakse ka tööpinkide, näiteks treipinkide ja freespinkide tootmisel.