Mischmetal Forklaret: Egenskaper, bruksområder og historie

Mischmetal er en sjeldnær legering som er akkurat som det tyske navnet oversetter: 'En blanding av metaller'.

Det finnes ingen nøyaktig formulering for mischmetal, men en felles sammensetning er ca 50 prosent cerium og 25 prosent lantan med mindre mengder neodym, praseodymium og andre spor av sjeldne jordarter som utgjør balansen.

Med etableringen av den første mischmetalen fra monazitmalm ble sjeldne jordmetallindustrien født, og banet vei for isolering og rensing av mange sjeldne jordarter.

Fysiske egenskaper

Generelt er mischmetal myk og sprø. Men fordi sjeldne jordarter lett oksyderer og absorberer hydrogen og nitrogen, er det ekstremt vanskelig å produsere en tilstrekkelig ren prøve av mischmetal for å teste den for mekaniske og elektriske egenskaper.

Ifølge Jiangxi Xinji Metals, en ledende kinesisk produsent av mischmetal, tilbød selv sjeldne jordmetaller 99. 99999% kommersiell renhet kan bare inneholde 99. 99% sjeldne jordmetall i leverte tilstand, med opptil 10 000 deler per million oksygen urenheter i legeringen.

Disse urenhetene skaper gitterfeil og mikrostrukturelle inneslutninger som negativt påvirker styrke, seighet, duktilitet og konduktivitetsegenskaper. Som et resultat blir ingen vesentlige og pålitelige fysiske eiendomsdata på de ulike kommersielle mischmetalene publisert av industrien eller i forskningslitteratur.

Historie

Mischmetal ble opprinnelig kalt Auers metall, etter Carl Auer von Welsbach som skapte legeringen ut av restmateriale fra sine eksperimenter for å skape en thoriumdrevet lette mantel i 1885.

Hans thoriumkilde var monazitt sand, hvorav ca 90-95% var sammensatt av andre sjeldne jordmetaller. Ingen av disse hadde på den tiden kommersiell verdi.

I 1903 hadde von Welsbach optimalisert fusjonselektrolyseprosedyren for å produsere en tomromfri ceriumlegering med ca. 30 prosent jern. Jerntilsetningen tilsier betydelig hardhet til ceriumet, som er en pyroforisk sjeldne jordart.

Han hadde opprettet Auermetall, nå kjent som ferroserium, som er det grunnleggende materialet som brukes til flint i brannstartere og lightere.

Fra denne oppdagelsen skjønte von Welsbach at han kunne skille de forskjellige sjeldne jordarter fra en gitt malm ved hjelp av elektrolytiske prosesser. Ved å forsiktig bruke de ulike oppløselighetsegenskapene til de forskjellige sjeldne jordartene til sin fordel, kunne han isolere dem fra deres naturlig forekommende kloridformer. Dette var begynnelsen på metallindustrien i sjeldne jordarter - nå kunne de ulike rene elementene bli vurdert og brukt til nye kommersielle applikasjoner.

Mischmetal på markedsplassen og industrien

Mischmetal handles ikke som en vare på store børser, men forbrukes gjennom flere industristandarder.Kina er den største produsenten av sjeldne jordarter, inkludert mischmetalllegering.

Mischmetal blir direkte konsumert i industrielle applikasjoner:

• Som oksygen getter i vakuumrørfremstilling.
• I batterier avhengig av metallhydridteknologi.
• Som en gnistkilde for å starte brann og flammer, samt i filmens spesialeffekter.
• Ved stål og ikke-jernholdige metaller produsenter for å forbedre støpbarhet og mekaniske egenskaper i visse legeringer.