Mischmetal Erklärt: Eigenschaften, Verwendung und Geschichte

Mischmetal ist eine Seltenerdlegierung, die genau so ist, wie ihr deutscher Name übersetzt: "Eine Mischung von Metallen".

Es gibt keine genaue Formulierung für Mischmetall, aber eine übliche Zusammensetzung ist ungefähr 50 Prozent Cer und 25 Prozent Lanthan, wobei kleinere Mengen an Neodym, Praseodym und anderen Spuren seltenen Erden das Gleichgewicht ausmachen.

Mit der Herstellung des ersten Mischmetalls aus Monaziterz wurde die Seltenerdmetallindustrie geboren, die den Weg für die Isolierung und Reinigung vieler seltener Erden ebnet.

Physikalische Eigenschaften

Im Allgemeinen ist Mischmetall weich und spröde. Da jedoch seltene Erden leicht Wasserstoff und Stickstoff oxidieren und absorbieren, ist es extrem schwierig, eine ausreichend reine Probe von Mischmetall herzustellen, um sie auf mechanische und elektrische Eigenschaften zu testen.

Nach Angaben von Jiangxi Xinji Metals, einem führenden chinesischen Hersteller von Mischmetall, können auch Seltenerdmetalle, die zu 99,9999% kommerzieller Reinheit angeboten werden, im Lieferzustand nur 99,9% Seltenerdmetall enthalten, mit bis zu 10 000 Teilen pro Million Sauerstoffverunreinigungen in der Legierung.

Diese Verunreinigungen erzeugen Gitterdefekte und mikrostrukturelle Einschlüsse, die sich negativ auf Festigkeit, Zähigkeit, Duktilität und Leitfähigkeit auswirken. Infolgedessen werden keine signifikanten und zuverlässigen physikalischen Eigenschaftsdaten über die verschiedenen kommerziellen Mischmetalle von der Industrie oder in der Forschungsliteratur veröffentlicht.

Geschichte

Ursprünglich wurde Mischmetal Auers Metall genannt, nach Carl Auer von Welsbach, der 1885 die Legierung aus Restmaterial aus seinen Experimenten zur Herstellung eines Thorium-betriebenen Lichtmantels schuf.

Seine Thoriumquelle war Monazitsand, von dem etwa 90-95% aus anderen Seltenerdmetallen bestanden. Keiner von diesen hatte damals kommerziellen Wert.

Bis 1903 hatte von Welsbach das Schmelzelektrolyseverfahren optimiert, um eine porenfreie Cerlegierung mit etwa 30 Prozent Eisen herzustellen. Die Eisenaddition fügte dem Cer eine beträchtliche Härte zu, die eine pyrophore Seltenerdmetalle ist.

Er hatte Auermetall geschaffen, jetzt bekannt als Ferrocerium, das das Grundmaterial für Feuersteine ​​in Feuerstartern und Feuerzeugen ist.

Von dieser Entdeckung erkannte von Welsbach, dass er die verschiedenen Seltenen Erden durch elektrolytische Prozesse von einem bestimmten Erz trennen konnte. Indem er die verschiedenen Löslichkeitseigenschaften der verschiedenen Seltenen Erden sorgfältig nutzte, konnte er sie von ihren natürlich vorkommenden Chloridformen isolieren. Dies war der Beginn der Seltenerdmetall-Industrie - jetzt konnten die verschiedenen reinen Elemente evaluiert und für neue kommerzielle Anwendungen genutzt werden.

Mischmetal auf dem Markt und in der Industrie

Mischmetal wird nicht an großen Börsen gehandelt, sondern über mehrere Industriekanäle konsumiert.China ist der größte Produzent von Seltenen Erden, einschließlich der Mischmetalllegierung.

Mischmetal wird direkt in industriellen Anwendungen verbraucht:

Als Sauerstoffgetter in der Vakuumröhrenherstellung.

• In Batterien, die auf Metallhydrid-Technologie basieren.
• Als Funkenquelle zum Starten von Feuern und Flammen sowie in Film-Spezialeffekten.
• Von Stahl- und NE-Metallherstellern zur Verbesserung der Gießbarkeit und der mechanischen Eigenschaften in bestimmten Legierungen.