Mischmetal is een zeldzame-aardelegering die precies is zoals de Duitse naam zich vertaalt: 'Een mix van metalen'.
Er is geen exacte formulering voor mischmetaal, maar een gebruikelijke samenstelling is ongeveer 50 procent cerium en 25 procent lanthaan met kleinere hoeveelheden neodymium, praseodymium en andere sporen van zeldzame aarden die de balans.
Met de creatie van het eerste mischmetaal uit monazieterts, de zeldzame aardmetalen industrie werd geboren en maakte de weg vrij voor isolatie en zuivering van vele zeldzame aarden.
Fysieke eigenschappen
Over het algemeen is mischmetal zacht en broos. Omdat zeldzame aarden gemakkelijk oxideren en waterstof en stikstof absorberen, is dit buitengewoon moeilijk maak een voldoende zuiver monster van mischmetaal om het mechanisch en elektrisch te testen eigendommen.
Volgens Jiangxi Xinji Metals, een toonaangevende Chinese fabrikant van onzuivere metalen, zelfs zeldzame aardmetalen aangeboden aan 99,99999% commerciële zuiverheid mag slechts 99,99% zeldzaam aardmetaal bevatten in de geleverde toestand, met tot 10.000 delen per miljoen zuurstofverontreinigingen in de
legering.Deze onzuiverheden creëren roosterdefecten en microstructurele insluitsels die een negatieve impact hebben op de slagvastheid, taaiheid, ductiliteit en geleidbaarheid eigendommen. Als gevolg hiervan worden er geen significante en betrouwbare fysische eigendomsgegevens over de verschillende commerciële onzuivere metalen gepubliceerd door de industrie of in de onderzoeksliteratuur.
Geschiedenis
Mischmetal heette oorspronkelijk Auer metaal, naar Carl Auer von Welsbach die de legering creëerde uit restmateriaal van zijn experimenten bij het maken van een thorium-aangedreven lichtmantel in 1885. Zijn thoriumbron was monazietzand, waarvan ongeveer 90-95% bestond uit andere zeldzame aardmetalen. Geen van deze had destijds commerciële waarde.
Tegen 1903 had Von Welsbach de fusie-elektrolyseprocedure geoptimaliseerd om een holtevrije ceriumlegering te produceren met ongeveer 30 procent ijzer. De ijzertoevoeging voegde een aanzienlijke hardheid toe aan het cerium, dat een pyrofore zeldzame aarde is. Hij had Auermetall gemaakt, nu bekend als ferrocerium, het basismateriaal dat wordt gebruikt voor vuurstenen in aanmaak- en aanstekers.
Door deze ontdekking realiseerde von Welsbach zich dat hij de verschillende zeldzame aarden van een bepaald erts kon scheiden met behulp van elektrolytische processen. Door de verschillende oplosbaarheidseigenschappen van de verschillende zeldzame aarden zorgvuldig in zijn voordeel te gebruiken, kon hij ze isoleren van hun natuurlijk voorkomende chloridevormen. Dit was het begin van de zeldzame aardmetaalindustrie - nu konden de verschillende zuivere elementen worden geëvalueerd en gebruikt voor nieuwe commerciële toepassingen.
Mischmetal op de markt en in de industrie
Mischmetal wordt niet verhandeld als handelswaar op grote beurzen, maar wordt via meerdere industriële kanalen geconsumeerd. China is de grootste producent van zeldzame aarden, waaronder een mischmetal-legering.
Mischmetal wordt direct verbruikt in industriële toepassingen:
- Als zuurstofvanger bij de fabricage van vacuümbuizen.
- In batterijen die erop vertrouwen metaalhydride technologie.
- Als vonkbron om vuur en vlammen te starten, maar ook in speciale filmeffecten.
- Door staal- en non-ferro metalen fabrikanten om de gietbaarheid en mechanische eigenschappen van bepaalde legeringen te verbeteren.