موضوع مقاله: روش‌های تولید پودر منیزیم | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # روش‌های تولید پودر منیزیم | مقدمه: ازجمله این کاربردها می‌توان به اصلاح خواص متالورژیکی فلزات، عامل کاهنده یا احیاکننده در واکنش شیمیایی، برای تولید قطعات کاربردی جهت بهبود مقاومت به خوردگی. | ## بخش 1: روش‌های تولید پودر منیزیم | آلیاژهای برپایه فلز منیزیم در کاربردهای متنوعی ازجمله فناوری هوافضا، صنعت خودروسازی و هم‌چنین کاربردزیست‌فروسایی را دارد که این کاربردها براساس ویژگی مطلوب فلز منیزیم ازجمله چگالی پایین، نقطه ذوب پایین، نستب استحکام به وزن بالا، ریخته‌گری مطلوب و هم‌چنین نسبت سفتی ویژه بالا است بطوری‌که برای رسیدن به این خواص می‌توان از فناوری‌های بهٰ‌روز بهره برد. فناوری متالورژی پودر روشی برای نشان دادن ترکیبات ناب و ریزساختار بی‌نظیر برای عملکرد بالای قطعات سبک منیزیمی حتی در ابعاد نانوساختار است. روش‌های تولید پودر منیزیم روش‌های اصلی و پایه تولید پودر منیزیم بر اساس خردکردن مکانیکی (رنده کردن یک شمش فلزی منیزیم تهیه شده با ضخامت‌های متوسط که بروی یک بشکه چرخشی فیکس شده‌است، آسیاب کردن یک شمش)، اتمیزه کردن فلز مذاب، شرایط تبخیرسازی و رسوب‌نشانی و هم‌چنین روش الکترولیت. روش تولید که بر اساس خراشیدن شمش منیزیم که به‌صورت قطعات کوچک (کارت منیزیم) بر روی یک محور دایره‌ای قرار دارند است که با چرخش محور و درگیری ابزار سوزنی سخت با کارت‌های منیزیمی پودر آن تولید می‌شود. پراکندگی پودر تولیدی را از طریق سرعت تغذیه صفحه منیزیمی، سرعت محور چرخشی و قطر ابزار سوزنی می‌توان تنظیم نمود. محورسطح نشمینی دایروی با محور چرخشی محرک در یک راستا است که استفاده از کارت‌های منیزیمی به‌صورت یکنواخت انجام می‌گیرد. برای جلوگیری از ایجاد جرقه درهنگام برخورد سوزن با سطح کارت‌های منیزیم در این نوع دستگاه، قطعات را از جنس آلیاژهای آلومینیوم-منیزیم می‌سازند. پودرهای مرغوب‌تر با اندازه دانه‌های ریزتر به‌طوری‌که با لمس کردن قابل دانه‌ها از هم تفکیک شده باشند، از دستگاه‌های خردکن مکانیکی یا آسیابی پیشرفته با محفظه‌های که در آن‌ها گاز کربن دی‌اکسید برای ایجاد لایهٔ اکسید بهتر و هم‌چنین جلوگیری از جرقه زدن است، تولید می‌شود. تولید ذرات و هم‌چنین دانه‌های منیزیمی از طریق بلوکه‌های سیلندری شکل به قطر mm۳۰۰–۲۰۰ توسط اره برشی‌مخصوص که رو دستگاه‌های تراش مانند قرار می‌گیرد. همراه با روش‌های دیگر، روش دیگری برای تولید پودر منیزیم با استفاده از دستگاه فرزکاری، یک شمش را تراشیده و سپس تراشه‌ها در یک ماشین سنگ زنی و یک آسیاب چکشی خرد کرده، این روش معمولاً در ایالات متحده اعمال می‌شود. پودر تولید شده که به‌صورت تراشه تراشه است به درون سیستم جمع‌آوری مکنده، مکیده می‌شو و هنگامی که در مخزن انبار می‌گردد توسط دستگاه‌غربالگری بادی به‌وسیله اندازه کسری ذرات جدا می‌شوند. ذرات با اندازه کوچک‌تر که در مقابل باد تولیدی از دستگاه قرار می‌گیرند از صفحه غربالگری جدا شده و توسط یک فیلتر روغن که در مقابل فن قرار جذب می‌شود. در صورت لزوم، پودرها توسط نورد در آسیاب توپ برای به دست آوردن ذرات با شکل کروی قرار می‌گیرد. | ## بخش 2: روش‌های تولید پودر منیزیم | پودرهای تولید شده در این روش دارای ۵/۹۹ ٪ منیزیم، کمتر از ۰۵/۰ ٪ آهن، کمتر از ۰۵/۰ ٪ کلر و در حدود ۱/. دستگاه لازم برای اتمیزه کردن شبیه به آنچه که برای تولید پودر آلومینیوم استفاده می‌شود. این تکنولوژی در VAMP (مؤسسه ملی آلومینیم منیزیم روسیه) توسعه یافته که شامل اتمیزه کردن مذاب توسط جت‌های نیتروژن با افزودن گاز اکسیژن به میزان۳٪ وزنی گاز نیتروژن است، در حالی است که دمای مذاب ۵۰–۷۰ درجه سانتیگراد بالاتر از نقطه دمای ذوب منیزیم و آلیاژهای آن است[۸]. وجود یک رابطه مطلوب بین درجه حرارت مذاب و گاز اتمیزه کردن، فشار گاز، نسبت گاز به جریان جرم فلز و پارامترهای دیگر و هم‌چنین مدارهای سخت‌افزاری مطلوب دستگاه تولید، یک ضریب ایمنی اشتعال و انفجار را برای تولید فراهم می‌کنند. پودر منیزیم با رنج اندازه ذرات کوچکتر از μm 20 به‌صورت کروی (ذرات کوچکتر از μm 50-100) تا به‌صورت بیضی شکل (ذرات بزرگتر) با این تکنولوژی تولید می‌شود. دو نوع روش از رسوب‌دهی فاز گازی، رسوب‌دهی فیزیکی بخار (PVD) و انباشت به روش تبخیر شیمیایی (CVD)، جز پرکاربردترین روش‌های رسوب‌دهی گازی شناخته شده‌اند. فرایند PVD شامل ذوب شدن فلز، تبخیر ذوب، تغذیه بخار فلز ایجاد شده به محفظه کندانسور و چگالش بخار را به پودر در فضای آزاد با دمای محیط یا روی سطح سرد شده (در یک محیط با گاز استاتیک یا حرکتی)، و جمع‌آوری پودر در قسمت سرد انجام می‌شود. این فرایند در حضور یک گاز خنثی، گاهی اوقات با افزودن یک عامل اکسیداسیون یا، برعکس با افزودن یک ماده غیرفعال کننده انجام می‌شود. تبخیر مواد توسط ماشین‌کاری پرتو الکترونی یا لیزر اسپکترومغناطیسی یا در یک کوره مقاومتی یا کوره القائی انجام می‌شود[۱۰]. چگالش بخار در این عملیات در خلأ یا در یک فضای خالی از گازهای بی اثر انجام می‌شود. بخار بر روی یک سطح گرد به قطر ۲۲۰ میلیمتر از جنس فلز برنج (آلیاژ) خنک شده با سرعت چرخش آن کنترل می‌شود. پارامترهای فرایند اصلی عبارتند از: دمای تبخیر و چگالش فلز، ماهیت و فشار گاز خنثی و روش و نرخ چگالش مذاب برداشته شده از محفظه چگالش. در اینجا محلول منیزیم و آلیاژهای منیزیم است و در آند (شیمی) نامحلول، از گرافیت استفاده می‌شود. | ## بخش 3: روش‌های تولید پودر منیزیم | پراکندگی ذرات پودر با افزایش دما و طول مدت زمان الکترولیز کاهش می‌یابد و با افزودن تراکم جریان افزایش می‌یابد. اصلاح و بهبود خواص متالورژیکی فلزات، از جمله در تولید فولادهای شکل‌داده شده و حذف گوگرد و گوگرد دی‌اکسید از محصولات آهنی گداخته کوره‌های انفجاری. ساخت واکنشگر گرینارد، که حاوی هالیدهای ترکیبی اتم فلزات و مواد ارگانیک (آلی) مانند کلرید اتیل مگنسیوم (C2H5MgCl) است که در سنتز ارگانیک برای تولید داروسازی، عطر و دیگر مواد شیمیایی خوب مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای تولید قطعات ساخته شده با جزئیات و دقت بالا بخصوص در ساخت قطعات منیزیمی و آلیاژهای آن. برای تولید قطعات ریخته‌گری با دقت و مقاطع پیچیده در حالت ریخته‌گری نیمه‌جامد که نوع جدیدی از تکنولوژی ریخته‌گری دقیق می‌باشد. مهم‌ترین مصارف پودر و گرانول منیزیم امروزه یکی از مصرف‌کنندگان اصلی پودر و گرانول منیزیم در فرایند متالورژی قطعات آهنی است که در آن پودر و گرانول منیزیم در حالت خالص یا به عنوان یک مخلوط با آهک و کاربید کلسیم برای خارج کردن سولفوریزاسیون از کوره آهن استفاده می‌شود. گرانول و پودر منیزیم با پوشش نمک در حالت خالص با توجه به فاکتورایمنی مرز اشتعال و انفجار که حداکثر اثر را فراهم می‌کند، اعمال می‌شود. پودر منیزیم مواد قابل اشتعال و انفجاری است و هنگام سوزاندن باعث ایجاد دمای بالا و نور سفید می شود بنابراین پودر منیزیم به طور گسترده ای در صنایع نظامی و صنعت هوافضا و سایر زمینه ها استفاده می شود. پودر مگنیزیم به عنوان عامل سولفوریزاسیون و تمیز کننده در صنعت فولاد عمل می کند ریخته گری فلزات غیر آهنی، به عنوان کاهش در تولید فلزات نادر. روش خرد کردن مکانیکی عمدتا برای تولید اندازه ذرات بزرگ دانه گرانول منیزیم، قرص منیزیم و ذرات منیزیم استفاده می شود. تجهیزات اصلی تولید، با توجه به تمام خط روند، برای سنگ زنی / برش، شکستن تراشه، cubing، غربال، مخلوط کردن و بسته بندی. روند سنگ زنی : از طریق آسیاب ذرت منیزیم به تراکم منیزیم طولانی تبدیل می شود؛ فرآیند شکستن چیپس : از طریق تراشه، تراشه های منیزیم بلند به قرص های منیزیم کوتاه برده می شوند. | ## جمع‌بندی | فرایند کوبیده شدن : از طریق قرص های منیزیم کوبر، به ذرات منیزیم تبدیل می شود؛ فرایند غربالگری : از طریق فرایند غربالگری، ذرات منیزیم به محصولات اندازه ذرات مختلف تقسیم می شوند و ذرات منیزیم در اندازه های بزرگتر از یک نشانگر به قطر مجددا باز می گردند؛ فرآیند مخلوط کردن : برای گذراندن پودر منیزیم، ذرات CaO و Si-oil و ذرات منیزیم باید توسط یک میکسر مخلوط شوند.