《鎂的性質(zhì)和用途》課件

鎂的性質(zhì)和用途鎂元素概述符號鎂元素的化學(xué)符號為Mg。原子序數(shù)鎂的原子序數(shù)是12，這意味著每個(gè)鎂原子核中有12個(gè)質(zhì)子。原子量鎂的原子量約為24.305u，這意味著一個(gè)鎂原子的平均質(zhì)量約為24.305個(gè)原子質(zhì)量單位。鎂的發(fā)現(xiàn)歷史11755年英國化學(xué)家約瑟夫·布萊克首次發(fā)現(xiàn)鎂。21808年英國化學(xué)家漢弗萊·戴維通過電解氧化鎂成功地分離出鎂。31828年德國化學(xué)家安東尼·布施通過還原氯化鎂獲得金屬鎂。鎂的物理性質(zhì)熔點(diǎn)650℃沸點(diǎn)1107℃密度1.74g/cm3硬度2.0顏色銀白色導(dǎo)電性良好導(dǎo)熱性良好延展性良好鎂的化學(xué)性質(zhì)2活性鎂是中等活潑金屬，在空氣中能與氧氣反應(yīng)，生成氧化鎂。1易燃鎂在高溫下能與氧氣劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生耀眼的強(qiáng)光和大量的熱，容易發(fā)生燃燒。3與酸反應(yīng)鎂能與稀酸反應(yīng)，生成氫氣和相應(yīng)的鎂鹽。4與堿反應(yīng)鎂能與強(qiáng)堿反應(yīng)，生成氫氣和相應(yīng)的鎂鹽。鎂在周期表中的位置鎂是周期表中第二周期第二主族的元素，原子序數(shù)為12。它位于堿土金屬家族，與鈣、鍶、鋇和鐳同族。鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑，但比堿金屬更穩(wěn)定。鎂的原子結(jié)構(gòu)原子核鎂原子核包含12個(gè)質(zhì)子和12個(gè)中子。電子層鎂原子有兩個(gè)電子層，分別包含2個(gè)和8個(gè)電子。鎂的同位素主要同位素自然界中，鎂的主要同位素是鎂-24，占鎂元素總量的78.99%。穩(wěn)定同位素鎂有三種穩(wěn)定同位素：鎂-24、鎂-25和鎂-26，分別占鎂元素總量的78.99%、10.00%和11.01%。放射性同位素鎂也有許多放射性同位素，其中最常見的是鎂-28，半衰期為20.915小時(shí)。鎂礦物的分布中國俄羅斯美國加拿大澳大利亞巴西其他鎂礦物的開采1勘探使用地球物理勘探技術(shù)，如磁測和重力測，確定鎂礦床的位置和規(guī)模。2開采采用露天開采或地下開采方法，根據(jù)礦床的類型和規(guī)模選擇合適的開采方法。3加工對開采出來的礦石進(jìn)行破碎、研磨、浮選等加工，提取出鎂礦物。鎂金屬的提取方法1電解法以熔融的氯化鎂為原料，通電后析出鎂金屬2硅熱還原法利用硅與氧化鎂在高溫下反應(yīng)生成鎂3其他方法例如，從海水提取鎂鎂合金的種類鎂鋁合金以鋁為主要合金元素，具有高強(qiáng)度和良好的延展性。鎂鋅合金以鋅為主要合金元素，具有良好的鑄造性能和耐腐蝕性。鎂稀土合金以稀土元素為主要合金元素，具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫性能。鎂合金的性能特點(diǎn)輕量化鎂合金的密度低，重量輕，大約是鋁合金的三分之二，是鋼鐵的四分之一，因此具有顯著的輕量化優(yōu)勢。高強(qiáng)度鎂合金的強(qiáng)度較高，可以與鋁合金媲美，甚至超過某些鋼材。優(yōu)異的加工性能鎂合金易于鑄造、擠壓、軋制和鍛造等加工，并且具有良好的表面處理性能，可以進(jìn)行噴涂、電鍍、氧化等表面處理。良好的阻尼性能鎂合金的阻尼性能優(yōu)異，可以有效地抑制振動(dòng)和噪音，適用于需要降噪和減振的場合。鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域汽車制造輕量化車身，降低油耗，提升燃油效率，提高安全性。電子產(chǎn)品筆記本電腦、手機(jī)、平板電腦外殼，輕便耐用，散熱性能好。航空航天飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等部件，減輕重量，提高飛行效率。醫(yī)療器械人工骨骼、植入物，生物相容性好，可降解性強(qiáng)。鎂合金的輕量化優(yōu)勢重量輕，鎂合金密度低，約為鋁合金的2/3，是鋼的1/4。節(jié)約能源，輕量化設(shè)計(jì)可降低運(yùn)輸和使用過程中的能耗。減少排放，輕量化設(shè)計(jì)有助于降低碳排放，環(huán)保效益顯著。鎂在工業(yè)中的用途鎂合金鎂合金在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。它具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐腐蝕等優(yōu)異性能。鎂粉鎂粉作為一種重要的還原劑，在鋼鐵、冶金、化工等行業(yè)發(fā)揮著重要作用。鎂化合物鎂化合物如氫氧化鎂、氧化鎂等廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工等領(lǐng)域。鎂在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用輕質(zhì)材料鎂合金的密度低，可以減輕建筑物的重量，降低結(jié)構(gòu)的承重負(fù)荷，減少基礎(chǔ)工程的成本。防火性能鎂合金具有優(yōu)良的防火性能，可以有效地防止建筑物發(fā)生火災(zāi)。可持續(xù)性鎂合金可回收利用，可以減少建筑廢料的產(chǎn)生，符合綠色建筑的理念。鎂在交通工具中的使用汽車輪轂鎂合金輪轂輕巧堅(jiān)固，可以降低車輛的重量，提高燃油效率。汽車座椅鎂合金座椅框架輕便舒適，可以提升駕駛體驗(yàn)。電動(dòng)汽車底盤鎂合金底盤可以增強(qiáng)電動(dòng)汽車的續(xù)航里程，提高安全性。鎂在電子電器領(lǐng)域的應(yīng)用手機(jī)鎂合金的輕便性和耐腐蝕性，使其成為手機(jī)外殼的理想材料。電腦鎂合金的導(dǎo)熱性，能有效散熱，提高電腦性能和穩(wěn)定性。相機(jī)鎂合金的強(qiáng)度和輕量化，使相機(jī)更輕便，更易于攜帶。鎂在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用機(jī)身結(jié)構(gòu)鎂合金的輕質(zhì)特性使其成為航空航天領(lǐng)域的關(guān)鍵材料，用于制造飛機(jī)機(jī)身，減輕重量并提高燃油效率。衛(wèi)星組件鎂合金的強(qiáng)度和耐腐蝕性使其適用于制造衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)部件，在惡劣的太空環(huán)境中保持穩(wěn)定性?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)鎂合金在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中扮演著重要角色，制造高性能燃油箱和結(jié)構(gòu)部件，提高推力和效率。鎂在先進(jìn)制造領(lǐng)域的運(yùn)用輕量化設(shè)計(jì)鎂合金重量輕，可用于制造輕型部件，提高產(chǎn)品性能，降低能耗。精密加工鎂合金可采用多種加工方式，制造出高精度、復(fù)雜形狀的部件?？沙掷m(xù)發(fā)展鎂合金可回收利用，符合環(huán)保理念，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。鎂在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用電池材料鎂合金用于電池的負(fù)極材料，提高電池的能量密度和循環(huán)壽命。氫能儲存鎂合金可用于氫氣的儲存，降低氫能的運(yùn)輸成本。太陽能鎂合金可用于太陽能電池板的框架，減輕重量，降低成本。鎂合金的回收利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)鎂合金具有可回收性，有助于減少資源消耗，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。節(jié)約能源回收利用鎂合金可以節(jié)省大量的能源，降低生產(chǎn)成本，并減少碳排放。技術(shù)創(chuàng)新鎂合金的回收利用技術(shù)不斷進(jìn)步，提升回收率，提高回收效率。鎂合金的環(huán)保優(yōu)勢可循環(huán)利用減少碳排放節(jié)約能源鎂合金的未來發(fā)展趨勢高性能化開發(fā)高強(qiáng)度、高韌性、耐腐蝕、耐高溫等性能更優(yōu)越的鎂合金。輕量化進(jìn)一步降低鎂合金密度，拓展其在汽車、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。智能化開發(fā)具有自修復(fù)、自清潔等功能的智能鎂合金。鎂合金產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)機(jī)遇輕量化趨勢，新能源汽車，電子產(chǎn)品，航空航天。挑戰(zhàn)成本控制，加工難度，應(yīng)用推廣，回收利用。鎂合金產(chǎn)業(yè)政策支持1政府扶持政府通過財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、技術(shù)研發(fā)投入等方式，鼓勵(lì)鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2標(biāo)準(zhǔn)制定制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范鎂合金生產(chǎn)、加工、應(yīng)用等環(huán)節(jié)，提升產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力。3人才培養(yǎng)加強(qiáng)鎂合金產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才保障。鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)例近年來，鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀企業(yè)和創(chuàng)新產(chǎn)品，例如：中國鋁業(yè)集團(tuán)：在鎂合金材料研發(fā)和生產(chǎn)方面處于領(lǐng)先地位，為航空航天、汽車、電子等領(lǐng)域提供高性能鎂合金材料。比亞迪：在汽車輕量化領(lǐng)域應(yīng)用鎂合金材料，成功開發(fā)出鎂合金車身部件，降低汽車重量，提升燃油效率。格力電器：在空調(diào)等家用電器中應(yīng)用鎂合金材料，提高產(chǎn)品耐腐蝕性和輕量化性能。鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景展望新能源汽車鎂合金在汽車輕量化方面具有巨大潛力，有助于提高燃油效率，減少排放，促進(jìn)新能源汽車發(fā)展。航空航天鎂合金的輕質(zhì)高強(qiáng)度