Es gibt keine genaue Formulierung für Mischmetall, aber eine übliche Zusammensetzung besteht aus etwa 50 Prozent Cer und 25 Prozent Lanthan, wobei kleinere Mengen an Neodym, Praseodym und anderen seltenen Erden das Gleichgewicht bilden.
Mit der Erschaffung des ersten Mischmetalls aus Monazit-Erz wurde die Seltenerdmetallindustrie geboren, die den Weg für die Isolierung und Reinigung vieler Seltener Erden ebnete.
Physikalische Eigenschaften
Im Allgemeinen ist Mischmetall weich und spröde. Da Seltene Erden jedoch leicht Wasserstoff und Stickstoff oxidieren und absorbieren, ist es extrem schwierig, eine ausreichend reine Probe von Mischmetall herzustellen, um es auf mechanische und elektrische Eigenschaften zu prüfen.
Laut Jiangxi Xinji Metals, einem führenden chinesischen Hersteller von Mischmetall, können sogar Seltenerdmetalle, die zu 99,99999% kommerzieller Reinheit angeboten werden, im Lieferzustand nur 99,99% Seltenerdmetall enthalten, mit bis zu 10.000 ppm Sauerstoffverunreinigungen in der Legierung .
Diese Verunreinigungen erzeugen Gitterdefekte und mikrostrukturelle Einschlüsse, die die Festigkeits-, Zähigkeits-, Duktilitäts- und Leitfähigkeitseigenschaften negativ beeinflussen. Infolgedessen werden keine signifikanten und zuverlässigen physikalischen Daten über die verschiedenen kommerziellen Mischmetalle in der Industrie oder in der Forschungsliteratur veröffentlicht.
Geschichte
Mischmetal wurde ursprünglich Auers Metall genannt, nach Carl Auer von Welsbach, der 1885 die Legierung aus Restmaterial aus seinen Experimenten zur Herstellung eines Thorium-betriebenen Lichtmantels herstellte.
Seine Thoriumquelle war Monazitsand, von dem etwa 90-95% aus anderen Seltenerdmetallen bestanden. Keiner von diesen hatte zu der Zeit kommerziellen Wert.
Bis 1903 hatte von Welsbach das Schmelzelektrolyseverfahren optimiert, um eine hohlraumfreie Cerlegierung mit etwa 30 Prozent Eisen zu erzeugen. Die Eisenzugabe fügte dem Cer, das eine pyrophore seltene Erde ist, eine signifikante Härte hinzu.
Er hatte Auermetall geschaffen, das heute als Ferrocerium bekannt ist. Es ist das Grundmaterial für Feuersteine in Feueranzündern und Feuerzeugen.
Aus dieser Entdeckung heraus erkannte von Welsbach, dass er die verschiedenen Seltenen Erden aus einem gegebenen Erz mittels elektrolytischer Prozesse trennen kann. Indem er die verschiedenen Löslichkeitseigenschaften der verschiedenen Seltenen Erden zu seinem Vorteil sorgsam nutzte, konnte er sie von ihren natürlich vorkommenden Chloridformen isolieren. Dies war der Beginn der Seltenerdmetallindustrie - nun konnten die verschiedenen reinen Elemente evaluiert und für neue kommerzielle Anwendungen verwendet werden.
Mischmetal im Marktplatz und in der Industrie
Mischmetal wird nicht als Rohstoff an großen Börsen gehandelt, sondern wird über mehrere Industriezweige konsumiert. China ist der größte Produzent von Seltenen Erden, einschließlich der Mischmetalllegierung.
Mischmetall wird direkt in industriellen Anwendungen verbraucht:
- Als Sauerstoffgetter in der Vakuumröhrenfertigung.
- In Batterien, die auf Metallhydrid- Technologie beruhen.
- Als Funkenquelle zum Starten von Feuer und Flammen sowie in Film-Spezialeffekten.
- Von Herstellern von Stahl und Nichteisenmetallen zur Verbesserung der Gießbarkeit und der mechanischen Eigenschaften in bestimmten Legierungen.