Er bestaat geen exacte formulering voor mischmetaal, maar een algemene samenstelling is ongeveer 50% cerium en 25% lanthaan, met kleinere hoeveelheden neodymium, praseodymium en andere sporen van zeldzame aarden die de balans vormen.
Met de oprichting van de eerste mischmetal van monaziet erts, werd de zeldzame aardmetalen industrie geboren, die de weg plaveide voor isolatie en zuivering van vele zeldzame aarden.
Fysieke eigenschappen
Over het algemeen is Mischmetal zacht en broos. Omdat zeldzame aarden echter gemakkelijk waterstof en stikstof oxideren en absorberen, is het buitengewoon moeilijk om een voldoende zuiver monster van metaalmonsters te produceren om het te testen op mechanische en elektrische eigenschappen.
Volgens Jiangxi Xinji Metals mag een toonaangevende Chinese fabrikant van metaalachtige, zelfs zeldzame aardmetalen aangeboden tot 99,999999% commerciële zuiverheid 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 invloed hebben op sterkte, taaiheid, ductiliteit en geleidbaarheidseigenschappen . Als gevolg hiervan worden er geen belangrijke en betrouwbare gegevens over fysische eigenschappen van de verschillende commerciële misch-metalen gepubliceerd door de industrie of in de onderzoeksliteratuur.
Geschiedenis
Mischmetal werd oorspronkelijk Auer's metaal genoemd, naar Carl Auer von Welsbach, die de legering maakte van overblijfsel uit zijn experimenten met het creëren van een thorium-aangedreven lichtmantel in 1885.
Zijn thoriumbron was monazietzand, waarvan ongeveer 90-95% bestond uit andere zeldzame aardmetalen. Geen van deze had op dat moment commerciële waarde.
Tegen 1903 had von Welsbach de fusie-elektrolyseprocedure geoptimaliseerd om een holtevrije ceriumlegering met ongeveer 30 procent ijzer te produceren. De toevoeging van ijzer gaf een aanzienlijke hardheid 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 vuurstarters en aanstekers.
Van deze ontdekking, von Welsbach besefte dat hij de verschillende zeldzame aarden van een gegeven erts met behulp van elektrolytische processen kon scheiden. Door zorgvuldig de verschillende oplosbaarheidseigenschappen van de verschillende zeldzame aarden in zijn voordeel te gebruiken, kon hij ze isoleren van hun van nature voorkomende chloridevormen. Dit was het begin van de sector zeldzame aardmetalen - nu konden de verschillende pure elementen worden geëvalueerd en gebruikt voor nieuwe commerciële toepassingen.
Mischmetal in de markt en de industrie
Mischmetal wordt niet verhandeld als handelsartikel op belangrijke beurzen, maar wordt via meerdere kanalen van de industrie geconsumeerd. China is de grootste producent van zeldzame aarden, met inbegrip van mischmetal-legering.
Mischmetal wordt direct verbruikt in industriële toepassingen:
- Als zuurstofvanger in de vervaardiging van vacuümbuizen.
- In batterijen die gebruik maken van metaalhydride technologie.
- Als een vonkbron om branden en vlammen te starten, evenals in speciale filmeffecten.
- Door fabrikanten van staal en non-ferrometalen om de gietbaarheid en mechanische eigenschappen in bepaalde legeringen te verbeteren.