마그네슘의 사용분야

마그네슘의 용도와 응용

마그네슘은 모든 경금속 합금 중 가장 가볍기 때문에 무게가 중요한 설계 요소인 엔지니어링 응용 분야에 탁월한 선택입니다. 강하고 열분산이 좋으며 댐핑이 우수하고 쉽게 사용할 수 있습니다. 그 특성으로 인해 용접, 단조, 주조 또는 기계 가공이 용이합니다. 다른 금속과 합금하여 더 활용도를 높일수 있습니다. 순수한 마그네슘은 고온에서 휘발성이 있기 때문에 사용이 드물고 습한 환경에서는 부식성이 매우 강합니다. 따라서 항공 우주와 자동차 부품을 설계할 때 마그네슘 합금의 사용은 매우 중요합니다. 순수한 마그네슘을 태우면 하얀빛이 나옵니다. 이것은 불꽃 놀이, 플레어 ,플래시 사진에 적합합니다. 그것은 또한 소금에서 우라늄을 생산하는 작용제 역할을 합니다. 이 원소의 이온은 모든 생물체에 필요합니다. 그것이 마그네슘 소금이 비료와 음식에 포함된 이유입니다. 또한 철과 강철에서 황을 제거하는 데에도 사용됩니다. 이 원소는 수많은 화합물이 있습니다. 상업적으로 가장 중요한 것은 황산염, 탄산염, 염화물, 수산화물 그리고 산화물입니다. 이들은 섬유 가공, 가죽 태닝, 단열재, 비료, 화장품 및 세라믹에 사용됩니다. 마그네시아의 구연산염과 수산화 마그네슘은 약물에 사용됩니다. 이 원소는 유기 할로겐화물과 상호 작용할 수 있습니다. 마그네슘 합금은 전 세계적으로 다양한 용도로 사용되고 있습니다. 전체 강도를 손상시키지 않으면 서 무게를 줄일 때 선호되는 소재입니다. 진동 감쇠 능력은 고속 부품의 내부 힘을 저감 할필요가 있는 응용 분야에서도 유용합니다. 가장 일반적으로 사용하는 용도에는 •항공기 및 미사일 부품 • 항공기 엔진 마운트, 제어 힌지, 연료 탱크, 날개 •자동차 바퀴, 하우징, 변속기 케이스, 엔진 블록• 자전거 및 기타 스포츠 장비 •물자 취급 장비 •사다리 •노트북, 텔레비전, 휴대폰 •수하물 •휴대용 전동 공구, 전기 톱, 울타리 가위, 잡초 제거기 •인쇄 및 섬유 기계 •핸들 및 컬럼, 시트 프레임 등이 있습니다. 마그네슘 합금은 또한 더 높은 강도, 높은 재활용 능력 및 더 낮은 생산 비용으로 인해 일부 엔지니어링 플라스틱의 대체품으로 사용되어 왔습니다. 자동차 부분에 적용에 있어서는 마그네슘 합금에 대한 관심은 고강도 특성과 저밀도의 조합에 기반합니다. 자동차 응용 분야에서 무게 감소는 롤링저항을 줄이고 가속에 에너지가 사용되어 차량의 성능을 향상시켜 연료 소비를 줄이며, 또한 온실 가스 CO2를 줄일 수 있습니다. 1920년대에 마그네슘은 자동차 산업에 등장하기 시작했습니다. 경량 금속이 레이싱카에 사용되기 시작하여 경쟁 우위를 확보했습니다. 약10년 후 마그네슘은 약20kg (44.09lbs)의 재료를 포함하는 폭스 바겐 비틀과 같은 상용차에 사용되기 시작했습니다. 자동차 응용 분야에서 마그네슘 사용에 대한 관심은 증가하는 환경 및 법률의 영향에 대응하여 지난 10년간 증가하고있습니다. 연료 효율성, 성능 향상 및 지속 가능성이 가장 중요한 문제입니다. 차량에 마그네슘을 사용하면 전체 중량을 낮추고 이러한 상태를 개선할 수 있습니다. 많은 대형 자동차 회사는 이미 제품의 다양한 부분에서 강철과 알루미늄을 마그네슘으로 대체하고 있습니다. 마그네슘은 현재 기어 박스, 스티어링 칼럼, 운전자 에어백 하우징뿐만 아니라 스티어링 휠, 시트 프레임 및 연료 탱크 커버에도 사용되고 있습니다. 자동차 분야에서 마그네슘을 사용하면 무게를 줄이는 것 이상을 제공할 수 있습니다. 수년 동안 자동차에서 마그네슘 사용과 관련된 문제, 솔루션 및 기회를 분별하려는 욕구가 증가하고 있습니다. 차량의 앞쪽 끝에 마그네슘을 사용하면 차량의 전체 중량이 낮아질 뿐만 아니라 무게 중심을 후방으로 이동시켜 차량의 핸들링 및 회전 능력을 향상시킵니다. 또한 마그네슘 부품의 튜닝을 통해 진동과 전반적인 소음을 줄이는 주파수를 얻을 수 있습니다. 차량 내의 강철제 부품은 재료의 강도를 증가시키는 단일 주조 마그네슘으로 대체되어 하우징을 제자리에 주조할 수 있습니다. 이러한 주조성은 또한 더 적은 툴링과 더 적은 게이지를 필요로 하여 제조 비용을 낮춥니다. 전 세계적으로 많은 수의 차량이 생산되는 것을 고려할 때 이러한 무게 감소는 대기로 방출되는 이산화탄소를 크게 감소시켜 지구 온난화에 대한 유해한 영향을 줄일 수 있습니다. 이러한 이유로 마그네슘은 21 세기의 녹색 금속으로 알려져 있습니다. 현재 엔진 블록, 휠, 스티어링 칼럼, 시트, 프론트 콘솔 및 후드와 같은 마그네슘 합금으로 여러 자동차 부품을 만들 수 있습니다. 마그네슘을 설계에 포함시킨 차량은 자동차, 밴, 트럭뿐이 아닙니다. 항공 우주 산업은 민간 및 군사 분야의 많은 응용 분야에서 사용한 오랜 역사를 가지고 있습니다. 배출량을 줄이고 연비를 높이려면 발사체 뿐만 아니라 항공 및 우주선의 무게를 줄이는 것이 중요합니다. 이로인해 운영 비용도 절감됩니다. 마그네슘은 알루미늄 무게 감소에 대한 지속적인 개선, 섬유 금속 라미네이트의 높은 비용, 극한의 온도에 노출되었을 때 저밀도 플라스틱의 열악한 충격 및 손상 특성으로 인해 이러한 용도에서 사용하기에 이상적인 재료입니다. 우주선과 미사일에는 마그네슘과 그 합금도 포함되어 있습니다. 리프트-오프 중량 감소는 설계에서 매우 중요하며 작동 중에 직면하는 극한 조건을 견딜 수 있는 재료가 필요합니다. 마그네슘은 극도로 높은 온도, 오존 노출 및 높은 에너지 입자 및 물질의 영향을 견딜 수 있습니다. 또한 Titan, Atlas 및 Agena와 같은 대륙간 탄도 미사일에도 대량으로 사용됩니다. 의료 분야에서는 지난 세기 전반기에 마그네슘은 정형 외과용 생체 재료로 의료 산업에 처음 도입되었습니다. 마그네슘을 임플란트 및 유사한 응용 분야에서 사용하기에 매우 매력적인 옵션으로 만드는 많은 특징과 특성이 있습니다. 다른 일반적인 임플란트 재료의 밀도는 3.1-9.2g/cm3 인 반면 자연 뼈의 밀도는1.8~2.1g/cm3 (112.37~131.10lb/ft3)입니다. 마그네슘 합금은 1.74~2.0g/cm3(108.62-lb/ft3)의 밀도로 훨씬 더 비슷합니다. 마그네슘은 또한 파괴인성, 탄성 계수 및 압축 항복 강도와 관련하여 다른 재료보다 자연 뼈와 훨씬 유사합니다. 마그네슘은 이러한 응용 분야에서 바람직한 기계적 및 물리적 특성을 제공할 뿐만 아니라 몇 가지 특별한 특성도 나타냅니다. 마그네슘은 인체의 이온으로 자연적으로 발견되며 70kg(155lb) 사람의 약1몰에 해당하며,이 중 절반은 뼈 조직에 저장됩니다. 체내 마그네슘은 대사 반응을 돕고 생체 적합성이 우수하며 독성이 없습니다. 또한 코팅되지 않은 마그네슘 임플란트는 부식을 통해 체액에서 생분해 될 수 있으므로 임플란트를 제거하기 위해 추가 수술이 필요하지 않습니다. 보호 코팅을 적용하면보다 영구적인 솔루션이 필요한 상황에서 부식 문제를 예방할 수 있습니다. 마그네슘을 의료용으로 사용할 수 있는 다양한 방법을 늘리기 위해 보호 마감을 위한 다양한 합금에 대한 연구 및 테스트가 현재 진행 중입니다. 전자관련 분야에서는 소형 및 휴대용 전자제품이 상승 추세입니다. 쉽게 운반할 수 있는 소형 장치에 대한 수요가 급증하고 있으며 마그네슘은 종종 이러한 수요를 충족시키는 핵심 요소입니다. 플라스틱을 대체하기 위해 사용되는 많은 마그네슘 합금은 가볍지만 훨씬 강하고 내구성이 뛰어납니다. 마그네슘은 열 전달 및 소산뿐만 아니라 전자기 및 무선 주파수 간섭을 차폐하는 능력에 있어서도 더 좋습니다. 스포츠 장비에서의 마그네슘은 가벼운 무게와 내충격성으로 사용되고 있습니다. 마그네슘은 또한 복잡한 모양으로 형성될 수 있는 능력이 있어 골프채, 테니스 라켓 및 양궁 활 손잡이에 사용하기에 이상적입니다. 이 합금의 댐핑 효과는 마그네슘이 충격과 진동을 흡수할 수 있기 때문에 자전거 프레임과 인라인 스케이트의 섀시에 좋은 후보가됩니다. 이러한 흡수 덕분에 자전거를 타는 사람들이 에너지를 덜 쓰고 더 부드럽고 편안한 라이딩을 즐길 수 있습니다. 기타 응용분야로는 광학 및 휴대용 도구 설계에 사용됩니다. 라이플 스코프와 쌍안경은 효과적이기 위해 안정적이어야 하고 가벼운 무게도 상품성에 유리합니다. 마그네슘은 이러한 설계 기준을 충족시킬수 있습니다. 체인톱, 핸드 가위, 핸드 드릴, 공압식 네일 건 및 잡초 제거 도구와 같은 휴대용 작업 도구 및 장치는 모두 마그네슘 응용 분야의 완벽한 대상입니다. 저밀도, 비교 강도 및 진동 감쇠 기능은 이러한 휴대용 도구를 만드는데 바람직한 특성입니다. 마그네슘의 고유한 장점이 상품으로 계속 실현됨에 따라 마그네슘을 사용할 수 있는 방법이 다양해졌습니다. 지속 가능하고, 가볍고, 재활용 가능한 재료에 대한 수요는 마그네슘 산업에 도움이 될 수 있는 친환경적인 제품에 대한 요구로 계속 증가하고 있습니다.