Magnesium: Super-Werkstoff der Zukunft

Autos können mehr Magnesium-Legierungen, um Gewicht und Treibstoff zu sparen,
aber nur, wenn Ingenieure herausfinden können, wie man das beste machen
zugänglichen metallischen Elemente auf der Erde standhalten
industrielle Fertigungsprozesse.

Magnesium brennt bei hohen Temperaturen mit ein strahlend weißes Licht,
Das machte es beliebt für den Einsatz in Feuerwerk und Schule Science lab
Experimente. Nun eine dringende Notwendigkeit mehr leicht, energieeffizient
und umweltfreundliche Materialien konnte Magnesium in einer
revolutionäres Material für alles, von Autos
und mobile Elektronik, entsprechend einem Artikel veröffentlicht in der Mai
21-Ausgabe der Zeitschrift Science.

Wenn bestimmte Probleme im Zusammenhang mit dem Metall überwunden werden können,
Magnesium geringes Gewicht und einzigartigen Eigenschaften könnte machen es ideal für
Verwenden Sie alles, von Autos mit Batterien.

"Diese Herausforderungen motivieren breiteren Einsatz von Magnesium-die achte
am häufigsten vorkommende Element in der Erdkruste und auch von extrahierbaren
Meerwasser,"schreibt Autor Tresa Pollock, eine Werkstoff-Ingenieur bei der
Universität von Kalifornien in Santa Barbara.

Wunder-Material für die Zukunft

Hersteller wie Magnesium als ein möglich leichtes material
weil es eine Dichte, die 30 Prozent weniger als Aluminium ist hat,
ein Viertel, Stahl, und ungefähr das gleiche wie viele Kunststoffe.

Leichtigkeit des Recyclings macht es auch mehr umweltfreundlich
Alternative zu ähnlich leichten Kunststoffen aus Erdöl gewonnen.

Autohersteller planen bereits Inhalte in Magnesium steigern
Automobile, zwischen 99 und 353 Pfund (45-160 kg), bisher nur 11 bis
13 Pfund im typischen Auto heute. Schätzungen haben vorgeschlagen, dass
Gewichtsreduzierung durch fast 50 Pfund (22,5 kg) würde Kraftstoff fördern.
Effizienz um rund 1 Prozent.

Diese 1 Prozent weniger gas
Verbrauch von Fahrzeugen bundesweit sparen rund 100.000 Barrel
Öl pro Tag, nach dem Natural Resources Defense Council.

Magnesium wirkt ebenso vielversprechend für den Einsatz in wiederaufladbaren
Batterien, einschließlich All-Liquid-Batterien, die helfen könnten speichern solar
Energie. Des metallischen Elements gut elektromagnetische und Radiofrequenz
Abschirmung Eigenschaften macht es auch attraktiv für den Einsatz in Handys,
PC-Gehäuse, Kameras und vieles mehr.

Noch, Magnesium stellt den komplexesten Kandidaten die weithin
verfügbaren metallische Elemente in Werkstoffen verwendet. Wissenschaftler
und Ingenieure müssen zunächst besser verstehen, ihre mechanischen, chemischen und
Beschaffenheit, sagte Pollock in ihrem Artikel.

Wie es funktioniert

Eine der größten Einschränkungen von Magnesium kommt von seiner ziemlich
unflexible hexagonale Struktur, auf der untersten atomarer Ebene – eine
Einschränkung, die macht es schwieriger für die Hersteller zu Rollen, Extrudieren oder
erstrecken Sie sich das Metall in welchen Formen, die sie brauchen.

Eine mögliche Lösung kommt von Erstellen von Metall-Legierungen, die enthalten
Magnesium und andere Elemente, um den richtigen zu finden vermischen sich mit der
passende Unterkünfte. Bestimmte seltene
Erden wie Neodym, Yttrium, Lanthan und cerium
die Struktur und Eigenschaften von Magnesium-Legierungen, können aber auch verstärken
zu den Kosten hinzugefügt werden, da
der Probleme in der Stromversorgung.

Forscher, die auch vor kurzem erstellt eine neue Low-Cost-Legierung auf Basis
Aluminium, Kalzium und Magnesium, welches für den Leichtbau nützlich erweisen kann,
Hochtemperatur-Komponenten in Kfz-Antriebe.

Vielleicht haben die vielversprechendsten zukünftigen Legierungen noch darauf entdeckt zu werden.
Neue Computermodelle ermöglichen Wissenschaftlern und Ingenieuren zu prognostizieren und sogar
Testen Sie die Stärken und Schwächen des neuen Legierungen, die beschleunigen können die
Rate der Material-Design und Innovation.

"Die Verfügbarkeit von High-Fidelity-Modellierungs-Tools ermöglicht eine größere
kompositorische Raum, erkundet zu werden, erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass neue
optimale Lösungen gefunden werden,"bemerkte Pollock.

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