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제철소의 타오르는 용광로, 플라즈마 TV 화면의 생생한 색상, 자동차 브레이크 패드의 안전 성능이 어떻게 연결되는지 궁금한 적이 있습니까? 그 답은 마그네시아 또는 페리클라제라고도 알려진 산화마그네슘(MgO)이라는 특별한 세라믹 소재에 있습니다. 오늘 우리는 이 다재다능한 재료의 놀라운 특성과 다양한 응용 분야를 탐구합니다.
산화마그네슘은 산화스트론튬(SrO), 산화바륨(BaO), 산화칼슘(CaO)과 함께 알칼리 토금속 산화물군에 속합니다. 마그네슘과 산소의 이 화합물은 입방체 결정 구조를 특징으로 하며 산화지르코늄과 비교할 수 있는 2800°C의 매우 높은 녹는점을 자랑하여 가장 내화성이 높은 산화물 중 하나입니다.
세라믹 유약에서 산화마그네슘은 고온과 저온에서 작동하는 다양한 메커니즘을 통해 효과적인 소광제 역할을 합니다. 전통적으로 백운석과 활석을 원료로 했지만, 현대 생산에는 주로 천연 광물을 소성하는 작업이 포함됩니다. 가장 흔한 천연 자원은 마그네사이트(MgCO)입니다.3), 바닷물과 지하 염수 퇴적물도 중요한 원천으로 작용합니다. 연구에 따르면 마그네슘은 지각에서 8번째로 풍부한 원소(약 2%)이며 해수 함량의 0.12%를 차지합니다.
탄산마그네슘(MgCO)의 변형3) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 산화물 형태로 변환하려면 하소가 필요합니다. 이러한 열처리는 재료의 표면적, 기공 크기 및 반응성에 큰 영향을 미칩니다. 불순물 유형과 농도는 광물 공급원에 따라 다릅니다. 다양한 소성 온도에 따라 뚜렷한 산화마그네슘 품종이 생성됩니다.
산화마그네슘 세라믹은 다음과 같은 몇 가지 예외적인 특성으로 인해 널리 사용됩니다.
내화 벽돌의 주요 성분인 산화마그네슘은 극한의 온도로부터 제강 용광로를 보호합니다. 알칼리성 슬래그 부식에 대한 저항성을 높이기 위해 타르, 피치 또는 흑연과 같은 탄소 재료를 첨가하는 경우가 많습니다. 이러한 특수 벽돌은 강철, 비철금속, 유리 및 시멘트 제조에 광범위하게 사용되며 스피넬 또는 크롬 화합물과 자주 결합됩니다.
초합금, 원자력, 화학 산업에서 산화마그네슘 도가니는 고온 공정 중 재료 부식을 최소화합니다. 다양한 순도 등급으로 제공되는 이러한 도가니에는 소결을 최적화하거나 결정 성장을 제어하기 위해 점토, 이트륨 산화물 또는 알루미나와 같은 첨가제가 포함되는 경우가 많습니다. 이 제품은 인상적인 1400~2400°C 범위에서 안정성을 유지합니다.
전기기계적 특성을 활용하여 산화마그네슘은 브레이크 패드 제조에 기여합니다. 적당한 경도는 금속 마모를 줄이는 동시에 마찰 표면에서 열을 효과적으로 발산합니다.
플라즈마 디스플레이 패널은 소재의 고유한 전기 광학 특성을 활용하여 화면 보호 코팅에 산화마그네슘을 포함합니다.
압출된 산화마그네슘 외장은 극한의 조건에서 작동하는 열전대를 보호하여 정확한 온도 측정을 보장합니다.
산화마그네슘 분말은 발열체에서 중요한 역할을 하며 전기 부품과 하우징 사이의 절연 역할을 합니다. 용융 마그네시아는 최적의 전기 저항과 열 전도성을 제공합니다. 이 소재는 또한 케이블의 미네랄 절연 기능을 하며 고온 유약에서 2차 플럭스 역할을 합니다.
고순도 산화마그네슘은 전자 제품, 특히 박막 반도체 성장을 위한 스퍼터링 타겟 및 증발 재료로 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
마그네슘 옥시염화물 배합을 기반으로 하는 마그네슘 시멘트는 내화물 응용 분야 및 일반 수리를 위한 신속한 경화를 제공합니다.
산화마그네슘 세라믹은 평범해 보이는 재료가 어떻게 놀라운 기술을 가능하게 하는지 보여줍니다. 산업용 용광로에서 전자 디스플레이에 이르기까지 이 다용도 화합물은 여러 분야에서 기술 발전을 지속적으로 지원합니다. 재료 과학이 발전함에 따라 산화 마그네슘은 새로운 응용 분야를 찾아 기술 미래를 구축하는 데 있어 역할을 더욱 확고히 할 것입니다.
