פתיתי מתכת מנגן אלקטרוליטיבעלי טוהר- גבוהמתכת מנגןמוצרים שהוכנו על ידי אלקטרוליזה. מאפייני הליבה שלהם קובעים את יכולת הסתגלותם ליישומים שונים:
(1) דירוג הרכב וטהרה
| דרגת טוהר | תוכן מנגן (Mn). | גבולות מקסימליים עבור זיהומי ליבה (Fe/S/P/Pb) | תרחישים ישימים |
| כיתה תעשייתית | 99.5%-99.7% | 0.08%/0.03%/0.03%/0.005% | סגסוגות פלדה, מוצרים כימיים כלליים |
| ציון- גבוה | 99.7%-99.9% | 0.03%/0.01%/0.02%/0.001% | חומרי סוללה, חומרים אלקטרוניים ומגנטים |
| דרגת טוהר- גבוהה במיוחד | גדול או שווה ל-99.95% | 0.01%/0.005%/0.01%/0.0005% | סוללות ליתיום-מתקדמים, רכיבים אלקטרוניים מדויקים |
(2) מורפולוגיה ותכונות פיזיקליות
הוֹפָעָה:צורת פתיתים לא סדירה, צד אחד מבריק, צד אחד מחוספס, עובי 0.1-0.5 מ"מ, צפיפות פני השטח של גיליון בודד 2-5g/cm²;
מאפייני ליבה פיזיקליים:קשיות HB180-220, שבירה ונשברת בקלות, ניתנת לעיבוד לחלקיקים 1-5 מ"מ או אבקה של 200 רשת או עדינה לאחר ריסוק;
יתרונות מרכזיים:שטח פנים ספציפי גדול (1-3 מ"ר לגרם), שיכול להאיץ את קצב התגובה הכימית ולהתאים לדרישות ההזנה של תהליכים שונים.
תרחישי יישום ליבה של פתיתי מנגן אלקטרוליטי
(1) תעשיית ברזל ופלדה וסגסוגות: תוסף ליבה לשיפור ביצועים
מנגנון פעולה:
מנגן יוצר תמיסה מוצקה עם ברזל, הגורם לעיוות הסריג ומפריע לתנועת הנקע. במקביל, הוא משיג דה-אוקסידציה והסרת גופרית (Mn + FeO → MnO + Fe; ל-MnS מסיסות נמוכה והוא מוסר בקלות עם סיגים), ומשפר את הביצועים הכוללים של הפלדה.
יישומים ואפקטים כמותיים
פלדה מבנית-גבוהה (HRB500E):הוספת 0.8%-1.2% מגדילה את חוזק המתיחה מ-400MPa ליותר מ-500MPa, חוזק תפוקה גדול או שווה ל-400MPa, ואת הקשיחות ב-20%-30%;
נירוסטה (סדרת 304):הוספת 0.5%-0.8% מפחיתה את השימוש בניקל תוך הבטחת עמידות בפני קורוזיה, חוסכת 800-1000 יואן לטון פלדה;
פלדה מבנית מסגסוגת (40CrMnMo):הוספת 1.0%-1.5% מגדילה את קשיחות ההשפעה (-20 מעלות) מ-35J/cm² ליותר מ-50J/cm², מתאים לחלקים עמידים בפני שחיקה כגון גלגלי שיניים ופירים.
(2) תעשיית סוללות אנרגיה חדשה: חומר גלם של חומר גלם קתודי ליבה
כיוון יישום:
מכין חומרים קתודיים כגון תחמוצת ליתיום מנגן (LiMn₂O₄) וחומרים טרינריים (NCM/NCA), שהם חומרי גלם מרכזיים לרכבי אנרגיה חדשים ותחנות כוח לאחסון אנרגיה.
פרטים טכניים והשפעות:
סוללת ליתיום מנגן אוקסיד:משתמש ביריעות מנגן אלקטרוליטי טהור של 99.9%, משיג צפיפות אנרגית חומר קתודית של 120-150Wh/kg, חיי מחזור גדולים או שווה ל-1000 מחזורים, טמפרטורת בריחה תרמית גדולה או שווה ל-250 מעלות וביצועי בטיחות מצוינים.
סוללת ליתיום טרנרית:תכולת המנגן היא 20%-30%, מה שמייצב את מבנה הגביש, משפר את יציבות מחזור הסוללה (דעיכת קיבולת פחות או שווה ל-10% לאחר 500 מחזורים), ומפחית את עלויות חומרי הגלם ב-30%-40%.
דרישות טומאה:ברזל פחות או שווה ל-0.01%, עופרת פחות או שווה ל-0.001%, כדי למנוע מלכלוכים לגרום לקצרים פנימיים או הצטברות גז בסוללה.
(3) תעשייה כימית: חומרי גלם וזרזים רב תכליתיים
יישומי זרז:
כזרז לתגובות סינתזה אורגניות (כגון סינתזת פורמלדהיד והידרוגנציה), הוא יכול להגדיל את שיעור המרת התגובה ליותר מ-95% ואת הסלקטיביות ל-98%;
הכנת תרכובת: יישומים ספציפיים כדלקמן:
מנגן גופרתי:כתוסף מזון, הוא משפר את החסינות של בעלי חיים ועופות;
מנגן פחמתי:משמש בדשנים מיקרו-נוטריינטים חקלאיים, מריחת 0.5-1 ק"ג לכל mu, הגדלת תפוקת היבול ב-10%-15%;
אשלגן פרמנגנט:כחומר חיטוי וטיפול במים, עם קצב עיקור גדול או שווה ל-99%.
(4) תעשיית האלקטרוניקה: רכיב ליבה של חומרים מגנטיים
לוגיקה של יישום:
מסונטרים עם תחמוצות אבץ וברזל בפרופורציה להכנת ליבות מנגן-אבץ פריט לשימוש ברכיבים אלקטרוניים כגון שנאים, מסננים ומשרנים;
דרישות ביצועים:
יש לבחור גיליונות מנגן אלקטרוליטי בטוהר- גבוה של 99.9% ומעלה, עם חדירות ליבה μ₀ גדולה מ-2000 או שווה ל-2000 ואיבוד ברזל P₁₀₀₋₄₀₀ פחות או שווה ל-280mW/cm³ להעברת אותות בסיס יעילה של תחנת סמארטפון, תחנת אות אלקטרונית ו-5 ומכשירים אחרים.
אמצעי זהירות לשימוש ועיבוד
עיבוד:לתעשיית הפלדה, לרסק חלקיקים בגודל 1-5 מ"מ; לתעשיית הסוללות/אלקטרוניקה, טוחנים לאבקה של 200 mesh או עדין יותר, ומבטיחים ערבוב אחיד.
תנאי אחסון:אחסן בסביבה יבשה ומאווררת- היטב, הימנעות מלחות וחמצון (החמצון יוצר סרט MnO₂, מפחית את התגובתיות). חיי המדף לא יעלו על 6 חודשים.
דרישות סביבתיות:אבק מנגן שנוצר במהלך העיבוד חייב להיאסף באמצעות מסנן שקיות, כאשר ריכוז האבק נשלט מתחת ל-10mg/m³ כדי למנוע זיהום סביבתי וסכנות בריאותיות.
