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Manganeso – Propiedades – Precio – Aplicaciones – Producción

Manganeso-propiedades-precio-aplicación-producción

Acerca del Manganeso

El manganeso es un metal con importantes usos industriales de aleaciones, particularmente en aceros inoxidables.

Resumen

Elemento Manganeso
Número atómico 25
Categoría de elemento Metal de transición
Fase en STP Sólido
Densidad 7,47 g / cm3
Resistencia a la tracción 650 MPa
Límite de elastacidad 230 MPa
Módulo de Young 198 GPa
Escala de Mohs 6
Dureza Brinell 200 MPa
Dureza Vickers N / A
Punto de fusion 1246 ° C
Punto de ebullición 2061 ° C
Conductividad térmica 7,82 W / mK
Coeficiente de expansión térmica 21,7 µm / mK
Calor especifico 0,48 J / g K
Calor de fusión 12,05 kJ / mol
Calor de vaporización 266 kJ / mol
Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] 1440
Susceptibilidad magnética + 529e-6 cm ^ 3 / mol

Aplicaciones del Manganeso

El manganeso es un importante agente de aleación. Casi el 90% del manganeso producido anualmente se utiliza en la producción de acero. En los aceros, el manganeso mejora las cualidades de laminación y forja, así como la resistencia, tenacidad, rigidez, resistencia al desgaste, dureza y templabilidad. La segunda aplicación más importante del manganeso se encuentra en las aleaciones de aluminio. El aluminio con aproximadamente 1,5% de manganeso tiene una mayor resistencia a la corrosión a través de granos que absorben impurezas que conducirían a la corrosión galvánica. El manganeso se puede formar en muchos compuestos útiles. Por ejemplo, óxido de manganeso, que se puede utilizar en fertilizantes y cerámica.

Aplicaciones de manganeso

Producción y precio del Manganeso

Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados ​​principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del manganeso puro rondaron los 17 $ / kg.

El manganeso se produce más comúnmente por reducción del óxido con sodio, magnesio o aluminio. Alternativamente, puede producirse por electrólisis. Aproximadamente el 80% de los recursos mundiales de manganeso conocidos se encuentran en Sudáfrica; otros importantes depósitos de manganeso se encuentran en Ucrania, Australia, India, China, Gabón y Brasil.

Tabla periódica de manganeso

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades mecánicas del Manganeso

Manganeso-propiedades-mecánicas-resistencia-dureza-estructura-cristalina

Resistencia del Manganeso

En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.

Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).

Ver también: Resistencia de los materiales

Máxima resistencia a la tracción del Manganeso

La resistencia máxima a la tracción del manganeso es de 650 MPa.

Límite de elastacidad del Manganeso

El límite elástico del manganeso  es de 230 MPa.

Módulo de Young del Manganeso

El módulo de Young del manganeso es de 198 GPa.

Dureza del Manganeso

En la ciencia de los materiales, la  dureza  es la capacidad de resistir  la hendidura de la superficie  ( deformación plástica localizada ) y el  rayado . La prueba de dureza Brinell  es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro   bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.

La dureza Brinell del manganeso es de aproximadamente 200 MPa.

El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El  método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.

La dureza Vickers del manganeso es aproximadamente N / A.

La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de Mohs de dureza mineral se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.

El manganeso tiene una dureza de aproximadamente 6.

Ver también: dureza de materiales

Manganeso – Estructura cristalina

Una posible estructura cristalina del  manganeso  es  la estructura cúbica centrada en el cuerpo  .

estructuras cristalinas - FCC, BCC, HCP

En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.

Ver también: Estructura cristalina de materiales

Estructura cristalina del Manganeso
La estructura cristalina del manganeso es: cúbica centrada en el cuerpo

Resistencia de los elementos

Elasticidad de los elementos

Dureza de los elementos

Propiedades térmicas del Manganeso

Propiedades térmicas de conductividad del punto de fusión del manganeso

Manganeso: punto de fusión y punto de ebullición

Punto de manganeso de fusión es de  1246 ° C .

Punto de manganeso de ebullición es  2061 ° C .

Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.

Manganeso – Conductividad térmica

La conductividad térmica del  manganeso  es  7.82  W / (m · K).

Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada  conductividad térmica , k (o λ), medida en  W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por  conducción . Tenga en cuenta que  la ley de Fourier se  aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.

Coeficiente de expansión térmica del Manganeso

El coeficiente de expansión térmica lineal del  manganeso  es  21,7  µm / (m · K)

La expansión térmica  es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccional de longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.

Manganeso: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización

El calor específico de manganeso es 0,48 J / g K .

La capacidad calorífica  es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C  tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la  capacidad calorífica  se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.

El calor latente de fusión del manganeso es 12,05 kJ / mol .

El calor latente de vaporización del manganeso es 266 kJ / mol .

El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o se elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía rompe las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el  trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.

Punto de fusión de los elementos

Tabla periódica de elementos - punto de fusión

Conductividad térmica de elementos

Tabla periódica de elementos - conductividad térmica

Expansión térmica de elementos

Tabla periódica de elementos - expansión térmica

Capacidad calorífica de los elementos

Tabla periódica de elementos - capacidad calorífica

Calor de fusión de elementos

Tabla periódica de elementos - fusión de calor latente

Calor de vaporización de elementos

Tabla periódica de elementos - vaporización de calor latente

Manganeso – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética

Manganeso-resistividad-eléctrica-susceptibilidad magnética

La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.

Ver también:  Propiedades eléctricas

La propiedad magnética se  refiere a la respuesta de un material a un  campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un  campo magnético externo  y los  momentos dipolares magnéticos  de los átomos constituyentes  . Diferentes  materiales reaccionan  a la aplicación de un campo magnético  de manera diferente .

Ver también:  Propiedades magnéticas

Resistividad eléctrica del Manganeso

La resistividad eléctrica del manganeso es  1440 nΩ⋅m .

La conductividad eléctrica  y su inversa,  la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el manganeso conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.

Susceptibilidad magnética del Manganeso

La susceptibilidad magnética del manganeso es  + 529e-6 cm ^ 3 / mol .

En electromagnetismo, la  susceptibilidad magnética  es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética  es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del manganeso en respuesta a un campo magnético aplicado.

Resistividad eléctrica de elementos

Tabla periódica de elementos - resistividad eléctrica

Susceptibilidad magnética de elementos

Aplicación y precios de otros elementos

Manganeso - Comparación de propiedades y precios

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Manganeso