Большая Советская Энциклопедия (МА)

Большая Советская Энциклопедия

Д. Е. Самсонов.

Упрощённое изображение пространства взаимодействия магнетрона: а — распределение высокочастотного электрического поля при колебаниях p-вида; б — форма электронного облака при колебаниях p-вида. 1 — замедляющая система (анод); 2 — катод; 3 — граница электронного облака; 4 — форма траекторий электронов;

 — силовые линии постоянного электрического поля;

 — силовые линии электрического поля СВЧ; В — силовые линии индукции магнитного поля; v_e — скорость переносного движения электронов.

Магнетронный манометр

Магнетро'нный мано'метр, вакуумметр, по своему устройству напоминающий магнетрон . Существуют ионизационные М. м. (манометр Лафферти) и электроразрядные. Диапазон измерений ионизационного М. м.: 10^{– 5} —10^{– 11}н/м² (10^{– 7}— 10^{– 13}мм

рт. ст. ), электроразрядного — 10^{– 2} —10^{– 9}н/м² (10^{– 4} —10^{– 11}мм рт. ст. ). См. Вакуумметрия .

Магниевые руды

Ма'гниевые ру'ды, природные минеральные образования, содержание магния в которых достаточно для экономически выгодного его извлечения. Этот элемент входит в состав более ста минералов, в том числе: брусита Mg (OH)₂ с содержанием Mg 41,7%; магнезита MgCO₃ (28,8% Mg); доломита MgCO₃ xCaCO₃ , (18,2% Mg); кизерита MgSO₄ xH₂ O (17,6% Mg); бишофита MgCl₂ x6H₂ O (12,0% Mg); лангбейнита 2MgSO₄ xK₂ SO₄ (11,7% Mg); эпсомита MgSO₄ x7H₂ O (9,9% Mg); каинита MgSO₄ xKCIx3H₂ O (9,8% Mg); карналлита MgCl₂ xKCIx6H₂ O (8,8% Mg); астраханита MgSO₄ xNa₂ SO₄ x4H₂ O (7,3% Mg); полигалита MgSO₄ x2CaSO₄ xK₂ SO₄ x2H₂ O (4,2% Mg).

Главнейшими М. р. являются месторождения ископаемых магнезиально-калийных солей. Крупные месторождения магнезита встречаются в метаморфизованных доломитах. При контактном метаморфизме магнезита возникают скопления брусита — наиболее высокомагнезиального сырья. В результате выщелачивания магнезиальных солей подземными водами образуются ископаемые природные рассолы и соляные источники. Современные соляные месторождения (рассолы и осадки) возникают в замкнутых заливах морей (например, Кара-Богаз-Гол) и в бессточных внутриматериковых впадинах (озера Баскунчак и Эльтон в СССР, Большое Солёное озеро в США). В качестве источника Mg непрерывно возрастает также роль морской воды (4% Mg в сухом остатке) с её стабильным составом и неограниченными ресурсами. В СССР располагаются крупнейшие бассейны магнезиально-калийных солей — Верхнекамский (пермского возраста) в Предуралье, Припятский (девонский) в Белоруссии, Калушское (неогеновое) месторождение в Предкарпатье и другие. За рубежом особенно известны пермские Штасфуртский соленосный бассейн (ФРГ и ГДР) и месторождения юга США. См. также Магний .

Лит.: Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых, М., 1969; Требования промышленности к качеству минерального сырья, в. 22 — Кашкаров О. Д., Фивег М. П., Калийные и магнезиальные соли, М., 1963: Смолин П. П., Тенденции использования магнезиального сырья, в сборнике: Неметаллические полезные ископаемые, М., 1971.

П. П. Смолин.

Магниевые сплавы

Ма'гниевые спла'вы, сплавы на основе магния. Наиболее прочные, в том числе и наиболее жаропрочные, М. с. разработаны на основе систем магний — металл с ограниченной растворимостью в твёрдом магнии. Вследствие высокой химической активности магния выбор металлов, пригодных для легирования М. с., сравнительно невелик. М. с. разделяются на 2 основные группы: литейные — для производства фасонных отливок и деформируемые — для производства полуфабрикатов прессованием, прокаткой, ковкой и штамповкой.

Историческая справка. Первые М. с. появились в начале 20 века (под названием «электрон», теперь мало употребляемым). Значение конструкционных промышленных материалов М. с. приобрели в конце 20-х — начале 30-х годов 20 века, то есть почти через 100 лет после того как французский химик А. Бюсси впервые выделил магний в чистом виде (1828). До конца 40-х годов применялись главным образом сплавы на основе систем Mg — Al — Zn и Mg — Mn. Дальнейшему прогрессу в области создания М. с. способствовало открытие модифицирующего и рафинирующего действия циркония. В 50-х годах начали применяться сплавы на основе систем Mg — Zn — Zr, Mg — p. з. м. (редкоземельный металл) — Zr (или Mn), Mg — Th, а также сверхлёгкие сплавы на основе системы Mg — Li. Производство и потребление магния и М. с. возрастает. Мировое производство магния к началу 2-й мировой войны 1939—45 составило около 50 тысяч т, в 1969 ~ 2 млн. т, из них ~ 40—50% расходуется на производство отливок и деформированных полуфабрикатов.

Химический состав наиболее широко применяемых в СССР М. с. дан в таблице 1. В промышленных М. с. содержатся добавки Al, Zn, Mn, Zr и редкоземельных металлов (цериевый мишметалл, La, Nd, Y), Th, Ag, Cd, Li, Be и др. Общее количество добавок в наиболее легированных М. с. достигает 10—14%. Вредными примесями являются Ni, Fe, Si и Cu, которые снижают коррозионную стойкость М. с. В М. с. с Zr ограничивают содержание примесей Al и Si, так как в присутствии этих элементов Zr не растворяется в расплавленном магнии, образуя с ними тугоплавкие нерастворимые соединения. Растворимость циркония в магнии уменьшают также примеси Fe, Mn и Н. Малые количества Be (иногда Ca) используют в качестве технологических добавок для снижения окисляемости М. с. в расплавленном состоянии.

Таблица 1. – Химический состав и механические свойства наиболее широко применяемых в СССР магниевых сплавов (1 Мн/м² = 0,1 кгс/мм² )

Тип сплава	Химический состав, %
основные компоненты	примеси, не более
Al	Zn	Mn	Zr	Nd	Al	Si	Fe	Ni	Cu	Mn	Be	Ca
Литейные сплавы
Mg – Al – Zn	8	0,5	0,2	–	–	–	0,25	0,06	0,01	0,1	–	0,002	0,1
	8	0,5	0,2	–	–	–	0,08	0,007	0,001	0,004	–	0,002	–
Mg – Zn – Zr	–	4,5	–	0,7	–	0,02	0,03	0,01	0,005	0,03	–	0,001	–
Mg – Nd – Zr	–	0,4	–	0,7	2,5	0,02	0,03	0,01	0,005	0,03	–	0,001	–
Деформируемые сплавы
Mg – Al – Zn	4	1	0,5	–	–	–	0,15	0,05	0,005	0,05	–	0,02	0,1
Mg – Zn – Zr	–	5,5	–	0,5	–	0,05	0,05	0,05	0,005	0,05	0,1	0,02	–

Тип сплава	Сумма определяемых примесей	Механические свойства при 20 °C	Вид термической обработки	Предельные рабочие температуры, °C	Назначение
Мн/м2	s, %	длительно	Кратко времен- но
s0,2	sb
Литейные сплавы
Mg – Al – Zn	0,5	90	280	9	Закалка; закалка и старение	150	250	Сплав общего назначения
	0,14	90	280	9	То же	150	250	То же, имеет повышенную коррозионную стойкость
Mg – Zn – Zr	0,2	150	300	6	Отпуск	200	250	Нагруженные детали (барабаны колёс, реборды и др.)
Mg – Nd – Zr	0,2	150	280	5	Закалка и старение	250	350	Жаропрочный сплав. Нагруженные детали; детали, требующие высокой герметичности, стабильности размеров
Деформируемые сплавы
Mg – Al – Zn	0,31	180	290	100	Отжиг	150	200	Панели, штамповки сложной конструкции, сварные конструкции
Mg – Zn – Zr	0,31	250 – 3002	310 – 3502	100–140	Старение	100	150	Высоконагруженные детали из прессованных полуфабрикатов, штамповок и поковок

¹ Для деформируемых сплавов указано содержание прочих примесей.

² Максимальные значения – для пресcованных полуфабрикатов.

Физические свойства М. с. даны в таблице 2. М. с. являются самым лёгким металлическим конструкционным материалом. Плотность (d ) М. с. в зависимости от состава колеблется в пределах 1360—2000 кг/м³ . Наименьшую плотность имеют магний-литиевые сплавы. Плотность наиболее широко применяемых М. с. равна 1760—1810 кг/м³ , то есть примерно в 4 раза меньше плотности стали и в 1,5 раза меньше плотности алюминиевых сплавов. Благодаря малой плотности детали из М. с. обладают высокой жёсткостью: относительная жёсткость при изгибе двутавровых балок одинаковой массы и ширины для стали равна 1, для алюминия 8,9, для магния 18,9. М. с. имеют высокую удельную теплоёмкость. Температура поверхности детали из М. с. при одинаковом количестве поглощённого тепла в 2 раза ниже по сравнению с температурой детали из малоуглеродистой стали и на 15—20% ниже, чем детали из алюминиевого сплава. Коэффициент термического расширения М. с. в среднем на 10—15% больше, чем у алюминиевых сплавов.