Ponto de fusão do magnésio: guia informativo

Quando trabalha com metais, é importante saber como reagem ao calor. O ponto de fusão do magnésio é inferior ao de muitos outros metais. Isso torna-o fácil de moldar, mas também significa que precisa de o manusear com cuidado.

Neste guia, vai ficar a conhecer o ponto de fusão do magnésio, o que o afeta e onde é utilizado.

O que é o magnésio?

O magnésio é um elemento químico com o símbolo Mg e número atómico 12. É o oitavo elemento mais comum na crosta terrestre. Encontra-o sobretudo em minerais como a magnesite e a dolomite. Também existe na água do mar.

Para obter magnésio, recorrem-se a métodos como a eletrólise ou a precipitação. Nas fábricas, o magnésio é geralmente produzido extraindo cloreto de magnésio da água do mar ou de água salgada (salmoura) e separando-o por meio de eletricidade.

O magnésio é muito leve. O seu peso é cerca de dois terços do do alumínio, o que o torna um dos metais mais leves da tabela periódica. Eis algumas propriedades do magnésio:

Densidade: 1,74 gramas por centímetro cúbico

Eletronegatividade: 1,00 (na escala de Pauling)

Ponto de fusão do magnésio

O magnésio funde a 650 °C (1 202 °F). É um ponto de fusão baixo em comparação com outros metais como o ferro, que funde a 1 538 °C (2 800 °F), e até o alumínio, que funde a 660 °C (1 220 °F).

Como funde a uma temperatura mais baixa, é mais fácil utilizar magnésio em processos como a fundição sob pressão e a moldagem por injeção de metal. Isto é útil quando precisa de produzir peças com formas e designs detalhados.

Vantagens do magnésio

Além de utilizar magnésio quando o peso é importante, por ser um dos metais mais leves, eis outras vantagens do magnésio:

• Apesar de ser leve, continua a ser suficientemente resistente quando misturado com outros metais.
• É fácil de cortar, moldar e perfurar, o que lhe poupa tempo e esforço.
• Funde a uma temperatura mais baixa, pelo que é excelente para criar formas complexas.
• Propaga bem o calor, ajudando a evitar o sobreaquecimento em coisas como equipamentos eletrónicos.
• Pode ser reciclado sem perder qualidade.
• Quando o mistura com alumínio ou aço, torna-os mais resistentes ou mais leves.

Fatores que afetam o ponto de fusão do magnésio

Quando mistura magnésio com outros elementos como ferro ou silício, estes podem baixar o ponto de fusão. Se adicionar outros metais ao magnésio puro, cria ligas, e estas têm pontos de fusão diferentes.

Por exemplo, se adicionar alumínio ao magnésio, o ponto de fusão sobe. Mas se adicionar zinco, o ponto de fusão desce ligeiramente.

Intervalos de ponto de fusão das ligas de magnésio

Eis uma tabela simples que mostra os intervalos de ponto de fusão das ligas de magnésio:

Tipo de liga	Intervalo de ponto de fusão (°C)	Intervalo de ponto de fusão (°F)
Magnésio-Alumínio (Mg-Al)	900 °C – 1040 °C	1652 °F – 1904 °F
Magnésio-Zinco (Mg-Zn)	590 °C – 630 °C	1094 °F – 1166 °F
Magnésio-Manganês (Mg-Mn)	620 °C – 650 °C	1148 °F – 1202 °F

Aplicações do ponto de fusão do magnésio na indústria

Eis como poderá ver o magnésio utilizado em diferentes indústrias:

Indústria aeroespacial

É utilizado em estruturas e painéis de aeronaves para melhorar a eficiência de combustível e o desempenho. As ligas de magnésio também são utilizadas em componentes de motores, o que ajuda a tornar os motores mais eficientes e funcionais.

Indústria automóvel

Nos automóveis, o magnésio ajuda a reduzir o peso, o que melhora o desempenho. É utilizado em blocos de motor e cabeças de cilindros para tornar o veículo mais leve, o que melhora a economia de combustível e reduz as emissões. O magnésio também é utilizado em carcaças de transmissão e rodas, ajudando na condução e na aceleração.

Eletrónica

É utilizado nas carcaças de portáteis e smartphones para os tornar duráveis mas portáteis. As ligas de magnésio também são utilizadas em corpos de câmaras para os tornar resistentes sem acrescentar peso extra.

Dispositivos médicos

O magnésio é seguro para o corpo humano, pelo que é utilizado em dispositivos médicos. É usado em implantes biodegradáveis e próteses porque se pode dissolver no organismo sem causar danos. As ligas de magnésio são também utilizadas em dispositivos ortopédicos para os tornar mais leves e confortáveis.

Comparação com outros metais

O magnésio tem um ponto de fusão inferior ao de muitos metais estruturais, mas superior ao de alguns outros metais leves, como o zinco. A tabela abaixo apresenta uma comparação dos pontos de fusão do magnésio e de outros metais.

Metal	Ponto de fusão (°C)	Ponto de fusão (°F)
O magnésio	650 °C	1 202 °F
Alumínio	660 °C	1 220 °F
Zinco	419,5 °C	787,1 °F
Ferro	1 538 °C	2 800 °F
Aço	1 370-1 540 °C	2 500-2 800 °F
Cobre	1 984 °C	3 623 °F
Titânio	1 725 °C	3 135 °F
Crómio	1 907 °C	3 465 °F
Níquel	1 455 °C	2 651 °F
Tungsténio	3 422 °C	6 192 °F
Prata	961,8 °C	1 763 °F
Chumbo	327,5 °C	621,5 °F
Estanho	231,9 °C	449,4 °F
Cobalto	1 495 °C	2 723 °F
Platina	1 768 °C	3 214 °F
Cádmio	321 °C	610 °F
Antimónio	631,5 °C	1 168 °F
Escândio	1 541 °C	2 806 °F
Lítio	180,5 °C	356,9 °F
Silício	1 410 °C	2 570 °F
Fósforo	44,1 °C	111,4 °F
Oxigénio	-218,79 °C	-361,82 °F
Azoto	-210 °C	-346 °F
Sódio	97,8 °C	208 °F
Flúor	-219,67 °C	-363,41 °F
Árgon	-189,35 °C	-308,83 °F
Selénio	221 °C	430 °F
Manganês	1 246 °C	2 275 °F
Enxofre	115 °C	239 °F
Bário	727 °C	1 341 °F
Zircónio	1 855 °C	3 371 °F

Desenvolvimentos recentes no ponto de fusão do magnésio

Têm surgido recentemente algumas melhorias no ponto de fusão do magnésio. Por exemplo, a adição de magnésio ao zinco pode melhorar o desempenho do zinco.

Estes desenvolvimentos também facilitaram o processamento das ligas de magnésio, que são importantes para muitas aplicações.

Aspeto	Principais conclusões	Descrição
Ponto de ignição	Aumentado em 200-300 °C	O National Institute of Advanced Industrial Science and Technology melhorou este aspeto com técnicas de processamento especiais.
Propriedades no ponto de fusão	Densidade do Mg sólido puro: 1,74 g/cm³ (a 20 °C)	Densidade do Mg fundido: 1,59 g/cm³ (no ponto de fusão)
Desafios do processo SLM	Combustão durante o SLM devido ao baixo ponto de fusão (923 K)	A ligação com outros elementos ajuda a reduzir a combustão
Otimização dos parâmetros do processo	Dimensão da poça de fusão e potência do laser	Uma potência de laser mais elevada aumenta a dimensão da poça de fusão. Encontrar o equilíbrio certo entre potência e velocidade ajuda a reduzir defeitos como a porosidade e o “balling” no SLM.

Conclusão

O magnésio tem um ponto de fusão de 650 °C (1202 °F), que é relativamente baixo em comparação com muitos outros metais. Isto afeta a forma como é processado, ligado e utilizado em diferentes aplicações. O seu baixo ponto de fusão facilita a fundição e ajuda a manter a leveza, mas também significa que é necessário manuseá-lo com cuidado para evitar riscos de segurança.

Na DEK, oferecemos serviços de usinagem CNC e fundição sob pressão para diferentes indústrias. Estamos empenhados em fornecer resultados fiáveis e de excelência. Para um orçamento gratuito, contacte-nos agora.

Perguntas frequentes

O magnésio tem um ponto de fusão baixo?

Sim, o magnésio tem um ponto de fusão baixo. Isto deve-se à sua estrutura atómica e às forças entre os seus átomos. A sua estrutura hexagonal compacta (HCP) é menos densamente empacotada, pelo que as ligações entre os átomos são mais fracas e mais fáceis de quebrar. Além disso, a baixa massa atómica do magnésio significa que as forças entre os seus átomos são mais fracas, exigindo menos energia para fundir.

O magnésio é à prova de ferrugem?

O magnésio não enferruja como o ferro; em vez disso, corrói-se rapidamente quando exposto ao ar e à humidade. Para o proteger, o magnésio é frequentemente utilizado como ânodo de sacrifício em sistemas de proteção catódica, como em condutas e termoacumuladores.

Qual é o ponto de ebulição do magnésio?

O magnésio entra em ebulição a 1 090 °C (1 994 °F), que é a temperatura à qual passa de líquido a gás. Este elevado ponto de ebulição torna-o adequado para aplicações a alta temperatura.

Porque é que o ponto de fusão do magnésio é inferior ao do cálcio?

O magnésio tem um ponto de fusão inferior (650 °C) em comparação com o cálcio (842 °C) porque o seu menor tamanho atómico origina ligações metálicas mais fracas. Esta ligação mais fraca exige menos energia para se quebrar, resultando num ponto de fusão inferior.