Zastosowanie

Magnez wykorzystywany jest w przemyśle chemicznym i elektrochemicznym, głównie do wytwarzania stopów na bazie aluminium oraz sferoidyzacji żeliwa, odsiarczania stali, w szczególności jako dodatek stopowy. Wchodzi w skład wieloskładnikowych stopów lekkich, odpornych na alkalia. Stosowany jest także jako dodatek do stopów cynku w celu poprawienia ich własności mechanicznych i trwałości wymiarowej. Procentowy udział stopów magnezu w różnych gałęziach przemysłu zilustrowano na rysunku 6.

Rysunek 6. Zastosowanie magnezu w przemyśle [55].

Magnez z powodzeniem wykorzystywany jest również, jako utleniacz, reduktor oraz modyfikator stopów w przemyśle hutniczym stali. Stanowi środek redukujący przy otrzymywaniu Ti, Zr, Hf, Be i U. W licznych przypadkach magnez jest zalecany do odtleniania metali w stanie płynnym. Stosuje się na zabezpieczenie anodowe, zwykle w postaci odlewanych anod oraz jako materiał osłonowy stosów w reaktorach jądrowych (absorpcja neutronów). Czysty magnez stosowany jest w przemyśle pirotechnicznym, do produkcji flar i zimnych ogni [52,54,59]. Przemysł zbrojeniowy korzysta z zasobów magnezu przy produkcji zapalników do bomb. W ostatnich kilku latach zaobserwowano silny rozwój akumulatorów i baterii wykorzystujących magnez, szczególnie w aspekcie wzrostu mocy, jak i gęstości prądowej. Intensywne prace nad stworzeniem baterii magnezowych prowadzi Toyota. W obecnych działaniach badawczych głównym celem jest przygotowanie odpowiednich elektrolitów przewodzących jony magnezu o wystarczającej przewodności jonowej [83]. Firma McPhy Energy wybrała wodorki magnezu, aby stworzyć bezpieczne urządzenie do magazynowania wodoru, które nie wymaga dużej kompresji. Składowanie bowiem wodoru w postaci MgH2 ma praktyczne zalety, ponieważ jeden metr sześcienny magnezu zawiera 110 kilogramów (kg) wodoru atomowego, gdy tworzy się MgH2 pod ciśnieniem panującym wewnątrz elektrolizera wodnego. Proces ten jest znacznie bardziej opłacalny i bezpieczniejszy względem procesu pozyskiwania użytecznego wodoru z jego postaci ciekłej, gdzie wymaga się zastosowania wysokiego ciśnienia. Przechowywanie bardzo stabilnego MgH2 w izolowanych zbiornikach stanowi opłacalny sposób na rezerwowanie

dużych ilości energii wodorowej, która z łatwością zostanie przekształcona z powrotem w energię elektryczną [83, 84, 85].

Produkcję magnezu pierwotnego w tonach na przestrzeni lat 2009–2013 przedstawiono w tabeli 4 [86].

Tabela 4. Światowa produkcja magnezu pierwotnego w latach 2009–2013 (w tonach) [87].

Kraj 2009 2010 2011 2012 2013 Brazylia 16 000 16 000 16 000 16 000 16 000 Chiny 501 000 654 000 661 000 698 000 900 000–1 300 000 Izrael 19 405¹ 23 309¹ 26 284¹ 27 292¹ 28 000¹ Kazachstan 21 000 21 000 21 000 21 000 23 000 Korea -- -- -- 2500 7500 Malezja -- -- 200 200 500 Rosja 29 000 29 000 29 000 20 000 32 000 Ukraina 2000 2000 2000 2000 -- USA B² B² B² B² B² Razem 588 000 745 000 755 000 787 000 877 000

1Obejmuje dane dostępne do 15 czerwca 2014 r.

2 Brak danych w celu uniknięcia ujawnienia własności firmy (nieuwzględnione w całkowitym rozrachunku)

Jak wynika z danych zamieszczonych w tabeli 4, bez wątpienia w roku 2013 światowym potentatem w wytwórstwie magnezu pierwotnego były Chiny. Obecnie również Chiny wiodą prym w wytwórstwie magnezu. W latach 2000–2008 drugim państwem na świecie po Chinach o największej ilości produkowanego magnezu pierwotnego były Stany Zjednoczone, a następnie Rosja. Do roku 2006 duże ilości magnezu produkowała również Kanada, natomiast państwami o niższej, ale wciąż znaczącej produkcji w tych latach były Izrael i Kazachstan [87].

Wykres przedstawiony na rysunku 7 ilustruje wzrost zapotrzebowania na magnez w różnej formie przetworzenia na przestrzeni 15 lat. Zauważalny jest zakres wykorzystania magnezu na potrzeby metalurgii stopów aluminium. Nie byłoby bowiem wysokowytrzymałych stopów aluminium bez dodatku magnezu. Zwraca uwagę przyrost produkcji odlewów ciśnieniowych, co świadczy o zwiększającym się udziale elementów ze stopów magnezu, między innymi w przemyśle motoryzacyjnym. Już teraz udział magnezu w najbardziej zaawansowanych konstrukcjach pojazdów mechanicznych sięga ok. 20 kg.

W roku 2007 światowa produkcja odlewów ze stopów magnezu wynosiła 278 496 t, z czego największymi producentami gotowych odlewów z tych stopów są kraje wysoko uprzemysłowione, jak: USA – 110 000 t, Rosja – 80 000 t, Niemcy – 31 659 t, Włochy – 12 500 t [53]. Według raportu branżowego „Prognozy i trendy rozwojowe w odlewnictwie krajowym i światowym 2016” [86] wzrost skali produkcji stopów magnezu na tle wielkości produkcji wszystkich odlewów w poszczególnych krajach świata jest szczególnie widoczny w takich państwach, jak: USA (zdecydowany lider produkcji światowej – 98 112 000 ton), Ukraina (15 000 000 ton), Niemcy (14 921 000 ton), Austria (6 619 000 ton), Włochy (7 050 000 ton), Rumunia (5 000 000 ton), Wielka Brytania (3 400 000 ton), Szwecja (1 302 000 ton) i Węgry (965 000 ton). Według danych pochodzących z nowych publikacji [55] obecnie rolę lidera zarówno w produkcji stopów magnezu, jak i gotowych odlewów, przejęły Chiny. Amerykańskie Stowarzyszenie Odlewnicze (AFS) nakreśliło na lata 2005– 2020 tzw. technologiczną mapę drogową (ang. Technology Roadmap) dla przemysłu związanego z odlewnictwem stopów magnezu [87]. Zakłada ona m.in. „ulepszenie istniejących oraz rozwój nowych procesów odlewania stopów magnezu”. Zadania podobnego typu czekają również obecne na naszym rynku przedsiębiorstwa, a co za tym idzie polskich badaczy i inżynierów-technologów przemysłowych, z uwagi na lukę, która istnieje w tym zakresie od lat 60. ubiegłego wieku. Na podstawie „A North American Automotive Strategic Vision for Magnesium” [88] należy przyjąć, że rynek elementów konstrukcyjnych wykonywanych ze stopów odlewniczych magnezu jest zdecydowanie rozwojowy. Raport zakłada stale rosnące zastępowanie aktualnie stosowanych w motoryzacji stalowych i aluminiowych części samochodowych elementami wykonanymi właśnie ze stopów Mg. Natomiast według [89] magnez, obok aluminium, zaawansowanej stali o wysokiej wytrzymałości i kompozytów opartych na włóknach węglowych, znajduje się obecnie na szczycie listy materiałów, które wpływając na zmniejszenie wagi pojazdów, przyczynią się do zmniejszenia także ich tzw. śladu węglowego.

Wielkość rynku wyrobów ze stopów magnezu w Polsce określana jest wyłącznie na podstawie szacunków [86]. Są tego trzy powody. Po pierwsze: ograniczone zainteresowanie ze strony krajowych odbiorców. Po drugie: obserwowana w pewnych okresach zmienna koniunktura na światowych rynkach, która cyklicznie eliminowała magnez i jego stopy z pewnych zastosowań na rzecz aluminium lub stopów cynku oraz po trzecie: trudności technologiczne, które do niedawna uważano za istotną barierę ograniczającą powszechne zastosowanie stopów magnezu oraz pożary w zakładach. Mimo wszystko Polska, dysponując kilkoma odlewniami, zaliczana jest do grupy europejskich liderów w produkcji magnezowych odlewów ciśnieniowych (rys. 8), bowiem zdecydowana większość skomplikowanych kształtowo elementów wytwarzanych ze stopów magnezu produkowana jest metodami odlewnictwa ciśnieniowego. Rynek odlewów ciśnieniowych ze stopów magnezu jest znacznie szerszy, patrząc z globalnej perspektywy. Dostawców tego typu odlewów jest znaczna liczba, natomiast ich głównymi odbiorcami są największe koncerny motoryzacyjne. Obserwowany wzrost zapotrzebowania na lekkie odlewane ciśnieniowo komponenty ze stopów magnezu wiąże się bezpośrednio z koniecznością realizacji dyrektyw EURO dotyczących norm emisji spalin, których spełnienie wiąże się z ciągłym dążeniem producentów samochodów do redukcji ich wag. Już teraz sumaryczna waga detali ze stopów magnezu w niektórych konstrukcjach sięga 20 kg. Jak już wspomniano, ich obecność może mieć charakter zastępczy dla niektórych materiałów: jak stal czy aluminium.

Na terenie naszego kraju funkcjonują duże odlewnie ciśnieniowe, a mianowicie mieszcząca się w Bielsku-Białej odlewnia „Shiloh”, odlewnia Mag-Tec z Kędzierzyna-Koźla oraz odlewnia FAM zlokalizowana w Chełmnie. Obok nich należy wymienić odlewnię WSK Rzeszów wytwarzającą elementy śmigłowców. Na rynku obecne są też małe odlewnie (Piobar, NEOCAST, EZAL) oferujące odlewy grawitacyjne w formach piaskowych. Dostęp do wyrobów przerabianych plastycznie ze stopów magnezu w Polsce w chwili obecnej jest ograniczony. Jedynym producentem wlewków magnezowych jest Instytut Metali Nieżelaznych w Skawinie, który dysponuje również specjalistycznym stanowiskiem do wyciskania stopów magnezu opartym na prasie hydraulicznej 500 T.

Sekwencję wdrażania stopów magnezu w przemyśle na przestrzeni dziesięcioleci zilustrowano licznymi publikacjami [54,55,90]. Ciekawostką jest fakt, że na wczesnym etapie rozwoju silniki spalinowe posiadały tłoki wykonane ze stopów magnezu. Stosowano je również do budowy skrzyń korbowych oraz obudów przekładni. Sztandarowym rozwiązaniem konstrukcyjnym bazującym na stopach magnezu był ważący zaledwie około 20 kg zespół napędowy słynnego Volkswagena „garbusa” złożony z chłodzonego powietrzem bloku silnika oraz obudowy skrzyni biegów [90]. Wykorzystanie stopów magnezu rosło w latach 30. XX wieku, zaś szczególny wzrost zapotrzebowania na nie obserwowano w okresie trwania XX-wiecznych światowych konfliktów [40,91,92]. Nic dziwnego, bowiem stopy magnezu stosowano w konstrukcji samolotów wojskowych, a następnie w budowie śmigłowców oraz rakiet. Niewielka gęstość stopów magnezu pozwalała zwykle na znaczne obniżenie wagi i kosztów produkowanych komponentów dla motoryzacji, lotnictwa oraz przemysłu wojskowego. Wyroby produkowane ze stopów magnezu odznaczają się trwałością korozyjną, są wytrzymałe i dobrze tłumią drgania. Stopy magnezu szybko i efektywnie poddają się obróbce, co daje możliwość uzyskania precyzyjnych powierzchni wyrobów.

Rutynową praktyką stosowaną przez przemysł motoryzacyjny jest dążenie do redukcji ciężaru pojazdów mechanicznych w celu zmniejszenia zużycia paliwa, ograniczenia emisji CO2, zwiększenia mobilności oraz zasięgu zarówno napędzanych konwencjonalnymi paliwami środków transportu, jak również innowacyjnych pojazdów hybrydowych, elektrycznych i zasilanych za pomocą alternatywnych źródeł energii. Proces ten ma szczególne znaczenie w świetle coraz ostrzejszych dyrektyw Unii Europejskiej EURO stojących w zgodzie z działaniami na rzecz ograniczenia zmian klimatu. Stopy magnezu pod tym względem oferują przewagę ze względu na ich niższą gęstość skorelowaną z właściwościami mechanicznymi, które mogą odpowiadać funkcjonalnym możliwościom oferowanym przez cięższe elementy ze stali i żeliwa. Stopy magnezu mają przewagę nad stalą

lub stopami aluminium pod względem stosunku modułu Younga E (w potędze 1/2 lub 1/3) do gęstości (E1/2

/ jest równy odpowiednio 4,0; 3,1; 2,4; 1,8). Granica plastyczności komercyjnych stopów magnezu sięga 170–270MPa i zbliża się do granicy plastyczności stali (powyżej 220MPa), przy znacznie mniejszej gęstości, odpowiednio 1,7–1,8g/cm3

oraz 7,9 g/cm³. Gęstości stopów aluminium (ok. 2,5–2,8g/cm³) i stopów tytanu (ok. 4,3– 4,7g/cm³), a także żeliwa (7,5g/cm3) są także znacząco większe od gęstości stopów magnezu [42,43,94].

Bezpośrednie zastąpienie tradycyjnych materiałów, takich jak żeliwo bądź stopy aluminium, stosowanych w budowie zespołów napędowych, elementów wnętrza, elementów podwozia i części nadwozia stopami magnezu może objawiać się także takim korzyściami, jak wysoka odporność na wstrząsy i wgniecenia oraz większa zdolność do tłumienia hałasu i wibracji [93,94].

W przypadku najcięższego elementu pojazdu, jakim jest blok silnika (rys. 9) zastąpienie żeliwa stopami aluminium pozwala oszczędzić około 66% wagi, natomiast ekwiwalent magnezu zwiększa tę redukcję do około 75% [42].

Rysunek 9. Prototyp bloku silnika dla USCAR wykonany w procesie LPDC (redukcja masy o 25%) [42].

Współczesne konstrukcje samochodowe zawierają w sobie niemal 20 kg elementów ze stopów magnezu. Według Matthew Zaluzec z Ford Motor Company „współczesne, bardzo zaawansowane technologicznie samochody powinny być zbudowane z materiałów pozwalających na osiągnięcie odpowiedniej ekonomiki spalania (CAFE) i spełnienie norm bezpieczeństwa oraz norm dotyczących emisji CO2, zaś stopy magnezu dla przemysłu motoryzacyjnego i inżynierów materiałowych są środkiem do osiągnięcia wskazanych celów” [95]. Dlatego w budowie pojazdów samochodowych spotyka się takie elementy z magnezu, jak: podnośnik fotela, miska siedzenia, wspornik konsoli, obudowa poduszki powietrznej,

osłona konsoli środkowej, kierownica, obudowa zamka, elementy kolumny kierowniczej, obudowa radioodtwarzacza, drzwi schowka na rękawiczki, obudowa silnika okna, panel wewnętrzny drzwi, panel wewnętrzny mechanizmu opuszczania szyb, rama dachowa, panel dachowy, uchwyty i obudowy lusterek, pokrywa wlewu paliwa, klamka drzwi, obręcze kół, uchwyt montażowy układu ABS, wspornik pedału hamulca, gazu, sprzęgła, ramię pedału hamulca, blok silnika (rys. 9), pokrywa zaworów, obudowa skrzyni rozdzielczej 4WD, obudowa skrzyni biegów, obudowa sprzęgła i tłok, kolektor dolotowy, miska olejowa silnika, wspornik alternatora, stojan transmisyjny, adapter filtra oleju, obudowa silnika elektrycznego, reling dachowy, elementy bagażnika dachowego [42]. W budowie autobusów i pojazdów użytkowych stalowe uchwyty i poręcze zastępuje się obecnie wyciskanymi profilami magnezowymi [96].

Stopy magnezu mogą być stosowane w celu zastąpienia tradycyjnych części żeliwnych, stalowych lub aluminiowych, a tym samym zmniejszenia ciężaru elementów służących do budowy robotów przemysłowych. Lekkość w połączeniu z właściwościami tłumiącymi stopów magnezu zapewniają korzyści, których nie można uzyskać za pomocą innych stopów. Redukcja masy przez zastosowanie stopów magnezu przekłada się na zmniejszenie momentów bezwładności (inercja) i wzrost mobilności (manewrowość) zrobotyzowanego ramienia, a także umożliwia realizację bardzo precyzyjnych operacji. Inne korzyści wynikające z użycia stopów magnezu przejawiają się w obniżeniu mocy napędów o 30%, obniżeniu energochłonności napędów o 30%, obniżeniu momentów bezwładności (mniejsza inercja) o 30% wobec stopów Al. Lekka, magnezowa konstrukcja ramienia umożliwia stosowanie lekkich napędów, zmniejszają się bowiem wymagania co do ich samohamowności (napędów i przekładni). Elementy robota wykonane z odlewniczych stopów magnezu przy mniejszej względem stopów aluminium masie mogą przenosić podobne obciążenia. Po odpowiednim przygotowaniu powierzchni odznaczają się trwałością korozyjną. Konstrukcja wykonana ze stopów magnezu zapewnia także niezakłócone działanie skomplikowanych systemów elektronicznych. W przypadku robotów pracujących w przemyśle spożywczym dominuje stal nierdzewna [97], ze względu na normy dotyczące kontaktu z żywnością, ale stosuje się też wytrzymałe i lekkie stopy aluminium, zgodnie z PN-EN 1706:2011. Prawdziwą innowację stanowią natomiast stopy magnezu spotykane w konstrukcji tzw. robotów humanoidalnych, takich jak robot Hondy, pod nazwą Asimo [98], czy chociażby wyposażony w lekki, ale sztywny szkielet magnezowy robot firmy ABB YuMi [99] oraz SAFFiR, eksperymentalny robot gaśniczy US Navy i humanoidalny WALK-MAN [100,101]. Do budowy zrobotyzowanego systemu da Vinci^®,

służącego do przeprowadzania operacji na ludzkim organizmie, również wybrano stopy magnezu [102]. Zastosowanie ich bowiem przyczyniło się do zmniejszenia ciężaru ramienia roboczego, co z kolei spowodowało zmniejszenie jego bezwładności, umożliwiając bardzo precyzyjne ruchy. Jeden z najszybszych robotów przemysłowych Fanuca, który przedstawiono na rysunku 10, oznaczony jako LR MATE 200iD stworzony do integracji z centrami obróbczymi, dzięki zastosowaniu stopów magnezu w konstrukcji osiąga masę zaledwie 25kg przy udźwigu ok. 7kg [103].

Rysunek 10. Elastyczny minirobot LR Mate 200iD/4SH firmy Fanuc wyposażony w ramię manipulatora wykonane ze stopu magnezu AZ91 [103].

Ze stopów magnezu podatnych do przeróbki plastycznej wyciska się zwykle pręty, płaskowniki, rury i profile złożone. Przykłady wyciskanych wyrobów magnezowych przedstawiono na rysunku 11.

Rysunek 11. Przykłady wyrobów wyciskanych ze stopów magnezu z gatunku AZ31 [104]

W kontekście budowy i doskonalenia konstrukcji pojazdów przeznaczonych dla osób niepełnosprawnych, które aktualnie wytwarzane są z takich materiałów, jak stal, tytan, aluminium lub kompozyty polimerowe bazujące na włóknach węglowych, magnez i jego

stopy stanowią doskonałą alternatywę pod wieloma względami. Takie elementy pojazdów inwalidzkich, jak ramy oraz obręcze kół (rys. 12a) wykonane ze stopów magnezu – przy mniejszej masie – mogą przenosić podobne obciążenia [105].

a b

Rysunek 12. a) Widok oferowanego przez MBL Poland Sp. z o.o. koła z obręczą wykonaną ze stopu AZ31, b) możliwość kształtowania rury ze stopów AZ31 i AZ91 przeznaczonej do budowy wózka

inwalidzkiego [105].

Zaoszczędzona masa wprost przekłada się na wzrost mobilności osób niepełnosprawnych posługujących się tego typu pojazdami na co dzień. Doskonała mobilność oraz zasięg wystarczający do codziennych miejskich przejazdów cechuje całą serię innowacyjnych pojazdów elektrycznych, takich jak rowery i skutery. Przykładem jest ultralekki pojazd pochodzącej z Luksemburga firmy Ujet International S.À.R.L. wyposażony w unikalne zintegrowane z napędem koła z lekkich stopów z gatunku AZ91 [106]. W budowie tradycyjnych rowerów sportowych wyposażonych w elementy ze stopów magnezu przoduje między innymi firma DT Swiss [107] oraz ALLITE INC [108]. Wysoka zdolność do tłumienia drgań oraz niska bezwładność, umożliwiają zastosowanie stopów magnezu na szybko poruszające się elementy w miejscach, gdzie pojawiają się gwałtowne zmiany prędkości. Przykładem są elementy maszyn przędzalniczych oraz łopatki wirników wentylatorów. Przemysł maszynowy wykorzystuje elementy ze stopów magnezu na głowice tokarek, kadłuby obrabiarek, części do ciągników, obudowy narzędzi ręcznych (wiertarek, młotków pneumatycznych, szlifierek, pił przenośnych). W przemyśle elektrotechnicznym stosuje się odlewane obudowy silników elektrycznych, skrzynki kondensatorów, obudowy radiostacji oraz aparatury radarowej. Przemysł optyczny używa stopów magnezu w produkcji lornetek, lunet, korpusów aparatów fotograficznych, mikroskopów, a także lekkich kamer

podwieszanych w śmigłowcach, kamer termowizyjnych, lamp oświetlających pole operacyjne, lamp RTG, detektorów. Dodatkowo przemysł związany z produkcją AGD oraz RTV szeroko wykorzystuje stopy magnezu w obudowach telefonów komórkowych, smartfonów, laptopów, wspornikach i ramach głośników. Przemysł lotniczy jest głównym odbiorcą elementów ze stopów magnezu ze względu na ich parametry wagowe. Wykonuje się z nich najczęściej wsporniki pulpitu sterowniczego, wsporniki pedałów, wolant, hamulce aerodynamiczne, fragmenty poszycia, obręcze kół, a także fotele, uchwyty, elementy drzwi, ramy silników odrzutowych, obudowy przekładni helikopterowych. Oryginalnym sposobem wykorzystania stopów magnezu jest konstrukcja kabiny kolejki linowej oraz całe spektrum detali związanych z szeroko pojętą rekreacją, np.: uchwyty walizek, obramowania, etui, konstrukcje plecaków, motolotnie, kije golfowe, osprzęt łodzi żeglarskich, rdzenie nart etc. Wojskowość upatruje przyszłość stopów magnezu w budowie lekkich elementów opancerzenia [109] stosowanych zarówno na pojazdach lądowych, jak i środkach transportu powietrznego, obecnie natomiast wojsko korzysta z aparatury elektronicznej najczęściej zabudowanej osłonami magnezowymi. Znane są bowiem doskonałe właściwości ekranujące magnezu. Biodegradowalność magnezu i jego stopów została dostrzeżona w medycynie. Magnezowe elementy implantów z powodzeniem zastępują takie materiały, jak polimery oraz stopy tytanu i stale nierdzewne, których użycie czasem prowadzi do powikłań. Stopy magnezu oferują potencjał właściwości mechanicznych implantów metalicznych z bioabsorbującym charakterem biodegradowalnych polimerów. Są także łatwo wykrywalne w organizmie w trakcie inspekcji radiograficznej [109].

Do wad stopów magnezu zaliczyć należy stosunkowo niski moduł sprężystości (45 GPa), natomiast ograniczona podatność do odkształcenia plastycznego w temperaturze pokojowej powoduje, że większość procesów kształtowania plastycznego odbywa się w podwyższonej temperaturze. Wysoka reaktywność stopów magnezu jest zarówno ich zaletą, w kontekście zastosowań w elektrochemii, jak i wadą. Wymusza bowiem daleko idące zmiany w konstrukcji połączeń nitowych, śrubowych, gdy łączone materiały stoją po przeciwnych stronach szeregu napięciowego. W wielu przypadkach warunkiem wykorzystania stopów magnezu jest zabezpieczenie ich powierzchni za pomocą specjalistycznych powłok antykorozyjnych oraz lakierów ze względu na niską odporność korozyjną zwłaszcza w środowisku o pH<10,5 [110]. Trudności technologiczne w przygotowaniu ciekłego stopu magnezu związane są z jego dużą skłonnością do utleniania oraz zapłonu. Dlatego technologia topienia wymaga stosowania specjalnych atmosfer chroniących przed utlenieniem i zapaleniem, którą można uzyskać przez zastosowanie

chemicznych topników lub mieszanek gazowych. Jako topników najczęściej używa się soli, przede wszystkim na bazie fluorków oraz chlorków metali alkaicznych. Mogą to być: CaCl2, CaF2, MgCl2, KCl, NaCl, a nieraz karnalit. W celu zapewnienia atmosfery ochronnej stosuje się takie gazy, jak: argon, hel, azot, suche powietrze, CO2, SF6, SO2, BF3, HFC-134a (nazwa handlowa). Najczęściej są to jednak: SF6 i SO2 [111,112].