Haruldaste muldmetallide magnetite uus piir? Kas gallium võib olla düsproosiumi ja terbiumi keskkonnasõbralik asendaja?

Haruldaste muldmetallide püsimagnetite vallas kogub vaikselt hoogu revolutsiooniline arutelu jõudluse parandamise ja säästva ressursside kasutamise üle. Traditsiooniliselt on neodüüm-raud-boori (NdFeB) magnetite koertsitiivsuse ja demagnetiseerimiskindluse tugevdamiseks laialdaselt kasutatud düsproosiumi ja terbiumi infiltratsiooni tehnikaid. Nende raskete haruldaste muldmetallide elementide kaevandamine tekitab aga suuri väljakutseid, sealhulgas kõrged kulud, keskkonnamõjud, piiratud koguvarud ja madal kasutusmäär. Nende pakiliste probleemidega silmitsi seistes on tõhusate ja keskkonnasõbralike alternatiivide otsimine muutunud tööstuses tungivaks vajaduseks.

Hiljutiste uuenduste kohaselt on riiklikud ministeeriumid ja komisjonid 2023. aastal kokku kutsunud mitu koosolekut, et keskenduda haruldaste muldmetallide ressursside tõhusale kasutamisele ja keskkonnakaitsele, tuues selgelt välja raskete haruldaste muldmetallide kasutamise vähendamise strateegilise suuna. Selles kontekstis on element nimega gallium oma ainulaadsete füüsikaliste omaduste ja rikkalike varude tõttu järk-järgult teadlaste ja töösturite tähelepanu keskpunkti sattunud.\

Gallium: uus majakas haruldaste muldmetallide magnetitele?

Galliumil, millel on ka erakordne temperatuuritaluvus ja demagnetiseerimiskindlus, on oluliselt madalam turuhind kui terbiumil ja veidi madalam hind kui düsproosiumil, mis annab märkimisväärse majandusliku eelise. Veelgi olulisem on see, et galliumi mineraalide koguvarud ületavad tunduvalt düsproosiumi ja terbiumi omasid, sillutades teed suuremahulistele rakendustele. Kuna tööstus- ja infotehnoloogiaministeerium pooldab "energiasäästu, heitkoguste vähendamist ja uue energiamootoritööstuse jõulist arendamist", on haruldaste muldmetallide püsimagnetite kõrge jõudlus ja pikaealisus muutunud uue energiamootoritööstuse jaoks hädavajalikuks. Määrused näevad ette, et haruldaste muldmetallide püsimagnetite demagnetiseerimisastet tuleb järgmise kümnendi jooksul rangelt kontrollida 1% piires, millega kehtestatakse materjali valikule ja kasutamisele rangemad nõuded.

Püsimagnetijärgne ajastu: gallium võib suundumust juhtida

Selle taustal peetakse galliumi oma ainulaadsete omaduste ja ressursside eelistega traditsiooniliste haruldaste muldmetallide, nagu düsproosium ja terbium, oluliseks asendajaks. See üleminek lubab leevendada haruldaste muldmetallide ressursside nappust, leevendada keskkonnareostust kaevandamise ajal ning pakkuda säästlikumaid ja keskkonnasõbralikumaid lahendusi uuele energiamootoritööstusele. Tööstusharu eksperdid viitavad sellele, et pidevate tehnoloogiliste läbimurrete ja laiendatud kasutusstsenaariumidega on galliumi kasutamisel haruldaste muldmetallide püsimagnetites tohutu potentsiaal, mis võib tuua sisse uue materjaliinnovatsiooni ajastu.

Järeldus

Seistes silmitsi globaalsete ressursside nappuse ja keskkonnakaitsega, kannab haruldaste muldmetallide püsivate materjalide innovatsioon ja arendamine märkimisväärset vastutust. Galliumi kui elujõulise võimaluse tekkimine süstib sellesse valdkonda värsket elujõudu ja lootust. Tulevikus ootame innukalt rohkem murrangulisi saavutusi galliumi võimendamisel, mis ühiselt liigutab haruldaste muldmetallide püsimaterjalide tööstust rohelisema, tõhusama ja jätkusuutlikuma tee suunas.

Viide:
12. SMM väikemetallitööstuse konverents 2024 on edukalt lõppenud! Põhjalik ülevaade tööstuse arenguväljavaadetest ja võtmetehnoloogiatest!