Harvinaisten maametallien magneettien uusi raja? Voiko gallium olla ympäristöystävällinen dysprosiumin ja terbiumin korvike?

Harvinaisten maametallien kestomagneettien alalla vallankumouksellinen keskustelu suorituskyvyn parantamisesta ja kestävästä resurssien käytöstä on hiljaa saamassa vauhtia. Perinteisesti dysprosium- ja terbium-infiltraatiotekniikoita on käytetty laajalti vahvistamaan neodyymi-rauta-boori (NdFeB) -magneettien koersitiivisuutta ja demagnetisaatiovastusta. Näiden raskaiden harvinaisten maametallien louhinta aiheuttaa kuitenkin valtavia haasteita, kuten korkeat kustannukset, ympäristövaikutukset, rajalliset kokonaisvarannot ja alhaiset käyttöasteet. Näiden kiireellisten ongelmien edessä tehokkaiden ja ympäristöystävällisten vaihtoehtojen etsimisestä on tullut alan pakottava tarve.

Viimeisimpien päivitysten mukaan vuonna 2023 kansalliset ministeriöt ja toimikunnat ovat kutsuneet koolle useita kokouksia keskittyäkseen harvinaisten maametallien resurssien tehokkaaseen hyödyntämiseen ja ympäristönsuojeluun, mikä linjaa selkeästi strategisen suunnan raskaiden harvinaisten maametallien käytön vähentämiselle. Tässä yhteydessä gallium-niminen alkuaine on vähitellen noussut tutkijoiden ja teollisuusmiesten valokeilaan ainutlaatuisten fysikaalisten ominaisuuksiensa ja runsaiden varastojensa ansiosta.\

Gallium: uusi majakka harvinaisten maametallien magneeteille?

Galliumilla, jolla on myös poikkeuksellinen lämmönkestävyys ja demagnetisoitumiskestävyys, on huomattavasti alhaisempi markkinahinta kuin terbiumilla ja marginaalisesti alhaisempi hinta kuin dysprosium, mikä tarjoaa huomattavan taloudellisen edun. Vielä tärkeämpää on, että galliumin mineraalivarannot ylittävät huomattavasti dysprosiumin ja terbiumin varannot, mikä avaa tietä laajamittaisille sovelluksille. Koska teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö kannattaa "energian säästämistä, päästöjen vähentämistä ja uuden energiamoottoriteollisuuden voimakasta kehittämistä", harvinaisten maametallien kestomagneettien korkea suorituskyky ja pitkäikäisyys ovat tulleet välttämättömiksi uudelle energiamoottoriteollisuudelle. Säännöissä määrätään, että harvinaisten maametallien kestomagneettien demagnetoitumisastetta on valvottava tiukasti 1 prosentin sisällä seuraavan vuosikymmenen aikana, mikä asettaa tiukemmat vaatimukset materiaalien valinnalle ja sovellukselle.

Kestomagneettien jälkeinen aikakausi: Gallium voi johtaa trendiin

Tätä taustaa vasten galliumia, jolla on ainutlaatuiset ominaisuudet ja resurssien edut, ylistetään perinteisten harvinaisten maametallien, kuten dysprosiumin ja terbiumin, tärkeänä korvikkeena. Tämä muutos pitää sisällään lupauksen lievittää harvinaisten maametallien niukkuutta, vähentää ympäristön saastumista kaivostoiminnan aikana ja tarjota taloudellisempia ja ympäristöystävällisempiä ratkaisuja uudelle energiamoottoriteollisuudelle. Alan asiantuntijat ehdottavat, että jatkuvien teknisten läpimurtojen ja laajennettujen käyttöskenaarioiden ansiosta galliumin sovelluksella harvinaisten maametallien kestomagneeteissa on valtava potentiaali, mikä saattaa johtaa materiaaliinnovaatioiden uuteen aikakauteen.

Johtopäätös

Maailmanlaajuisten resurssien niukkuuden ja ympäristönsuojelun kaksoishaasteiden edessä harvinaisten maametallien pysyvien materiaalien innovaatiolla ja kehittämisellä on merkittäviä vastuita. Galliumin ilmaantuminen toteuttamiskelpoisena vaihtoehtona tuo uutta elinvoimaa ja toivoa tälle alalle. Tulevaisuudessa odotamme innokkaasti uraauurtavampia saavutuksia galliumin hyödyntämisessä, joka yhdessä työntää harvinaisten maametallien pysyvää materiaaliteollisuutta kohti vihreämpää, tehokkaampaa ja kestävämpää polkua.

Viite:
12. SMM Small Metals Industry -konferenssi 2024 on saatu päätökseen! Kattava katsaus teollisuuden kehitysnäkymiin ja avainteknologioihin!