הגבול החדש של מגנטים נדירים של כדור הארץ? האם גליום יכול להיות התחליף הידידותי לסביבה לדיספרוזיום וטרביום?

בתחום המגנטים הקבועים של כדור הארץ הנדירים, דיון מהפכני על שיפור ביצועים וניצול בר-קיימא של משאבים צובר תאוצה בשקט. באופן מסורתי, טכניקות חדירת דיספרוזיום וטרביום הופעלו רבות כדי לחזק את הכפייה וההתנגדות לדה-מגנטיזציה של מגנטים של ניאודימיום-ברזל-בורון (NdFeB). עם זאת, הכרייה של יסודות אדמה נדירים כבדים אלו מציבה אתגרים אדירים, כולל עלויות גבוהות, השפעות סביבתיות, רזרבות מוגבלות ושיעורי ניצול נמוכים. לנוכח הבעיות הדוחקות הללו, החיפוש אחר חלופות יעילות וידידותיות לסביבה הפך לצורך דחוף בתעשייה.

על פי עדכונים אחרונים, בשנת 2023, משרדים וועדות לאומיות כינסו פגישות מרובות כדי להתמקד בניצול יעיל של משאבי אדמה נדירים והגנה על הסביבה, תוך תיאור ברור של הכיוון האסטרטגי של הפחתת השימוש בחומרי אדמה נדירים כבדים. בהקשר זה, יסוד בשם גליום הגיע בהדרגה לאור הזרקורים של חוקרים ותעשיינים בשל תכונותיו הפיזיקליות הייחודיות ועתודותיו השופעות.\

גליום: משואה חדשה למגנטים נדירים של כדור הארץ?

גליום, המציג גם עמידות טמפרטורה יוצאת דופן ועמידות בפני דה-מגנטיזציה, מתהדר במחיר שוק נמוך משמעותית מהטרביום ובמחיר נמוך במעט מדיספרוזיום, המציג יתרון כלכלי בולט. חשוב מכך, מאגרי המינרלים הכוללים של גליום עולים בהרבה על אלו של דיספרוזיום וטרביום, מה שסוללת את הדרך ליישומים בקנה מידה גדול. מכיוון שמשרד התעשייה וטכנולוגיית המידע דוגל ב"שימור אנרגיה, הפחתת פליטות ופיתוח נמרץ של תעשיית מנוע האנרגיה החדשה", הביצועים הגבוהים ואריכות החיים של מגנטים קבועים של אדמה נדירים הפכו חיוניים לתעשיית מנועי האנרגיה החדשה. התקנות קובעות כי יש לשלוט בקפדנות על קצב דה-מגנטיזציה של מגנטים קבועים של אדמה נדירה תוך 1% במהלך העשור הבא, תוך הטלת דרישות מחמירות יותר לגבי בחירת החומר והיישום.

עידן המגנטים הפוסט-קבוע: גליום עשוי להוביל את המגמה

על רקע זה, גליום, עם תכונותיו הייחודיות ויתרונות המשאבים שלו, זוכה לתחליף מכריע ליסודות אדמה נדירים מסורתיים כמו דיספרוזיום וטרביום. מעבר זה טומן בחובו את ההבטחה להקל על המחסור במשאבי אדמה נדירים, הפחתת זיהום סביבתי במהלך הכרייה, ומתן פתרונות חסכוניים וידידותיים יותר לסביבה לתעשיית המנועים האנרגיה החדשה. מומחי תעשייה מציעים שעם פריצות דרך טכנולוגיות מתמשכות ותרחישי יישומים מורחבים, היישום של גליום במגנטים קבועים של אדמה נדירה טומן בחובו פוטנציאל עצום, שעלול להוביל עידן חדש של חדשנות חומרית.

סיכום

מול האתגרים הכפולים של מחסור במשאבים עולמיים והגנה על הסביבה, החדשנות והפיתוח של חומרים קבועים אדמה נדירים נושאים באחריות משמעותית. הופעתו של גליום כאופציה מעשית מזריקה חיוניות ותקווה רעננה לתחום זה. בעתיד, אנו צופים בשקיקה להישגים פורצי דרך נוספים הממנפים גליום, שיניעו במשותף את תעשיית החומרים הקבועים של כדור הארץ הנדירים לעבר נתיב ירוק יותר, יעיל יותר ובר קיימא.

התייחסות:
הכנס ה-12 של תעשיית המתכות הקטנות SMM 2024 הסתיים בהצלחה! סקירה מקיפה של סיכויי פיתוח בתעשייה וטכנולוגיות מפתח!