Nová hranica magnetov vzácnych zemín? Môže byť gálium ekologickou náhradou dysprosia a terbia?

V oblasti permanentných magnetov vzácnych zemín ticho naberá na obrátkach revolučná diskusia o zvyšovaní výkonu a trvalo udržateľnom využívaní zdrojov. Tradične sa na zvýšenie koercitivity a odolnosti proti demagnetizácii neodymových-železo-bórových (NdFeB) magnetov široko používajú techniky infiltrácie dysprózia a terbia. Ťažba týchto ťažkých prvkov vzácnych zemín však predstavuje obrovské výzvy vrátane vysokých nákladov, vplyvov na životné prostredie, obmedzených celkových zásob a nízkej miery využitia. Tvárou v tvár týmto naliehavým problémom sa hľadanie účinných a ekologicky šetrných alternatív v rámci odvetvia stalo naliehavou potrebou.

Podľa nedávnych aktualizácií v roku 2023 zvolali národné ministerstvá a komisie viaceré stretnutia, aby sa zamerali na efektívne využívanie zdrojov vzácnych zemín a ochranu životného prostredia, pričom jasne načrtli strategický smer znižovania používania ťažkých materiálov vzácnych zemín. V tejto súvislosti sa prvok s názvom gálium postupne dostal do centra pozornosti výskumníkov a priemyselníkov vďaka svojim jedinečným fyzikálnym vlastnostiam a bohatým zásobám.\

Gálium: Nový maják pre magnety vzácnych zemín?

Gálium, ktoré tiež vykazuje výnimočnú teplotnú odolnosť a odolnosť proti demagnetizácii, sa môže pochváliť výrazne nižšou trhovou cenou ako terbium a mierne nižšou cenou ako dysprózium, čo predstavuje pozoruhodnú ekonomickú výhodu. Ešte dôležitejšie je, že celkové zásoby nerastov gália ďaleko prevyšujú zásoby dysprosia a terbia, čo dláždi cestu pre aplikácie vo veľkom meradle. Keďže ministerstvo priemyslu a informačných technológií presadzuje „úspory energie, znižovanie emisií a energický rozvoj nového energetického automobilového priemyslu“, vysoký výkon a životnosť permanentných magnetov vzácnych zemín sa stali nepostrádateľnými pre nový energetický motorový priemysel. Predpisy stanovujú, že miera demagnetizácie permanentných magnetov vzácnych zemín musí byť v nasledujúcom desaťročí prísne kontrolovaná v rámci 1 %, čím sa ukladajú prísnejšie požiadavky na výber materiálu a aplikáciu.

Éra post-permanentných magnetov: Gálium môže viesť trend

V tomto kontexte je gálium so svojimi jedinečnými vlastnosťami a výhodami zdrojov vítané ako kľúčová náhrada tradičných prvkov vzácnych zemín, ako je dysprosium a terbium. Tento prechod je prísľubom zmiernenia nedostatku zdrojov vzácnych zemín, zmiernenia znečistenia životného prostredia počas ťažby a poskytovania ekonomickejších a ekologickejších riešení pre nový energetický automobilový priemysel. Odborníci v tomto odvetví naznačujú, že s neustálymi technologickými prielommi a rozšírenými aplikačnými scenármi má aplikácia gália v permanentných magnetoch vzácnych zemín obrovský potenciál, čo potenciálne predstavuje novú éru materiálových inovácií.

Záver

V konfrontácii s dvojitými výzvami globálneho nedostatku zdrojov a ochrany životného prostredia nesú inovácie a vývoj trvalých materiálov vzácnych zemín značnú zodpovednosť. Objavenie sa gália ako realizovateľnej možnosti vnáša do tejto oblasti novú vitalitu a nádej. V budúcnosti netrpezlivo očakávame ďalšie prelomové úspechy využívajúce gálium a spoločne poháňajú priemysel výroby trvalých materiálov vzácnych zemín smerom k ekologickejšej, efektívnejšej a udržateľnejšej ceste.

Referencia:
12. ročník konferencie SMM Small Metals Industry 2024 úspešne ukončený! Komplexný prehľad perspektív rozvoja priemyslu a kľúčových technológií!