Металл дисприяның қолдану

Тұрақты магнитті қозғалтқыштар магниттер бар диспроиумды қолданады. Сурет көзі: Machinedesign.com

Дисприяның ең ірі тұтынушысы тұрақты магнит өнеркәсібі болып табылады. Мұндай магниттер гибридтік және электромобильдерде, жел генераторларында және қатты дискіде пайдаланылатын жоғары тиімді тракторлы қозғалтқыштар нарығында басым.

Dysprosium нақты, әдетте жоғары температурада, қолданбаларда пайдаланылатын неодималы- темір- бор (NdFeB) магниттерінің (салмағы бойынша) шамамен 3-6 пайызын құрайды. Температура диапазонында тұрақты болу және магнит салмағын 90 пайызға дейін азайту, мұндай магниттер барлық гибридті және электрлі көлік құралдарына өте маңызды.

Тұрақты магнит секторынан сұраныс жыл сайын тұтынылатын барлық диспризиялардың 90 пайызын құрайды.

Тұрақты магнит нарығы 2003 мен 2008 жылдар аралығындағы болжанған орташа есеппен 13 пайызға жуық өсті және 2019 жылға дейін жылына 8 пайыздан 10 пайызға дейін ұлғайтуды болжайды.

Magneticsmagazine.com сайтына сәйкес, 2012 жылы тұрақты магниттердің ғаламдық сатылымы шамамен 15 млрд. АҚШ долларынан 2019 жылға дейін 28 млрд. АҚШ долларына дейін өседі.

Жоғары температура тұрақты магнитінде қолданылатын дисприяның мөлшерін азайту жөніндегі күш-жігерге қарамастан, ол жыл сайын бүкіл әлемде өндірілген шамамен 80 метрикалық тонна NdFeB магнитінің ажырамас бөлігі болып табылады.

Диспрозияға ие NdFeB магниттерінің бастапқы нарығы альтернативті энергетикалық автомобильдер болғанымен, бұл магниттер басқа жоғары температуралы қозғалтқыштар мен генераторларда, коммерциялық және өнеркәсіптік генераторларда, оның ішінде жел турбиналары, электрлік велосипедтер мен энергия сақтау жүйелері, жүйелер, өлшеуіштер, релелер мен ажыратқыштар, магниттік бөлгіш құралдар, сенсорлар, МРК және магниттік тоңазытқыш қондырғылар.

Еуропалық Комиссияның сыни энергетикалық технологияларына қажетті материалдарға жүргізілген зерттеулерге сәйкес, дисприумға деген сұраныс 2020 жылға дейін екі есеге артып, жылдық өсім қарқыны 9 пайызды құрайды. Сайып келгенде, бұл топ онжылдықтың соңына қарай 23 пайыздық жеткізілім тапшылығына әкеледі деп болжайды.

2010 және 2011 жылдары осы элементтерге бағаны төмендететін жердегі сирек жетіспеушіліктерден кейін көптеген ұйымдар, соның ішінде АҚШ Энергетика министрлігі (DOE), диспропияның жетіспеушілігін болжады. Мұның біреуі жоғары температура тұрақты магниттерді және осындай магниттерге тәуелді жүйелерді қажетті дисприяның мөлшерін азайту үшін қайта жасау болып табылады.

2012 жылы Toshiba компаниясы самарий- кобальт жоғары температуралы магниті бар диспрозсыздықты дамыту туралы жариялады.

Дизпрзиумға арналған басқа да қосымшалар терфенол-D қорытпасының құрамына кіреді («Д» деген сөз тіркейді). Терренол-D, сонымен қатар темір және тербиий бар, трансформаторларда, механикалық резонаторларда және сұйық отын инжекторларында қолданылады.

Dysprodium-oxide-nikel cermets жоғары жылу-нейтронды сіңіру көлденең қимасы бар екенін дәлелдеді.

Неге бұл маңызды? Ядролық реакторлар осындай қасиеттері бар материалға нейтрондардың сіңірілуіне бақылаушы шыбықтарды жасауға және сол арқылы ядролық реакция процесін салқындатуға мұқтаж. Маңыздысы, цемент нейтронды бомбалау кезінде шаршамайды немесе келісім жасамайды, бірақ ол магнит өрісінің ішінде өзгереді.

Радима көзі ретінде, диспроциум-кадмий халькогенидтері түрлі химиялық реакцияларды зерттеу үшін қолданылады.

Диспровия оксиді, сонымен қатар, электроника өнеркәсібі үшін мамандандырылған конденсаторларда пайдаланылады.

Сирек кездесетін жердің магниттелген қабілеті қатты дискідегі компоненттерге және басқа деректерді сақтауға мүмкіндік береді.

Dysprosium йодид (DyI3) қолданатын диспроиум мен ванадийді біріктіретін галогенді лампалар мен лазерлік материалдар өте қарқынды, ақ жарық береді.

Дизприямен араласқан кальций сульфаты және кальций фторлы кристалдары дозиметрлерде, иондаушы сәулеленуді өлшейтін арнайы құралдармен пайдалануға болады. Себебі материал радиацияға ұшыраған кезде диспроиум жарқырайды. Люминесценция деңгейі сәулеленудің қоршаған деңгейін көрсетеді.

Ақыр соңында, кейбір диспроциумдық қосылыстардың нанофиберлері үлкен бет аймағына ие және өте күшті екенін көрсетті.

Бұл қасиеттер оларды катализатор ингредиенттеріне немесе жоғары беріктікке, коррозияға төзімді қолданбаларға қолайлы етуі мүмкін.

Көздер

Arnold Magnetic Technologies. Заманауи Тұрақты Магниттердегі Дисприяның маңызды рөлі . 2012 жылғы 17 қаңтар.
Kingsnorth, профессор Дадли. «Қытайдың сирек жердегі әулеті өмір сүре ала ма?» Қытайдың өнеркәсіп минералдары және нарықтары конференциясы. Презентация: 2013 жылдың 24 қыркүйегі.