تطبيقات ديسبروسيوم المعادن

حتى الآن، أكبر مستهلك للديسبروسيوم هو صناعة المغناطيس الدائم. مثل هذه المغناطيس تهيمن على السوق لمحركات الجر ذات الكفاءة العالية التي تستخدم في السيارات الهجينة والكهربائية، مولدات توربينات الرياح ومحركات الأقراص الصلبة.

يشتمل الديسبروسيوم على حوالي 3 إلى 6 في المئة من مغناطيس النيوديميوم والحديد والبورون (ندفب) (بالوزن) المستخدم في درجات حرارة معينة وعادة ما تكون عالية. كونها مستقرة على مدى مجموعة من درجات الحرارة وخفض وزن المغناطيس بنسبة تصل إلى 90 في المئة، مثل هذه المغناطيس ضرورية لجميع السيارات الهجينة والكهربائية.

الطلب من حسابات قطاع المغناطيس الدائم لما يقدر بنحو 90 في المئة من جميع الديسبروسيوم المستهلك سنويا.

نما سوق المغناطيس الدائم بمعدل متوسط ​​يقدر بنحو 13 في المائة بين عامي 2003 و 2008، ومن المتوقع أن يستمر في التوسع بين 8 إلى 10 في المائة سنويا حتى عام 2019.

وفقا لماغنيتيكشماغازين. <كوم> على الرغم من الجهود المبذولة للحد من كمية الديسبروسيوم المستخدمة في المغناطيس الدائم درجة حرارة عالية، فإنه لا يزال من المتوقع أن تنمو المبيعات العالمية من المغناطيس الدائم من حوالي 15 مليار دولار أمريكي في عام 2012 إلى أكثر من 28 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2019. < جزءا لا يتجزأ من ما يقرب من 80 طن متري من مغناطيس ندفيب المنتجة في جميع أنحاء العالم كل عام.

وفي حين أن السوق الأولية لمغناطيس ندفيب المحتوية على الديسبروسيوم هي سيارات طاقة بديلة، يمكن العثور على هذه المغناطيس أيضا في المحركات الأخرى ذات الحرارة العالية والمولدات الكهربائية والمولدات التجارية والصناعية، بما في ذلك توربينات الرياح والدراجات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة ، أنظمة القطار ماجليف، مقاييس، التبديلات والمحولات، أدوات الفصل المغناطيسي، أجهزة الاستشعار، التصوير بالرنين المغناطيسي، وحدات التبريد المغناطيسي بين مختلف التطبيقات الأخرى.

وفقا للبحث الذي أجري في المواد اللازمة لتكنولوجيات الطاقة الحرجة من قبل المفوضية الأوروبية، فإن الطلب على الديسبروسيوم سيتضاعف بحلول عام 2020، بمعدل نمو سنوي قدره 9 في المئة. وفي نهاية المطاف، تتوقع المجموعة أن يؤدي ذلك إلى نقص في المعروض بنسبة 23 في المائة بحلول نهاية العقد.

بعد النقص في إمدادات الأرض النادرة التي دفعت أسعار هذه العناصر إلى السماء في عامي 2010 و 2011، توقع العديد من المنظمات، بما في ذلك وزارة الطاقة الأمريكية (دو)، وجود نقص وشيك في الديسبروسيوم. وكانت إحدى نتائج ذلك الجهود الرامية إلى إعادة تصميم مغناطيسات دائمة عالية الحرارة وأنظمة تعتمد على هذه المغنطيسات لتقليل كمية الديسبروسيوم المطلوبة.

في عام 2012، أعلنت شركة توشيبا عن تطوير مغناطيسات عالية الحرارة من الكوبالت ذات درجة حرارة عالية من الديسبروسيوم.

وتشمل التطبيقات الأخرى ل ديسبروسيوم في سبيكة سيرميت تيرفينول-D (وهذا هو ما يقف "D" ل). تيرفينول-D، الذي يحتوي أيضا على الحديد والتيربيوم، وقد استخدمت في محولات، الرنانات الميكانيكية والدقة حقن الوقود السائل.

وقد ثبت أن ديسبروديوم-أوكسيد-نيكل سيرميتس لديها امتصاص عالية النيوترونات الحرارية المقطع العرضي.

لماذا هذا مهم؟ حسنا، تحتاج المفاعلات النووية إلى مادة ذات خصائص من هذا القبيل لجعل قضبان التحكم لامتصاص النيوترونات، وبالتالي تبريد عملية التفاعل النووي. الأهم من ذلك، سيرميتس لا تنتفخ ولا عقد تحت القصف النيوتروني، على الرغم من أنه لا تغيير شكل داخل المجال المغناطيسي.

كمصدر للراديوم، تشالبكوجينيدس ديسبروسيوم والكادميوم، وتستخدم لدراسة التفاعلات الكيميائية المختلفة.

يستخدم ديسبروسيوم أوكسيد كدواء في المكثفات المتخصصة لصناعة الإلكترونيات.

قدرة الأرض النادرة لتكون مغناطيسية أيضا يجعلها مثالية للمكونات في الأقراص الصلبة وغيرها من تخزين البيانات.

هاليد مصابيح التفريغ ومواد الليزر التي تجمع بين الديسبروسيوم والفاناديوم التي تجعل من يوديد ديسبروسيوم (DyI3) تنتج مكثفة جدا، الضوء الأبيض.

يمكن استخدام كبريتات الكالسيوم وفلورايد الكالسيوم المخدر مع الديسبروسيوم في أجهزة قياس الجرعة، وأدوات متخصصة لقياس الإشعاع المؤين. وذلك لأن الديسبروسيوم سوف يتوهج عندما تتعرض المادة للإشعاع. يشير مستوى التلألؤ إلى المستوى المحيط للإشعاع.

وأخيرا، أظهرت الألياف النانوية لبعض مركبات الديسبروسيوم أنها تمتلك مساحة سطحية كبيرة وتكون قوية للغاية.

هذه الخصائص قد تجعلها مناسبة لمكونات محفز أو قوة عالية، تطبيقات مقاومة للتآكل.

مصادر

تقنيات أرنولد المغناطيسية.

الدور المهم لل ديسبروسيوم في المغناطيس الدائم الحديثة . 17 يناير 2012. كينغسنورث، البروفسور دادلي. "هل يمكن أن تعيش أسرة الأرض النادرة في الصين". الصين المعادن الصناعية والأسواق المؤتمر. بريسنتاتيون: سيبتمبر 24، 2013.