Το μέλλον έχει έρθει και οι άνθρωποι έχουν σταδιακά προσεγγίσει μια πράσινη κοινωνία με χαμηλές εκπομπές άνθρακα.Σπάνια γηΤα στοιχεία παίζουν σημαντικό ρόλο στην παραγωγή αιολικής ενέργειας, στα νέα ενεργειακά οχήματα, στα έξυπνα ρομπότ, στη χρήση υδρογόνου, στον φωτισμό εξοικονόμησης ενέργειας και στον καθαρισμό των καυσαερίων.
Σπάνια γηείναι ένας συλλογικός όρος για 17 μέταλλα, συμπεριλαμβανομένωνύττριο, σκάνδιοκαι 15 στοιχεία λανθανίδης.Ο κινητήρας μετάδοσης κίνησης είναι το βασικό συστατικό των ευφυών ρομπότ και η κοινή του δραστηριότητα επιτυγχάνεται κυρίως από τον κινητήρα κίνησης.Οι σύγχρονοι σερβοκινητήρες μόνιμου μαγνήτη είναι το κύριο ρεύμα, που απαιτούν υψηλή αναλογία ισχύος προς μάζα και λόγο αδράνειας ροπής, υψηλή ροπή εκκίνησης, χαμηλή αδράνεια και ευρύ και ομαλό εύρος στροφών.Οι μόνιμοι μαγνήτες από νεοδύμιο σιδήρου βόριου υψηλής απόδοσης μπορούν να κάνουν την κίνηση του ρομπότ ευκολότερη, ταχύτερη και πιο στιβαρή.
Υπάρχουν επίσης πολλές εφαρμογές χαμηλών εκπομπών άνθρακασπάνιες γαίεςστον παραδοσιακό τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, όπως τζάμια ψύξης, καθαρισμός καυσαερίων και κινητήρες μόνιμου μαγνήτη.Για πολύ καιρό,δημήτριοΤο (Ce) έχει χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετο σε γυαλί αυτοκινήτων, το οποίο όχι μόνο αποτρέπει τις υπεριώδεις ακτίνες αλλά και μειώνει τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του αυτοκινήτου, εξοικονομώντας έτσι ηλεκτρική ενέργεια για τον κλιματισμό.Φυσικά, το πιο σημαντικό είναι ο καθαρισμός των καυσαερίων.Επί του παρόντος, ένας μεγάλος αριθμός απόδημήτριοΟι παράγοντες καθαρισμού καυσαερίων σπανίων γαιών εμποδίζουν αποτελεσματικά την εκκένωση μεγάλης ποσότητας καυσαερίων οχημάτων στον αέρα.Υπάρχουν πολλές εφαρμογές των σπάνιων γαιών σε πράσινες τεχνολογίες χαμηλών εκπομπών άνθρακα.
Σπάνιες γαίεςχρησιμοποιούνται ευρέως επειδή έχουν εξαιρετικές θερμοηλεκτρικές, μαγνητικές και οπτικές ιδιότητες.Η ειδική ηλεκτρονική δομή προικίζει στοιχεία σπάνιων γαιών με πλούσιες και πολύχρωμες ιδιότητες, ειδικά από τότεσπάνια γηΤα στοιχεία έχουν μια υποστιβάδα ηλεκτρονίων 4f, μερικές φορές γνωστή και ως «ενεργειακό επίπεδο».Η υποστιβάδα ηλεκτρονίων 4f όχι μόνο έχει υπέροχα 7 επίπεδα ενέργειας, αλλά διαθέτει και δύο προστατευτικά καλύμματα «ενεργειακού επιπέδου» 5d και 6s στην περιφέρεια.Αυτά τα 7 επίπεδα ενέργειας είναι σαν διαμαντένιες κούκλες, ποικίλα και συναρπαστικά.Τα ασύζευκτα ηλεκτρόνια στα επτά ενεργειακά επίπεδα όχι μόνο περιστρέφονται μόνα τους, αλλά περιστρέφονται επίσης γύρω από τον πυρήνα, δημιουργώντας διαφορετικές μαγνητικές ροπές και δημιουργώντας μαγνήτες με διαφορετικούς άξονες.Αυτά τα μικρομαγνητικά πεδία υποστηρίζονται από δύο στρώματα προστατευτικών καλυμμάτων, καθιστώντας τα πολύ μαγνητικά.Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τον μαγνητισμό των μετάλλων σπάνιων γαιών για να δημιουργήσουν μαγνήτες υψηλής απόδοσης, που συντομεύονται ως «μόνιμοι μαγνήτες σπάνιων γαιών».Οι μυστηριώδεις ιδιότητες τουσπάνιες γαίεςεξακολουθούν να διερευνώνται και ανακαλύπτονται ενεργά από τους επιστήμονες μέχρι σήμερα.
Οι αυτοκόλλητοι μαγνήτες νεοδυμίου έχουν απλή απόδοση, χαμηλό κόστος, μικρό μέγεθος, υψηλή ακρίβεια και σταθερό μαγνητικό πεδίο.Χρησιμοποιούνται κυρίως σε τομείς όπως η τεχνολογία πληροφοριών, ο αυτοματισμός γραφείου και τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης.Οι μαγνήτες νεοδυμίου θερμής συμπίεσης έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής πυκνότητας, του υψηλού προσανατολισμού, της καλής αντοχής στη διάβρωση και της υψηλής καταναγκαστικής ικανότητας.
Στο μέλλον, οι σπάνιες γαίες θα διαδραματίσουν σημαντικότερο ρόλο στη διαδικασία δημιουργίας νοημοσύνης χαμηλών εκπομπών άνθρακα για την ανθρωπότητα.
Πηγή: Science Popularization China
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-24-2023