በኒዮዲሚየም ማግኔት ቴክኖሎጂ ውስጥ ፈጠራዎች

ኒዮዲሚየም ማግኔቶች (NdFeB) - በምድር ላይ ካሉት በጣም ጠንካራው ቋሚ ማግኔቶች - ኢንዱስትሪዎችን ከንጹህ ኢነርጂ ወደ የፍጆታ ኤሌክትሮኒክስ አብዮቶች ፈጥረዋል። ነገር ግን የኤሌትሪክ ተሽከርካሪዎች (ኢቪ)፣ የንፋስ ተርባይኖች እና የላቀ ሮቦቲክስ ፍላጐት እየጨመረ ሲሄድ፣ ባህላዊ የNDFeB ማግኔቶች ተግዳሮቶች ያጋጥሟቸዋል፡ እምብዛም በማይገኙ የምድር ንጥረ ነገሮች (REEs) ላይ መተማመን፣ በአስከፊ ሁኔታዎች ውስጥ የአፈጻጸም ገደቦች እና የአካባቢ ስጋቶች።

መቁረጫ ጫፍ አስገባበኒዮዲሚየም ማግኔት ቴክኖሎጂ ውስጥ ፈጠራዎች። ከቁሳቁስ ሳይንስ ግኝቶች ጀምሮ በ AI የሚመራ ምርት፣ እነዚህ እድገቶች እነዚህን ወሳኝ አካላት እንዴት እንደምንቀርጽ፣ እንደምናመርት እና እንደምናሰማራ በመቅረጽ ላይ ናቸው። ይህ ብሎግ አዳዲስ ግኝቶችን እና አረንጓዴ ሽግግርን ለማፋጠን ያላቸውን አቅም ይዳስሳል።

1. አልፎ አልፎ-የምድር ጥገኛነትን መቀነስ

ችግር፡ Dysprosium እና terbium—ለከፍተኛ ሙቀት መረጋጋት ወሳኝ—ውድ፣ ብርቅዬ እና ጂኦፖለቲካዊ አደገኛ ናቸው (90% ከቻይና የተገኘ)።

ፈጠራዎች፡-

• Dysprosium-ነጻ ማግኔቶች፡-

ቶዮታ እና ዳይዶ ስቲል ሀየእህል ወሰን ስርጭትሂደት ፣ ማግኔቶችን ከ dysprosium ጋር በጭንቀት በተጋለጡ አካባቢዎች ብቻ ይሸፍኑ። ይህ አፈፃፀሙን በሚጠብቅበት ጊዜ የ dysprosium አጠቃቀምን በ 50% ይቀንሳል።

• ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው የሴሪየም ቅይጥ;

በኦክ ሪጅ ናሽናል ላብራቶሪ ውስጥ ያሉ ተመራማሪዎች ኒዮዲሚየምን በሴሪየም (ይበልጥ የተትረፈረፈ REE) በድብልቅ ማግኔቶች በመተካት በማሳካት80% ባህላዊ ጥንካሬበግማሽ ወጪ.

 

2. የሙቀት መቋቋምን መጨመር

ችግር፡ መደበኛ የNDFeB ማግኔቶች ከ 80 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ ጥንካሬን ያጣሉ, ይህም በ EV ሞተሮች እና በኢንዱስትሪ ማሽኖች ውስጥ መጠቀምን ይገድባል.

ፈጠራዎች፡-

• HiTREX ማግኔቶች፡-

ሂታቺ ብረቶችHiTREXተከታታይ በ ላይ ይሰራል200 ° ሴ+ የእህል መዋቅርን በማመቻቸት እና ኮባልን በመጨመር. እነዚህ ማግኔቶች አሁን የቴስላን ሞዴል 3 ሞተሮችን ያመነጫሉ፣ ይህም ረጅም ክልሎችን እና ፈጣን ማጣደፍን ያስችላል።

• ተጨማሪ ማምረት;

ጋር 3D-የታተሙ ማግኔቶችንnanoscale lattice መዋቅሮችሙቀትን በብቃት ማሰራጨት ፣ የሙቀት መረጋጋትን ማሻሻል30%

 

3. ዘላቂ ምርት እና እንደገና ጥቅም ላይ ማዋል

ችግር: የማዕድን REEs መርዛማ ቆሻሻን ያመነጫል; ከ 1% ያነሱ የNDFeB ማግኔቶች እንደገና ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ፈጠራዎች፡-

• ሃይድሮጅን መልሶ ጥቅም ላይ ማዋል (HPMS)

በዩኬ ላይ የተመሰረተ HyProMag ይጠቀማልማግኔት ስክራፕ (HPMS) ሃይድሮጅን ማቀነባበር ጥራት ሳይጎድል ማግኔቶችን ከ ኢ-ቆሻሻ ለማውጣት እና እንደገና ለማቀናበር። ይህ ዘዴ የኃይል አጠቃቀምን ይቀንሳል90%ከባህላዊ ማዕድን ማውጣት ጋር።

• አረንጓዴ ማጣሪያ;

እንደ Noveon Magnetics ያሉ ኩባንያዎች ይቀጥራሉ።ከሟሟ-ነጻ ኤሌክትሮኬሚካላዊ ሂደቶች ሪኢን ለማጣራት፣ የአሲድ ብክነትን በማስወገድ እና የውሃ አጠቃቀምን በመቀነስ70%

 

4. Miniaturization & Precision

ችግር፡ የታመቁ መሳሪያዎች (ለምሳሌ፡ ተለባሾች፡ ድሮኖች) አነስ ያሉ ጠንካራ ማግኔቶችን ይፈልጋሉ።

ፈጠራዎች፡-

• የታሰሩ ማግኔቶች፡

የ NdFeB ዱቄትን ከፖሊመሮች ጋር ማደባለቅ እጅግ በጣም ቀጭን፣ ለኤርፖድስ እና ለህክምና ተከላ ማግኔቶችን ይፈጥራል። የማግኔኩንች የታሰሩ ማግኔቶች ይሳካል40% ከፍ ያለ መግነጢሳዊ ፍሰትበንዑስ ሚሊሜትር ውፍረት.

• AI-የተመቻቹ ንድፎች፡

ሲመንስ የማግኔት ቅርጾችን ለከፍተኛ ውጤታማነት ለማስመሰል የማሽን መማሪያን ይጠቀማል። የእነሱ AI-ንድፍ የ rotor ማግኔቶች የንፋስ ተርባይን ውፅዓት በ15%

5. የዝገት መቋቋም እና ረጅም ጊዜ መኖር
ችግር፡ የNDFeB ማግኔቶች እርጥበታማ ወይም አሲዳማ በሆኑ አካባቢዎች በቀላሉ ይበሰብሳሉ።

ፈጠራዎች፡-

• አልማዝ-እንደ ካርቦን (DLC) ሽፋን;

የጃፓን ጅምር ማግኔቶችን ይለብሳልዲኤልሲ- ቀጭን ፣ እጅግ በጣም ጠንካራ ሽፋን - ይህም ዝቅተኛ ክብደት ሲጨምር ዝገትን በ 95% ይቀንሳል።

• ራስን የሚፈውሱ ፖሊመሮች;

የ MIT ተመራማሪዎች በማግኔት ሽፋኖች ውስጥ የፈውስ ወኪሎችን ማይክሮ ካፕሱሎችን አስገብተዋል። ሲቧጥጡ ካፕሱሎች የመከላከያ ፊልም ይለቃሉ፣ ይህም የእድሜ ዘመናቸውን ያራዝመዋል3x.

 

6. Next-Gen መተግበሪያዎች
አዳዲስ ማግኔቶች የወደፊት ቴክኖሎጂዎችን እየከፈቱ ነው፡-

 

• መግነጢሳዊ ማቀዝቀዣ;

NdFeB ውህዶችን በመጠቀም ማግኔቶካሎሪክ ሲስተሞች የግሪንሃውስ ጋዝ ማቀዝቀዣዎችን ይተካሉ። የCooltech መተግበሪያዎች መግነጢሳዊ ማቀዝቀዣዎች የኃይል አጠቃቀምን በ40%

• ገመድ አልባ ባትሪ መሙላት;

አፕል ማግሴፌ ለትክክለኛ አሰላለፍ፣ ለማሳካት ናኖ-ክሪስታልን ኤንዲኤፍኤቢ ድርድሮችን ይጠቀማል።75% ፈጣን ባትሪ መሙላትከባህላዊ ጥቅልሎች.

• ኳንተም ማስላት፡

እጅግ በጣም የተረጋጋ የNDFeB ማግኔቶች በኳንተም ፕሮሰሰር ውስጥ የ qubits ትክክለኛ ቁጥጥርን ያስችላሉ፣ ይህም ለ IBM እና Google ቁልፍ ትኩረት ነው።

 

ተግዳሮቶች እና የወደፊት አቅጣጫዎች

ፈጠራዎች ሲበዙ፣ እንቅፋቶች ይቀራሉ፡-

• ዋጋ፡እንደ HPMS እና AI ንድፍ ያሉ የላቀ ቴክኒኮች ለብዙዎች ጉዲፈቻ አሁንም ውድ ናቸው።
• መመዘኛ፡እንደገና ጥቅም ላይ የሚውሉ ስርዓቶች ለመሰብሰብ እና ለማቀነባበር ዓለም አቀፍ መሠረተ ልማት የላቸውም።

ወደፊት ያለው መንገድ፡-

1. የተዘጉ ዑደት አቅርቦት ሰንሰለቶች፡-እንደ BMW ያሉ አውቶሞቢሎች ዓላማቸው ለመጠቀም ነው።100% እንደገና ጥቅም ላይ የዋለማግኔቶች በ 2030.
2. ባዮ-ተኮር ማግኔቶች፡-ተመራማሪዎች ሪኢን ከቆሻሻ ውሃ ለማውጣት በባክቴሪያ እየሞከሩ ነው።
3. የጠፈር ማዕድን ማውጣት፡እንደ AstroForge ያሉ ጅምር ጀማሪዎች የአስትሮይድ ማዕድን ፍለጋ ብርቅዬ ምድሮችን ያስሳሉ፣ ምንም እንኳን ይህ ግምታዊ ቢሆንም።

ማጠቃለያ፡ ማግኔቶች ለአረንጓዴ፣ ስማርት አለም

የኒዮዲሚየም ማግኔት ቴክኖሎጂ ፈጠራዎች ስለ ጠንካራ ወይም ትንሽ ምርቶች ብቻ አይደሉም - እነሱ ዘላቂነትን እንደገና ለመገመት ነው። በዝቅተኛ ሀብቶች ላይ ያለውን ጥገኝነት በመቀነስ፣ ልቀትን በመቀነስ እና በንፁህ ኢነርጂ እና በኮምፒዩተር ውስጥ ግኝቶችን በማስቻል እነዚህ እድገቶች የአለም የአየር ንብረት ግቦችን ለማሳካት ወሳኝ ናቸው።

ለንግዶች፣ ወደፊት መቆየት ማለት ከፈጠራዎች ጋር መተባበር እና በ R&D ላይ ኢንቨስት ማድረግ ማለት ነው። ለተጠቃሚዎች፣ ትንሹ ማግኔት እንኳን በፕላኔታችን የወደፊት እጣ ፈንታ ላይ ተጽእኖ ሊያሳድር እንደሚችል ማሳሰቢያ ነው።