ការច្នៃប្រឌិតនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាមេដែក Neodymium

មេដែក Neodymium (NdFeB) ដែលជាមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ខ្លាំងបំផុតនៅលើផែនដី - បានបដិវត្តឧស្សាហកម្មពីថាមពលស្អាតទៅជាគ្រឿងអេឡិចត្រូនិក។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលតម្រូវការកើនឡើងសម្រាប់យានជំនិះអគ្គិសនី (EVs) ទួរប៊ីនខ្យល់ និងមនុស្សយន្តទំនើប មេដែក NdFeB ប្រពៃណីប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាប្រឈម៖ ការពឹងផ្អែកលើធាតុកម្រកម្រ (REEs) ដែនកំណត់ការអនុវត្តក្នុងស្ថានភាពធ្ងន់ធ្ងរ និងការព្រួយបារម្ភអំពីបរិស្ថាន។

ចូល​ក្នុង​កម្រិត​ទំនើបការបង្កើតថ្មីនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាមេដែក neodymium ។ ពីរបកគំហើញវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈរហូតដល់ការផលិតដែលជំរុញដោយ AI ភាពជឿនលឿនទាំងនេះកំពុងរៀបចំឡើងវិញពីរបៀបដែលយើងរចនា ផលិត និងដាក់ពង្រាយសមាសធាតុសំខាន់ៗទាំងនេះ។ ប្លុកនេះស្វែងយល់ពីរបកគំហើញចុងក្រោយបំផុត និងសក្តានុពលរបស់ពួកគេក្នុងការពន្លឿនការផ្លាស់ប្តូរពណ៌បៃតង។

1. កាត់បន្ថយភាពអាស្រ័យនៃភពផែនដីដ៏កម្រ

បញ្ហា៖ Dysprosium និង terbium - សំខាន់សម្រាប់ស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ - មានតម្លៃថ្លៃ ខ្វះខាត និងហានិភ័យភូមិសាស្ត្រនយោបាយ (90% មានប្រភពមកពីប្រទេសចិន)។

ការច្នៃប្រឌិត៖

• មេដែកគ្មានឌីសប្រូស្យូម៖

Toyota និង Daido Steel បានបង្កើត Aការសាយភាយព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិដំណើរការ, ស្រោបមេដែកជាមួយ dysprosium តែនៅកន្លែងដែលងាយនឹងស្ត្រេស។ នេះកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ dysprosium 50% ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវដំណើរការ។

• យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់៖

អ្នកស្រាវជ្រាវនៅ Oak Ridge National Lab បានជំនួស neodymium ជាមួយ cerium (REE ដែលមានច្រើនក្រៃលែង) នៅក្នុងមេដែកកូនកាត់ដោយសម្រេចបាន80% នៃកម្លាំងប្រពៃណីនៅពាក់កណ្តាលនៃការចំណាយ។

 

2. បង្កើនភាពធន់ទ្រាំនឹងសីតុណ្ហភាព

បញ្ហា៖ មេដែក NdFeB ស្តង់ដារបាត់បង់កម្លាំងលើសពី 80°C ដោយកំណត់ការប្រើប្រាស់នៅក្នុងម៉ូទ័រ EV និងម៉ាស៊ីនឧស្សាហកម្ម។

ការច្នៃប្រឌិត៖

• មេដែក HiTREX៖

ក្រុមហ៊ុន Hitachi MetalsHiTREXស៊េរីដំណើរការនៅ200°C+ ដោយការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពរចនាសម្ព័ន្ធគ្រាប់ធញ្ញជាតិ និងបន្ថែម cobalt ។ មេដែកទាំងនេះឥឡូវនេះផ្តល់ថាមពលដល់ម៉ូទ័រ Model 3 របស់ក្រុមហ៊ុន Tesla ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានជួរវែងជាង និងការបង្កើនល្បឿនកាន់តែលឿន។

• ការផលិតសារធាតុបន្ថែម៖

មេដែកបោះពុម្ព 3D ជាមួយរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើ nanoscaledissipate កំដៅកាន់តែមានប្រសិទ្ធិភាព, ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពកម្ដៅដោយ30%

 

3. ការផលិត និងកែច្នៃឡើងវិញប្រកបដោយនិរន្តរភាព

បញ្ហា៖ ការជីកយករ៉ែ REEs បង្កើតកាកសំណល់ពុល។ តិចជាង 1% នៃមេដែក NdFeB ត្រូវបានកែច្នៃឡើងវិញ។

ការច្នៃប្រឌិត៖

• ការកែច្នៃអ៊ីដ្រូសែន (HPMS)៖

HyProMag ដែលមានមូលដ្ឋាននៅចក្រភពអង់គ្លេសប្រើប្រាស់ដំណើរការអ៊ីដ្រូសែននៃសំណល់មេដែក (HPMS) ដើម្បីទាញយក និងកែច្នៃមេដែកពីកាកសំណល់អេឡិចត្រូនិចដោយមិនបាត់បង់គុណភាព។ វិធីសាស្រ្តនេះកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល90%ធៀបនឹងការជីកយករ៉ែប្រពៃណី។

• ការចម្រាញ់ពណ៌បៃតង៖

ក្រុមហ៊ុនដូចជា Noveon Magnetics ជួលដំណើរការអេឡិចត្រូគីមីដែលគ្មានសារធាតុរំលាយ ដើម្បីចម្រាញ់ REEs លុបបំបាត់កាកសំណល់អាស៊ីត និងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ទឹកដោយ70%។

 

4. Miniaturization & Precision

បញ្ហា៖ ឧបករណ៍បង្រួម (ឧ. ឧបករណ៍ពាក់ ដ្រូន) ទាមទារមេដែកតូចជាង និងខ្លាំងជាង។

ការច្នៃប្រឌិត៖

• មេដែកជាប់ចំណង៖

ការលាយម្សៅ NdFeB ជាមួយនឹងសារធាតុប៉ូលីម៊ែរ បង្កើតមេដែកស្តើងបំផុត និងអាចបត់បែនបានសម្រាប់ AirPods និងការផ្សាំផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្ត។ មេដែកដែលជាប់ចំណងរបស់ Magnequench សម្រេចបាន។លំហូរម៉ាញេទិកខ្ពស់ជាង 40%នៅក្នុងកម្រាស់រងមីលីម៉ែត្រ។

• ការរចនា AI-ធ្វើឱ្យប្រសើរ៖

Siemens ប្រើការរៀនម៉ាស៊ីនដើម្បីក្លែងធ្វើរូបរាងមេដែកដើម្បីទទួលបានប្រសិទ្ធភាពអតិបរមា។ មេដែក rotor ដែលរចនាដោយ AI របស់ពួកគេបានបង្កើនទិន្នផលទួរប៊ីនខ្យល់15%

5. ភាពធន់នឹងការ corrosion & ភាពជាប់បានយូរ
បញ្ហា៖ មេដែក NdFeB រលួយយ៉ាងងាយក្នុងបរិយាកាសសើម ឬអាស៊ីត។

ការច្នៃប្រឌិត៖

• ថ្នាំលាបកាបូនដូចពេជ្រ (DLC)៖

ការចាប់ផ្ដើមអាជីវកម្មរបស់ជប៉ុន ពាក់មេដែកជាមួយDLC- ស្រទាប់ស្តើង និងរឹងបំផុត - ដែលកាត់បន្ថយការ corrosion 95% ខណៈពេលដែលបន្ថែមទម្ងន់តិចតួចបំផុត។

• ប៉ូលីម័រព្យាបាលដោយខ្លួនឯង៖

ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវ MIT បានបង្កប់មីក្រូគ្រាប់នៃភ្នាក់ងារព្យាបាលនៅក្នុងថ្នាំកូតមេដែក។ នៅពេលកោស គ្រាប់ថ្នាំបញ្ចេញនូវខ្សែភាពយន្តការពារ ពង្រីកអាយុជីវិត3x ។

 

6. កម្មវិធីជំនាន់បន្ទាប់
មេដែកច្នៃប្រឌិតកំពុងដោះសោបច្ចេកវិទ្យាអនាគត៖

 

• ម៉ាញេទិចត្រជាក់៖

ប្រព័ន្ធ Magnetocaloric ដោយប្រើយ៉ាន់ស្ព័រ NdFeB ជំនួសម៉ាស៊ីនត្រជាក់ឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់។ ទូទឹកកកម៉ាញេទិករបស់ Cooltech Applications កាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល40%

• ការសាកឥតខ្សែ៖

MagSafe របស់ Apple ប្រើអារេ nano-crystalline NdFeB សម្រាប់ការតម្រឹមច្បាស់លាស់ សម្រេចបានសាកលឿនជាងមុន 75%ជាងខ្សែបូបុរាណ។

• ការគណនា Quantum៖

មេដែក NdFeB ដែលមានស្ថេរភាពខ្លាំងអាចឱ្យការគ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់នៃ qubits នៅក្នុងប្រព័ន្ធដំណើរការ quantum ដែលជាការផ្តោតសំខាន់សម្រាប់ IBM និង Google ។

 

បញ្ហាប្រឈម និងទិសដៅអនាគត

ខណៈពេលដែលការច្នៃប្រឌិតមានច្រើន ឧបសគ្គនៅតែមាន៖

• តម្លៃ៖បច្ចេកទេសកម្រិតខ្ពស់ដូចជា HPMS និងការរចនា AI នៅតែមានតម្លៃសម្រាប់ការទទួលយកយ៉ាងច្រើន។
• ស្តង់ដារ៖ប្រព័ន្ធកែច្នៃឡើងវិញខ្វះហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធសកលសម្រាប់ការប្រមូល និងដំណើរការ។

ផ្លូវខាងមុខ៖

1. ខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់រង្វិលជុំបិទជិត៖ក្រុមហ៊ុនផលិតរថយន្តដូចជា BMW មានបំណងប្រើប្រាស់100% កែច្នៃឡើងវិញមេដែកនៅឆ្នាំ 2030 ។
2. មេដែកដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវៈអ្នកស្រាវជ្រាវកំពុងពិសោធន៍ជាមួយបាក់តេរីដើម្បីទាញយក REEs ចេញពីទឹកសំណល់។
3. ការជីកយករ៉ែអវកាស៖ការចាប់ផ្តើមអាជីវកម្មដូចជា AstroForge ស្វែងរកការជីកយករ៉ែអាចម៍ផ្កាយសម្រាប់ភពកម្រ ទោះបីជាវានៅតែជាការរំពឹងទុកក៏ដោយ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ មេដែកសម្រាប់ពិភពលោកកាន់តែបៃតង និងឆ្លាតជាងមុន

ការច្នៃប្រឌិតនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាមេដែក neodymium មិនមែនគ្រាន់តែជាផលិតផលដែលខ្លាំងជាង ឬតូចជាងនោះទេ - ពួកគេនិយាយអំពីការគិតឡើងវិញអំពីនិរន្តរភាព។ តាមរយៈការកាត់បន្ថយការពឹងផ្អែកលើធនធានដែលខ្វះខាត កាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័ន និងការធ្វើឱ្យមានរបកគំហើញនៃថាមពលស្អាត និងការគណនា ការជឿនលឿនទាំងនេះគឺជាចំណុចសំខាន់ក្នុងការសម្រេចបាននូវគោលដៅអាកាសធាតុសកល។

សម្រាប់អាជីវកម្ម ការបន្តទៅមុខមានន័យថាជាដៃគូជាមួយអ្នកច្នៃប្រឌិត និងការវិនិយោគនៅក្នុង R&D។ សម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ វាជាការរំលឹកថា សូម្បីតែមេដែកតូចបំផុតក៏អាចមានឥទ្ធិពលខ្លាំងលើអនាគតរបស់ភពផែនដីយើងដែរ។