ນະວັດຕະກໍາໃນເຕັກໂນໂລຊີ Neodymium Magnet

ແມ່ເຫຼັກ Neodymium (NdFeB)—ແມ່ເຫຼັກຖາວອນທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດໃນໂລກ—ໄດ້ປະຕິວັດອຸດສາຫະກໍາຈາກພະລັງງານສະອາດໄປສູ່ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ. ແຕ່ຍ້ອນວ່າຄວາມຕ້ອງການຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs), ກັງຫັນລົມ, ແລະຫຸ່ນຍົນທີ່ກ້າວຫນ້າ, ການສະກົດຈິດ NdFeB ແບບດັ້ງເດີມປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍ: ການເອື່ອຍອີງໃສ່ອົງປະກອບທີ່ຫາຍາກ (REEs), ຂອບເຂດຈໍາກັດການປະຕິບັດໃນສະພາບທີ່ຮຸນແຮງ, ແລະຄວາມກັງວົນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ.

ເຂົ້າ​ສູ່​ລະ​ດັບ​ນະວັດຕະກໍາໃນເຕັກໂນໂລຊີແມ່ເຫຼັກ neodymium. ຈາກ​ຄວາມ​ກ້າວໜ້າ​ທາງ​ວິທະຍາສາດ​ດ້ານ​ວັດຖຸ​ໄປ​ສູ່​ການ​ຜະລິດ​ທີ່​ຂັບເຄື່ອນ​ດ້ວຍ AI, ຄວາມ​ກ້າວໜ້າ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​ກຳລັງ​ປ່ຽນ​ຮູບ​ແບບ​ວິທີ​ທີ່​ພວກ​ເຮົາ​ອອກ​ແບບ, ຜະລິດ ​ແລະ ນຳ​ໃຊ້​ສ່ວນປະກອບ​ທີ່​ສຳຄັນ​ເຫຼົ່າ​ນີ້. ບລັອກນີ້ສຳຫຼວດຄວາມກ້າວໜ້າຫຼ້າສຸດ ແລະທ່າແຮງຂອງພວກມັນເພື່ອເລັ່ງການຫັນປ່ຽນສີຂຽວ.

1. ຫຼຸດຜ່ອນການເພິ່ງພາອາໄສໂລກທີ່ຫາຍາກ

ບັນຫາ: Dysprosium ແລະ terbium - ສໍາຄັນຕໍ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມສູງ - ແມ່ນລາຄາແພງ, ຂາດແຄນ, ແລະມີຄວາມສ່ຽງທາງດ້ານພູມສາດທາງດ້ານການເມືອງ (90% ແມ່ນມາຈາກປະເທດຈີນ).

ນະວັດຕະກໍາ:

• ແມ່ເຫຼັກທີ່ບໍ່ມີ Dysprosium:

Toyota ແລະ Daido Steel ພັດທະນາ ກການແຜ່ກະຈາຍຂອບເຂດເມັດພືດຂະບວນການ, ການເຄືອບແມ່ເຫຼັກທີ່ມີ dysprosium ພຽງແຕ່ຢູ່ໃນພື້ນທີ່ຄວາມກົດດັນ. ນີ້ຫຼຸດການໃຊ້ dysprosium 50% ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາປະສິດທິພາບ.

• ໂລຫະປະສົມ Cerium ປະສິດທິພາບສູງ:

ນັກຄົ້ນຄວ້າຢູ່ຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ Oak Ridge ໄດ້ທົດແທນ neodymium ດ້ວຍ cerium (REE ທີ່ອຸດົມສົມບູນກວ່າ) ໃນແມ່ເຫຼັກປະສົມ, ບັນລຸໄດ້.80% ຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງພື້ນເມືອງໃນເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.

 

2. ເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານອຸນຫະພູມ

ບັນຫາ: ແມ່ເຫຼັກ NdFeB ມາດຕະຖານສູນເສຍຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງກວ່າ 80 ° C, ຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ໃນມໍເຕີ EV ແລະເຄື່ອງຈັກອຸດສາຫະກໍາ.

ນະວັດຕະກໍາ:

• HiTREX Magnets:

Hitachi MetalsHiTREXຊຸດດໍາເນີນການຢູ່ທີ່200°C+ ໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງໂຄງສ້າງເມັດພືດແລະເພີ່ມ cobalt. ປະຈຸບັນແມ່ເຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ກໍາລັງຂັບເຄື່ອນມໍເຕີ Model 3 ຂອງ Tesla, ເຮັດໃຫ້ໄລຍະຫ່າງທີ່ຍາວກວ່າແລະການເລັ່ງໄວ.

• ການຜະລິດສານເຕີມແຕ່ງ:

ແມ່ເຫຼັກພິມ 3D ກັບໂຄງສ້າງເສັ້ນໄຍ nanoscaledissipate ຄວາມຮ້ອນປະສິດທິພາບຫຼາຍ, ການປັບປຸງສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນໂດຍ30%.

 

3. ການຜະລິດແບບຍືນຍົງ & ການລີໄຊເຄີນ

ບັນຫາ: ການຂຸດຄົ້ນ REEs ສ້າງສິ່ງເສດເຫຼືອທີ່ເປັນພິດ; ຫນ້ອຍກວ່າ 1% ຂອງແມ່ເຫຼັກ NdFeB ຖືກນໍາມາໃຊ້ໃຫມ່.

ນະວັດຕະກໍາ:

• ການຣີໄຊເຄີນໄຮໂດຣເຈນ (HPMS):

HyProMag ທີ່ອັງກິດໃຊ້ການປະມວນຜົນໄຮໂດຣເຈນຂອງສະເກັດແມ່ເຫຼັກ (HPMS) ເພື່ອສະກັດ ແລະປຸງແຕ່ງແມ່ເຫຼັກຈາກສິ່ງເສດເຫຼືອອີເລັກໂທຣນິກ ໂດຍບໍ່ມີການສູນເສຍຄຸນນະພາບ. ວິທີການນີ້ຕັດການໃຊ້ພະລັງງານໂດຍ90%ທຽບກັບການຂຸດຄົ້ນແບບດັ້ງເດີມ.

• ການຫລອມສີຂຽວ:

ບໍລິສັດເຊັ່ນ Noveon Magnetics ຈ້າງຂະບວນການໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ມີສານລະລາຍ ເພື່ອ​ປັບ​ປຸງ REEs​, ການ​ກໍາ​ຈັດ​ສິ່ງ​ເສດ​ເຫຼືອ​ອາ​ຊິດ​ແລະ​ການ​ຫຼຸດ​ຜ່ອນ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ນ​້​ໍ​າ​ໂດຍ​70%.

 

4. Miniaturization & Precision

ບັນຫາ: ອຸປະກອນທີ່ກະທັດຮັດ (ຕົວຢ່າງ, ເຄື່ອງສວມໃສ່, drones) ຕ້ອງການແມ່ເຫຼັກນ້ອຍກວ່າ, ແຂງແຮງກວ່າ.

ນະວັດຕະກໍາ:

• ການສະກົດຈິດຜູກມັດ:

ການປະສົມຜົງ NdFeB ກັບໂພລີເມີຣ໌ສ້າງແມ່ເຫຼັກທີ່ບາງທີ່ສຸດ, ປ່ຽນແປງໄດ້ສໍາລັບ AirPods ແລະການປູກຝັງທາງການແພດ. ການສະກົດຈິດຜູກມັດຂອງ Magnequench ບັນລຸflux ສະນະແມ່ເຫຼັກສູງກວ່າ 40%.ໃນຄວາມຫນາຍ່ອຍມີລີແມັດ.

• AI-Optimized ອອກແບບ:

Siemens ໃຊ້ການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກເພື່ອຈຳລອງຮູບຮ່າງແມ່ເຫຼັກເພື່ອປະສິດທິພາບສູງສຸດ. ແມ່ເຫຼັກ rotor ທີ່ອອກແບບໂດຍ AI ຂອງພວກເຂົາໄດ້ເພີ່ມຜົນຜະລິດຂອງກັງຫັນລົມໂດຍ15%.

5. Corrosion Resistance & Longevity
ບັນຫາ: ແມ່ເຫຼັກ NdFeB corrode ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໃນສະພາບແວດລ້ອມຊຸ່ມຫຼືອາຊິດ.

ນະວັດຕະກໍາ:

• ການເຄືອບເພັດຄ້າຍຄືກາກບອນ (DLC):

A startup ຍີ່ປຸ່ນ coats ແມ່ເຫຼັກກັບDLC— ເປັນຊັ້ນບາງ, ແຂງທີ່ສຸດ—ທີ່ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການກັດກ່ອນໄດ້ 95% ໃນຂະນະທີ່ເພີ່ມນໍ້າໜັກໜ້ອຍທີ່ສຸດ.

• Polymers ການປິ່ນປົວດ້ວຍຕົນເອງ:

ນັກຄົ້ນຄວ້າ MIT ໄດ້ຝັງ microcapsules ຂອງຕົວແທນປິ່ນປົວຢູ່ໃນການເຄືອບແມ່ເຫຼັກ. ເມື່ອມີຮອຍຂີດຂ່ວນ, ແຄບຊູນຈະປ່ອຍຮູບເງົາປ້ອງກັນ, ຂະຫຍາຍອາຍຸການໃຊ້ງານ3x.

 

6. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ Next-Gen
ນະວັດຕະກໍາແມ່ເຫຼັກກໍາລັງປົດລັອກເຕັກໂນໂລຢີໃນອະນາຄົດ:

 

• ຄວາມເຢັນແມ່ເຫຼັກ:

ລະບົບ Magnetocaloric ໂດຍໃຊ້ໂລຫະປະສົມ NdFeB ທົດແທນເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນອາຍແກັສເຮືອນແກ້ວ. ຕູ້ເຢັນແມ່ເຫຼັກຂອງ Cooltech Applications ຕັດການໃຊ້ພະລັງງານ40%.

• ການສາກໄຟໄຮ້ສາຍ:

MagSafe ຂອງ Apple ໃຊ້ nano-crystalline NdFeB arrays ສໍາລັບການຈັດຕໍາແຫນ່ງທີ່ຊັດເຈນ, ບັນລຸໄດ້.ສາກໄວຂຶ້ນ 75%.ກ​່​ວາ​ມ້ວນ​ແບບ​ດັ້ງ​ເດີມ​.

• ຄອມ​ພິວ​ເຕີ Quantum​:

ແມ່ເຫຼັກ NdFeB ທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມ qubits ທີ່ຊັດເຈນໃນໂປເຊດເຊີ quantum, ເປັນຈຸດສຸມທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບ IBM ແລະ Google.

 

ສິ່ງທ້າທາຍ & ທິດທາງໃນອະນາຄົດ

ໃນຂະນະທີ່ການປະດິດສ້າງອຸດົມສົມບູນ, ອຸປະສັກຍັງຄົງຢູ່:

• ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ:ເຕັກນິກຂັ້ນສູງເຊັ່ນ: HPMS ແລະການອອກແບບ AI ຍັງມີລາຄາຖືກສໍາລັບການຮັບຮອງເອົາມະຫາຊົນ.
• ມາດຕະຖານ:ລະບົບການລີໄຊເຄີນຍັງຂາດໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງໂລກສໍາລັບການລວບລວມແລະການປຸງແຕ່ງ.

ເສັ້ນທາງຂ້າງຫນ້າ:

1. ລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງວົງປິດ:ຜູ້ຜະລິດລົດໃຫຍ່ເຊັ່ນ BMW ມີຈຸດປະສົງທີ່ຈະໃຊ້100% ເອົາມາໃຊ້ໃໝ່ແມ່ເຫຼັກໃນປີ 2030.
2. ແມ່ເຫຼັກຊີວະພາບ:ນັກຄົ້ນຄວ້າກໍາລັງທົດລອງກັບເຊື້ອແບັກທີເຣັຍເພື່ອສະກັດ REEs ຈາກນ້ໍາເສຍ.
3. ການ​ຂຸດ​ຄົ້ນ​ອາ​ວະ​ກາດ​:ການເລີ່ມຕົ້ນເຊັ່ນ AstroForge ຄົ້ນຫາການຂຸດຄົ້ນເປັນຮູບດາວສໍາລັບໂລກທີ່ຫາຍາກ, ເຖິງແມ່ນວ່ານີ້ຍັງຄົງເປັນການຄາດເດົາ.

ສະຫຼຸບ: ການສະກົດຈິດສໍາລັບໂລກສີຂຽວ, ສະຫຼາດກວ່າ

ນະວັດຕະກໍາໃນເທກໂນໂລຍີແມ່ເຫຼັກ neodymium ບໍ່ພຽງແຕ່ກ່ຽວກັບຜະລິດຕະພັນທີ່ແຂງແຮງກວ່າຫຼືຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າເທົ່ານັ້ນ - ພວກເຂົາແມ່ນກ່ຽວກັບການຄິດຄືນໃຫມ່ກ່ຽວກັບຄວາມຍືນຍົງ. ດ້ວຍການຫຼຸດຜ່ອນການເພິ່ງພາອາໄສຊັບພະຍາກອນທີ່ຂາດແຄນ, ຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດ, ແລະເຮັດໃຫ້ການບຸກທະລຸຂອງພະລັງງານສະອາດແລະຄອມພິວເຕີ້, ຄວາມກ້າວຫນ້າເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ການບັນລຸເປົ້າຫມາຍສະພາບອາກາດທົ່ວໂລກ.

ສໍາລັບທຸລະກິດ, ການສືບຕໍ່ເດີນຫນ້າຫມາຍເຖິງການເປັນຄູ່ຮ່ວມງານກັບຜູ້ປະດິດສ້າງແລະການລົງທຶນໃນ R&D. ສໍາລັບຜູ້ບໍລິໂພກ, ມັນເປັນການເຕືອນວ່າເຖິງແມ່ນວ່າແມ່ເຫຼັກຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ສຸດສາມາດມີຜົນກະທົບ outsized ກັບອະນາຄົດຂອງດາວຂອງພວກເຮົາ.