Неодимийн соронзон технологийн шинэчлэлүүд

Дэлхий дээрх хамгийн хүчтэй байнгын соронз болох неодимийн соронз (NdFeB) нь цэвэр эрчим хүчнээс хэрэглээний электроник хүртэлх салбарыг хувьсгал хийсэн. Гэвч цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (EV), салхин турбин, дэвшилтэт робот техникийн эрэлт хэрэгцээ огцом нэмэгдэж байгаа тул уламжлалт NdFeB соронз нь ховор ховор элемент (REE)-ээс хамааралтай болох, онцгой нөхцөлд гүйцэтгэлийн хязгаарлалт, байгаль орчны асуудалтай тулгардаг.

Хамгийн сүүлийн үеийн технологид нэвтэрнэ үүНеодим соронзон технологийн инновациуд. Материалын шинжлэх ухааны нээлтүүдээс эхлээд хиймэл оюун ухаанд суурилсан үйлдвэрлэл хүртэл эдгээр дэвшил нь бидний эдгээр чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хэрхэн зохион бүтээх, үйлдвэрлэх, байршуулах арга барилыг өөрчилж байна. Энэхүү блог нь ногоон шилжилтийг хурдасгах хамгийн сүүлийн үеийн нээлтүүд болон тэдгээрийн боломжийг судалдаг.

1. Ховор шороон металлаас хамааралтай байдлыг бууруулах

Асуудал: Өндөр температурын тогтвортой байдалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг диспрози ба тербий нь үнэтэй, ховор бөгөөд геополитикийн хувьд эрсдэлтэй (90% нь Хятадаас гаралтай).

Инновациуд:

• Диспрозийгүй соронз:

Тоёота болон Дайдо Стил нар ... боловсруулсанүр тарианы хил хязгаарын тархалтЭнэ процесс нь соронзыг зөвхөн стрессд өртөмтгий хэсэгт диспрозиумаар бүрэх боломжийг олгодог. Энэ нь гүйцэтгэлийг хадгалахын зэрэгцээ диспрозиумын хэрэглээг 50%-иар бууруулдаг.

• Өндөр хүчин чадалтай церийн хайлш:

Оак Ридж Үндэсний Лабораторийн судлаачид эрлийз соронзонд неодимийг цериум (илүү элбэг дэлбэг REE)-ээр сольж, ...Уламжлалт хүч чадлын 80%хагас өртгөөр.

 

2. Температурын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх

Асуудал: Стандарт NdFeB соронз нь 80°C-аас дээш температурт бат бөх чанараа алддаг тул цахилгаан тээврийн хэрэгслийн мотор болон үйлдвэрлэлийн машин механизмд ашиглахыг хязгаарладаг.

Инновациуд:

• HiTREX соронз:

Хитачи МеталсHiTREXцуврал нь дараах цагт ажилладаг200°C+ үр тарианы бүтцийг оновчтой болгож, кобальт нэмэх замаар. Эдгээр соронзууд одоо Tesla-ийн Model 3 моторыг ажиллуулж, илүү урт зайд явах, илүү хурдан хурдатгал хийх боломжийг олгодог.

• Нэмэлт үйлдвэрлэл:

3D хэвлэмэл соронзтойнано хэмжээний торон бүтэцдулааныг илүү үр дүнтэй тарааж, дулааны тогтвортой байдлыг сайжруулна30%.

 

3. Тогтвортой үйлдвэрлэл ба дахин боловсруулалт

Асуудал: REE олборлолт нь хортой хаягдал үүсгэдэг; NdFeB соронзны 1%-иас бага хувийг дахин боловсруулдаг.

Инновациуд:

• Устөрөгчийн дахин боловсруулалт (HPMS):

Их Британид төвтэй HyProMag-ийн хэрэглээСоронзон хаягдлыг устөрөгчөөр боловсруулах (HPMS) чанараа алдалгүйгээр цахим хаягдлаас соронз гаргаж авах, дахин боловсруулах. Энэ арга нь эрчим хүчний хэрэглээг ...-аар бууруулдаг.90%уламжлалт уул уурхайтай харьцуулахад.

• Ногоон цэвэршүүлэлт:

Noveon Magnetics зэрэг компаниуд ажилд авдагуусгагчгүй электрохимийн процессууд REE-г цэвэршүүлэх, хүчиллэг хаягдлыг арилгах, усны хэрэглээг бууруулах замаар70%.

 

4. Жижигрүүлэлт ба нарийвчлал

Асуудал: Авсаархан төхөөрөмжүүд (жишээ нь, өмсдөг төхөөрөмж, дрон) нь жижиг, илүү хүчтэй соронз шаарддаг.

Инновациуд:

• Холбогдсон соронз:

NdFeB нунтагыг полимертэй холих нь AirPods болон эмнэлгийн суулгацад зориулсан хэт нимгэн, уян хатан соронз үүсгэдэг. Magnequench-ийн холбосон соронз нь ...-д хүрдэг.40% өндөр соронзон урсгалмиллиметрээс бага зузаантай.

• Хиймэл оюун ухаанаар оновчтой болгосон загварууд:

Siemens нь хамгийн их үр ашгийг авахын тулд соронзон хэлбэрийг дуурайлган машин сургалтыг ашигладаг. Тэдний хиймэл оюун ухаанаар бүтээсэн роторын соронз нь салхин турбины хүчин чадлыг ...-аар нэмэгдүүлсэн.15%.

5. Зэврэлтээс хамгаалах чадвар ба удаан эдэлгээ
Асуудал: NdFeB соронз нь чийглэг эсвэл хүчиллэг орчинд амархан зэврдэг.

Инновациуд:

• Алмаз төст нүүрстөрөгч (DLC) бүрэлт:

Японы стартап компани соронз бүрдэгТатаж авсан контент—зэврэлтийг 95%-иар бууруулж, жинг хамгийн бага болгодог нимгэн, хэт хатуу давхарга.

• Өөрийгөө эдгээдэг полимерүүд:

MIT-ийн судлаачид соронзон бүрхүүлд эдгээх бодисын бичил капсулуудыг суулгасан. Зурах үед капсулууд нь хамгаалалтын хальс ялгаруулж, ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.3 дахин.

 

6. Дараагийн үеийн програмууд
Инновацийн соронзнууд футуристик технологийг нээж байна:

 

• Соронзон хөргөлт:

NdFeB хайлш ашигладаг соронзон илчлэгийн системүүд нь хүлэмжийн хийн хөргөгчийг орлодог. Cooltech Applications-ийн соронзон хөргөгч нь эрчим хүчний хэрэглээг ...40%.

• Утасгүй цэнэглэлт:

Apple-ийн MagSafe нь нарийн тохируулга хийхийн тулд нано-кристалл NdFeB массивуудыг ашигладаг75% илүү хурдан цэнэглэдэгуламжлалт ороомогоос илүү.

• Квант тооцоолол:

Хэт тогтвортой NdFeB соронз нь квант процессоруудад кубитуудыг нарийн хянах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь IBM болон Google-ийн гол анхаарал хандуулдаг зүйл юм.

 

Сорилтууд ба ирээдүйн чиглэлүүд

Инноваци олон байгаа ч саад бэрхшээлүүд байсаар байна:

• Зардал:HPMS болон хиймэл оюун ухааны дизайн зэрэг дэвшилтэт техникүүд олноор нэвтрүүлэхэд үнэтэй хэвээр байна.
• Стандартчилал:Дахин боловсруулах системүүд нь цуглуулах, боловсруулах дэлхийн дэд бүтэцгүй байдаг.

Цаашдын зам:

1. Хаалттай хүрдний хангамжийн сүлжээ:BMW зэрэг автомашин үйлдвэрлэгчид ашиглахыг зорьж байна100% дахин боловсруулсан2030 он гэхэд соронз.
2. Биологийн суурьтай соронз:Судлаачид бохир уснаас байгалийн гаралтай оксидыг гаргаж авахын тулд бактериудтай туршилт хийж байна.
3. Сансрын олборлолт:AstroForge зэрэг стартапууд ховор элементийн астероид олборлолтыг судалж байгаа ч энэ нь таамаг төдий хэвээр байна.

Дүгнэлт: Илүү ногоон, ухаалаг ертөнцийн соронз

Неодимийн соронзон технологийн шинэчлэл нь зөвхөн илүү хүчтэй эсвэл жижиг бүтээгдэхүүнүүдийн тухай биш, харин тогтвортой байдлыг дахин төсөөлөх тухай юм. Хомс нөөцөөс хамааралтай байдлыг бууруулж, ялгарлыг бууруулж, цэвэр эрчим хүч, тооцооллын салбарт нээлт хийх боломжийг олгосноор эдгээр дэвшил нь дэлхийн уур амьсгалын зорилтуудад хүрэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Бизнесийн хувьд тэргүүлэх байр суурьтай байх нь шинийг санаачлагчидтай түншлэх, судалгаа, хөгжүүлэлтэд хөрөнгө оруулах гэсэн үг юм. Хэрэглэгчдийн хувьд энэ нь хамгийн жижиг соронзон ч гэсэн манай гаригийн ирээдүйд асар их нөлөө үзүүлж чадна гэдгийг сануулж байна.