Viimastel aastatel on sõnad "haruldased muldmetallid“, “uued energiasõidukid” ja “integreeritud arendus” on meedias üha sagedamini ilmunud. Miks? Selle põhjuseks on peamiselt riigi järjest suurenev tähelepanu keskkonnakaitse ja energiasäästliku tööstuse arendamisele ning tohutu potentsiaal haruldaste muldmetallide elementide integreerimiseks ja arendamiseks uute energiasõidukite valdkonnas. Millised on haruldaste muldmetallide elementide neli peamist rakendussuunda uutes energiasõidukites?
△ Haruldaste muldmetallide püsimagnetmootor
I
Haruldaste muldmetallide püsimagnetmootor
Haruldaste muldmetallide püsimagnetmootor on uut tüüpi püsimagnetmootor, mis tekkis 1970. aastate alguses. Selle tööpõhimõte on sama, mis elektriliselt ergastatud sünkroonmootoril, ainult et esimene kasutab ergastamiseks ergutusmähise asendamiseks püsimagnetit. Võrreldes traditsiooniliste elektriliste ergutusmootoritega on haruldaste muldmetallide püsimagnetmootoritel olulisi eeliseid, nagu lihtne struktuur, usaldusväärne töö, väiksus, kerge kaal, väikesed kaod ja kõrge efektiivsus. Lisaks saab mootori kuju ja suurust paindlikult kujundada, mis muudab selle uute energiasõidukite valdkonnas kõrgelt hinnatud. Autode haruldaste muldmetallide püsimagnetmootorid muundavad peamiselt aku elektrienergia mehaaniliseks energiaks, käivitades mootori hooratta, et mootor pöörleks ja käivitaks.
II
Haruldaste muldmetallide aku
Haruldased muldmetallid ei saa mitte ainult osaleda liitiumpatareide praeguste peavoolu elektroodimaterjalide valmistamisel, vaid olla ka toorainena plii-happeaku või nikkel-metallhüdriidaku positiivsete elektroodide valmistamiseks.
Liitiumpatarei: Haruldaste muldmetallide elementide lisamise tõttu on materjali struktuurne stabiilsus suurel määral tagatud ning ka liitiumioonide aktiivse migratsiooni kolmemõõtmelised kanalid on teatud määral laienenud. See võimaldab ettevalmistatud liitiumioonakul suurema laadimisstabiilsuse, elektrokeemilise tsükli pöörduvuse ja pikema tsükli eluea.
Pliiaku: kodumaised uuringud näitavad, et haruldaste muldmetallide lisamine aitab parandada pliipõhise sulami elektroodiplaadi tõmbetugevust, kõvadust, korrosioonikindlust ja hapniku eraldumist. Haruldaste muldmetallide lisamine aktiivsesse komponenti võib vähendada positiivse hapniku vabanemist, parandada positiivse aktiivse materjali kasutusmäära ja seega parandada aku jõudlust ja kasutusiga.
Nikkel-metallhüdriidaku: Nikkel-metallhüdriidaku eelisteks on suur erivõimsus, suur vool, hea laadimisvõime ja saaste puudumine, seetõttu nimetatakse seda "roheliseks akuks" ja seda kasutatakse laialdaselt autodes, elektroonikas ja muudes valdkondades. Nikkel-metallhüdriidaku suurepäraste kiire tühjenemise omaduste säilitamiseks, pidurdades samal ajal selle eluea lagunemist, tutvustatakse Jaapani patendis JP2004127549, et aku katood võib koosneda haruldaste muldmetallide magneesium-niklipõhisest vesiniku salvestussulamist.
△ Uued energiasõidukid
III
Katalüsaatorid kolmekomponentsetes katalüüsmuundurites
Teatavasti ei suuda kõik uued energiasõidukid saavutada nullheitmeid, näiteks hübriidelektrisõidukid ja programmeeritavad elektrisõidukid, mis vabastavad kasutamise käigus teatud koguses mürgiseid aineid. Autode heitgaaside heitkoguste vähendamiseks on mõned sõidukid sunnitud tehasest lahkudes paigaldama kolmekäigulised katalüüsmuundurid. Kui auto kõrge temperatuuriga heitgaasid läbivad, suurendavad kolmekäigulised katalüüsmuundurid sisseehitatud puhastusaine kaudu Go-s sisalduvate CO, HC ja NOx aktiivsust, nii et nad suudavad redoks-reduktsiooni lõpetada ja tekitada kahjutuid gaase, mis soodustab keskkonnakaitsele.
Kolmekomponentse katalüsaatori põhikomponendiks on haruldased muldmetallid, mis mängivad võtmerolli materjalide hoidmisel, mõnede peamiste katalüsaatorite asendamisel ja katalüütiliste abiainetena. Jäägaasi puhastuskatalüsaatoris kasutatav haruldane muldmetalli on peamiselt segu tseeriumoksiidist, praseodüümoksiidist ja lantaanoksiidist, mis on Hiinas rikkad haruldaste muldmetallide mineraalide poolest.
IV
Keraamilised materjalid hapnikuandurites
Haruldastel muldmetallidel on ainulaadse elektroonilise struktuuri tõttu unikaalsed hapniku salvestamise funktsioonid ja neid kasutatakse sageli elektrooniliste kütuse sissepritsesüsteemide hapnikuandurite keraamiliste materjalide valmistamisel, mille tulemuseks on parem katalüütiline jõudlus. Elektrooniline kütuse sissepritsesüsteem on täiustatud kütuse sissepritseseade, mida kasutavad karburaatoriteta bensiinimootorid ja mis koosneb peamiselt kolmest põhiosast: õhusüsteem, kütusesüsteem ja juhtimissüsteem.
Lisaks sellele on haruldaste muldmetallide elementidel lai valik rakendusi osades, nagu hammasrattad, rehvid ja kere teras. Võib öelda, et haruldased muldmetallid on uute energiasõidukite valdkonnas olulised elemendid.
Postitusaeg: juuli-14-2023