Tulevik on käes ja inimesed on järk-järgult lähenenud rohelisele ja vähese süsinikuheitega ühiskonnale.Haruldased muldmetallidelemendid mängivad olulist rolli tuuleenergia tootmisel, uute energiasõidukite, intelligentsete robotite, vesiniku kasutamise, energiasäästliku valgustuse ja heitgaaside puhastamise puhul.
Haruldased muldmetallidon 17 metalli üldnimetus, sealhulgasütrium, skandiumja 15 lantaniidelementi. Ajamimootor on intelligentsete robotite põhikomponent ja selle ühistegevus saavutatakse peamiselt ajamimootori abil. Püsimagnetiga sünkroonsed servomootorid on peavoolus, mis nõuab suurt võimsuse ja massi suhet ning pöördemomendi inertsi suhet, suurt käivitusmomenti, väikest inertsi ning laia ja sujuvat kiirusvahemikku. Suure jõudlusega neodüüm-raudboori püsimagnetid võivad muuta roboti liikumise lihtsamaks, kiiremaks ja vastupidavamaks.
Samuti on palju vähese süsinikuheitega rakendusiharuldased muldmetallidtraditsioonilises autotööstuses, näiteks klaasi jahutamiseks, heitgaaside puhastamiseks ja püsimagnetmootorite jaoks. Pikka aegatseerium(Ce) on kasutatud autoklaaside lisandina, mis mitte ainult ei takista ultraviolettkiirte teket, vaid alandab ka auto sisetemperatuuri, säästes seeläbi elektrit kliimaseadme jaoks. Muidugi on kõige olulisem heitgaaside puhastamine. Praegu on suur hulktseeriumHaruldaste muldmetallide heitgaaside puhastusvahendid takistavad tõhusalt suures koguses sõidukite heitgaaside õhku paiskamist. Haruldastel muldmetallidel on palju rakendusi vähese süsinikuheitega rohelistes tehnoloogiates.
Haruldased muldmetallidneid kasutatakse laialdaselt tänu suurepärastele termoelektrilistele, magnetilistele ja optilistele omadustele. Spetsiaalne elektrooniline struktuur annab haruldastele muldmetallidele rikkalikke ja värvikaid omadusi, eriti kunaharuldane muldElementidel on 4f elektronkiht, mida mõnikord nimetatakse ka "energiatasemeks". 4f elektronkihil on lisaks imelisele 7 energiatasemele ka kaks "energiataseme" kaitsekatet 5d ja 6s perifeerias. Need 7 energiataset on nagu teemantkõrvitsa nukud – mitmekesised ja põnevad. Seitsmel energiatasemel olevad paardumata elektronid mitte ainult ei pöörle, vaid tiirlevad ka ümber tuuma, tekitades erinevaid magnetmomente ja erinevate telgedega magneteid. Neid mikromagnetvälju toetavad kaks kaitsekatete kihti, mis muudab need väga magnetiliseks. Teadlased kasutavad haruldaste muldmetallide magnetismi, et luua suure jõudlusega magneteid, mida lühendatult nimetatakse "haruldaste muldmetallide püsimagnetiteks". Haruldaste muldmetallide salapärased omadused...haruldased muldmetalliduurivad ja avastavad teadlased neid aktiivselt tänaseni.
Liimneedüümmagnetitel on lihtne jõudlus, madal hind, väike suurus, suur täpsus ja stabiilne magnetväli. Neid kasutatakse peamiselt sellistes valdkondades nagu infotehnoloogia, kontoriautomaatika ja tarbeelektroonika. Kuumpressitud neodüümmagnetitel on eelised suure tiheduse, kõrge orientatsiooni, hea korrosioonikindluse ja kõrge koertsitiivsuse poolest.
Tulevikus mängivad haruldased muldmetallid inimkonna jaoks vähese süsinikuheitega intelligentsuse loomisel olulisemat rolli.
Allikas: Teaduse populariseerimine Hiinas
Postituse aeg: 24. okt 2023