Tulevik on saabunud ja inimesed on järk-järgult lähenenud rohelisele ja vähese CO2-heitega ühiskonnale.Haruldased muldmetallidelemendid mängivad olulist rolli tuuleenergia tootmises, uutes energiasõidukites, intelligentsetes robotites, vesiniku kasutamises, energiasäästlikus valgustuses ja heitgaaside puhastamises.
Haruldased muldmetallidon koondnimetus 17 metalli kohta, sealhulgasütrium, skandiumja 15 lantaniidelementi.Ajamimootor on intelligentsete robotite põhikomponent ja selle ühistegevus saavutatakse peamiselt ajamimootori abil.Püsimagnetiga sünkroonsed servomootorid on põhivoolud, mis nõuavad suurt võimsuse ja massi suhet ja pöördemomendi inertsi suhet, suurt käivitusmomenti, madalat inertsust ning laia ja sujuvat kiirusvahemikku.Suure jõudlusega neodüüm-raudboor-püsimagnetid võivad muuta roboti liikumise lihtsamaks, kiiremaks ja vastupidavamaks.
Samuti on palju madala süsinikusisaldusega rakendusiharuldased muldmetallidtraditsioonilises autotööstuses, nagu klaasijahutus, heitgaaside puhastamine ja püsimagnetmootorid.Pikka aega,tseerium(Ce) on kasutatud lisandina autoklaasides, mis mitte ainult ei tõkesta ultraviolettkiirte eest, vaid alandab ka temperatuuri autos, säästes seeläbi kliimaseadme jaoks elektrit.Loomulikult on kõige olulisem heitgaaside puhastamine.Praegu on suur hulktseeriumharuldaste muldmetallide heitgaaside puhastusained takistavad tõhusalt suure hulga sõidukite heitgaaside sattumist õhku.Haruldastel muldmetallidel on vähese süsinikdioksiidiheitega rohelistes tehnoloogiates palju rakendusi.
Haruldased muldmetallidkasutatakse laialdaselt, kuna neil on suurepärased termoelektrilised, magnetilised ja optilised omadused.Spetsiaalne elektrooniline struktuur annab haruldastele muldmetallidele rikkalikke ja värvilisi omadusi, eriti kunaharuldased muldmetallidelementidel on 4f elektronide alamkiht, mida mõnikord nimetatakse ka energiatasemeks.4f elektronide alamkihil pole mitte ainult imelist 7 energiataset, vaid selle perifeerias on ka kaks "energiataseme" kaitsekatet 5d ja 6s.Need 7 energiataset on nagu teemantkõrvitsanukud, mitmekesised ja põnevad.Seitsmel energiatasemel paaritu elektronid mitte ainult ei pöörle ise, vaid tiirlevad ka ümber tuuma, tekitades erinevaid magnetmomente ja genereerides erinevate telgedega magneteid.Neid mikromagnetvälju toetavad kaks kihti kaitsekatteid, muutes need väga magnetiliseks.Teadlased kasutavad haruldaste muldmetallide magnetismi, et luua suure jõudlusega magneteid, mida lühendatakse kui "haruldaste muldmetallide püsimagnetid".Salapärased omadusedharuldased muldmetallidon teadlased siiani aktiivselt uurinud ja avastanud.
Kleepuvatel neodüümmagnetitel on lihtne jõudlus, madal hind, väike suurus, suur täpsus ja stabiilne magnetväli.Neid kasutatakse peamiselt sellistes valdkondades nagu infotehnoloogia, kontoriautomaatika ja olmeelektroonika.Kuumpressitud neodüümmagnetite eelisteks on suur tihedus, kõrge orientatsioon, hea korrosioonikindlus ja kõrge koertsitiivsus.
Tulevikus mängivad haruldased muldmetallid inimkonna vähese CO2-heitega intelligentsuse loomise protsessis olulisemat rolli.
Allikas: Science Popularisation China
Postitusaeg: 24.10.2023