Undanfarin ár hafa orðin „sjaldgæf jörð frumefni„Ný orkutæki“ og „samþætt þróun“ hafa verið að birtast æ oftar í fjölmiðlum. Hvers vegna? Þetta er aðallega vegna aukinnar athygli sem landið veitir þróun umhverfisverndar og orkusparandi iðnaðar, og gífurlegra möguleika á samþættingu og þróun sjaldgæfra jarðefnaþátta á sviði nýrra orkutækja. Hverjar eru fjórar helstu notkunarstefnur sjaldgæfra jarðefnaþátta í nýjum orkutækjum?
△ Sjaldgæfur varanlegur segull mótor
I
Sjaldgæfur varanlegur segull mótor
Sjaldgæf jörð varanleg segulmótor er ný tegund af varanlegum segulmótor sem kom fram snemma á áttunda áratugnum. Virkjunarreglan þess er sú sama og rafspennts samstilltur mótor, nema að sá fyrrnefndi notar varanlegan segul til að skipta um örvunarvinduna fyrir örvun. Í samanburði við hefðbundna raförvunarmótora hafa sjaldgæfar varanlegir segulmótorar umtalsverða kosti eins og einfalda uppbyggingu, áreiðanlega notkun, lítil stærð, léttur þyngd, lítið tap og mikil afköst. Þar að auki er hægt að hanna lögun og stærð mótorsins á sveigjanlegan hátt, sem gerir hann mjög metinn á sviði nýrra orkutækja. Sjaldgæf jörð varanleg segulmótorar í bifreiðum umbreyta aðallega raforku rafgeymisins í vélrænni orku, sem knýr vélarsvifhjólið til að snúast og ræsa vélina.
II
Rafhlaða fyrir sjaldgæfa jörð
Sjaldgæf jörð frumefni geta ekki aðeins tekið þátt í undirbúningi núverandi almennra rafskautaefna fyrir litíum rafhlöður, heldur einnig þjónað sem hráefni til undirbúnings jákvæðra rafskauta fyrir blý-sýru rafhlöðu eða nikkel-málmhýdríð rafhlöðu.
Litíum rafhlaða: Vegna þess að sjaldgæf jarðefni er bætt við er byggingarstöðugleiki efnisins mjög tryggður og þrívíddarrásir fyrir virka litíumjónaflutning eru einnig stækkaðir að vissu marki. Þetta gerir tilbúnu litíumjónarafhlöðunni kleift að hafa meiri hleðslustöðugleika, rafefnafræðilega afturkræf hjólreiðar og lengri líftíma.
Blýsýrurafhlaða: Innlendar rannsóknir sýna að viðbót sjaldgæfra jarðvegs er til þess fallin að bæta togstyrk, hörku, tæringarþol og súrefnisþróun Ofmöguleika blýblendis á rafskautsplötu. Viðbót á sjaldgæfum jarðvegi í virka efnisþáttnum getur dregið úr losun jákvæðs súrefnis, bætt nýtingarhlutfall jákvæðs virks efnis og þannig bætt afköst og endingartíma rafhlöðunnar.
Nikkel-málmhýdríð rafhlaða: Nikkel-málmhýdríð rafhlaðan hefur kosti mikillar sértækrar afkastagetu, mikillar straums, góðrar hleðsluhleðslu og engin mengun, svo hún er kölluð „græn rafhlaða“ og er mikið notuð í bifreiðum, rafeindatækni og öðrum sviðum. Til þess að viðhalda framúrskarandi háhraðaúthleðslueiginleikum nikkel-málmhýdríð rafhlöðunnar á sama tíma og hún hindrar eyðingu líftíma hennar, kynnir japanskt einkaleyfi JP2004127549 að bakskaut rafhlöðunnar geti verið samsett úr sjaldgæfum magnesíum nikkel byggt vetnis geymslu málmblöndu.
△ Ný orkutæki
III
Hvatar í þríliða hvarfakútum
Eins og kunnugt er geta ekki öll ný orkutæki náð núlllosun, eins og tvinn rafbílar og forritanleg rafbílar, sem losa ákveðið magn af eitruðum efnum við notkun. Til að draga úr útblæstri útblásturs bíla þeirra neyðast sum ökutæki til að setja upp þríhliða hvarfakúta þegar þau fara frá verksmiðjunni. Þegar háhitaútblástur bifreiða fer í gegnum, munu þríhliða hvarfakútarnir auka virkni CO, HC og NOx í gegnum innbyggða hreinsiefnið, svo að þeir geti lokið Redox og myndað skaðlausar lofttegundir, sem er stuðlað að til umhverfisverndar.
Aðalhluti þríliða hvatans eru sjaldgæf jörð frumefni, sem gegna lykilhlutverki við að geyma efni, koma í stað nokkurra helstu hvata og þjóna sem hvatahjálp. Sjaldgæfa jörðin sem notuð er í halagashreinsunarhvatann er aðallega blanda af ceriumoxíði, praseodymiumoxíði og Lantanoxíði, sem eru rík af sjaldgæfum jarðefnum í Kína.
IV
Keramikefni í súrefnisskynjara
Sjaldgæf jörð frumefni hafa einstaka súrefnisgeymsluaðgerðir vegna einstakrar rafrænnar uppbyggingu þeirra og eru oft notaðar við framleiðslu á keramikefnum fyrir súrefnisskynjara í rafrænum eldsneytisinnspýtingarkerfum, sem leiðir til betri hvarfavirkni. Rafræna eldsneytisinnsprautunarkerfið er háþróaður eldsneytisinnsprautunarbúnaður sem notaður er af bensínvélum án karburara, aðallega samsettur úr þremur meginhlutum: loftkerfi, eldsneytiskerfi og stjórnkerfi.
Auk þessa hafa sjaldgæf jarðefni einnig margs konar notkun í hlutum eins og gírum, dekkjum og yfirbyggingarstáli. Segja má að sjaldgæfar jarðir séu nauðsynlegir þættir á sviði nýrra orkutækja.
Birtingartími: 14. júlí 2023