Τα σπάνια στοιχεία της γης (ΣΕΠ) Οι "βιταμίνες" της σύγχρονης βιομηχανίας

Τα σπάνια στοιχεία της γης (ΣΕΠ) Οι "βιταμίνες" της σύγχρονης βιομηχανίας

Εισαγωγή στα σπάνια στοιχεία γης

Τα σπάνια στοιχεία γης είναι μια ομάδα 17 μεταλλικών στοιχείων που βρίσκονται στον φλοιό της Γης, που περιλαμβάνουν τα 15 λανθανοειδή (λανθάνιο έως λουτεθίο) συν το σκάνδιο και το ιττρύιο.Σπάνια βρίσκονται σε υψηλές συγκεντρώσεις., καθιστώντας την εξόρυξη και τον διαχωρισμό αυτών των χημικά παρόμοιων μετάλλων μια περίπλοκη, περιεκτική σε πόρους διαδικασία.

Λόγω των μοναδικών μαγνητικών, φωτεινών και καταλυτικών ιδιοτήτων τους, τα REE λειτουργούν ως κρίσιμες "βιταμίνες" ή "πιπεράσματα" για τη βιομηχανική τεχνολογία, επιτρέποντας στις συσκευές να γίνονται μικρότερες, ταχύτερες, πιο εύχρηστες και πιο εύχρηστες.και πιο ενεργειακά αποδοτικές.

Πιο δημοφιλείς μορφές

Τα REE σπάνια διαπραγματεύονται ως καθαρά μέταλλα· αντίθετα, συνήθως παράγονται και πωλούνται εμπορικά σε διάφορες εξειδικευμένες μορφές.

Οξείδια σπάνιων γαιών (REO):Η πιο κοινή εμπορική μορφή, που πωλείται συχνά ως σκόνες υψηλής καθαρότητας για γυαλί, κεραμική και καταλύτες.

Μεταλλικά και κράματα:Οι συγκολλημένες μορφές όπως το Mischmetal (ένα φυσικό μείγμα από La, Ce, Nd και Pr) χρησιμοποιούνται στη μεταλλουργία και στα ελαφρύτερα πυρίδια.

Ειδικά σχήματα:Στόχοι ψεκασμού, φύλλα, σύρματα και ράβδοι κατασκευάζονται για υψηλής τεχνολογίας εναπόθεση ατμών και εργαστηριακή έρευνα.

Βασικές και προηγμένες εφαρμογές

Η βιομηχανική χρησιμότητα των ΠΕΑ καλύπτει σχεδόν κάθε σύγχρονο τομέα.

Πράσινη τεχνολογία:

Αιολικές ανεμογεννήτριες:Οι γεννήτριες με άμεση κίνηση χρησιμοποιούν τεράστιους μαγνήτες Νεοδύμιο-Σίδηρο-Βόρο (NdFeB), που περιέχουν εκατοντάδες κιλά Νεοδύμιο, Πραζεδύμιο και Δυσπροσίο για να αυξήσουν την απόδοση.

Ηλεκτρικά οχήματα (EV): Οι μαγνήτες υψηλής αντοχής στους κινητήρες επιτρέπουν συμπαγές σχεδιασμό με ανώτερη ροπή, ενώ το λανθάνιο είναι απαραίτητο για τις μπαταρίες νικελίου-μεταλλικού υδρίτη.

Καταναλωτικά Ηλεκτρονικά:

Οθόνες: Το Ευρωπίο, το Τέρβιο και το Υττρίου λειτουργούν ως φωσφόροι, δημιουργώντας τα έντονα κόκκινα και πράσινα χρώματα στις οθόνες των κινητών τηλεφώνων και των τηλεοράσεων.

Υπολογιστές:Οι μαγνήτες νεοδύμιου τροφοδοτούν τις κεφαλές ανάγνωσης / εγγραφής σε σκληρούς δίσκους και τους μικροσκοπικούς ηχεία στα smartphones.

Κατασκευή και Βιομηχανία:

Καταλύτες: Το κερίμιο και το λανθάνιο είναι ζωτικής σημασίας για τους καταλυτικούς μετατροπείς αυτοκινήτων για τη μείωση των τοξικών εκπομπών και για την καταλυτική διάσπαση υγρών στη διύλιση πετρελαίου.

Λάμψη ακριβείας: Το οξείδιο του κερίου είναι ο πιο αποτελεσματικός παράγοντας στον κόσμο για τη λαμψη οπτικού γυαλιού, φακών φωτογραφικής μηχανής και πλακών πυριτίου.