فلزات خاکی کمیاب (Rare Earth Elements یا REEs) گروهی از ۱۷ عنصر شیمیایی (مانند نئودیمیوم، پرازئودیمیوم، دیسپروزیوم، سریم و لانتانیم) هستند که علیرغم نامشان، در پوسته زمین نسبتاً فراواناند، اما استخراج و فرآوری آنها دشوار و پرهزینه است. این عناصر نقش کلیدی در فناوریهای مدرن دارند و تقاضا برای آنها در سالهای اخیر به شدت افزایش یافته است.
طبق پیش بینی Future Market Insights، ارزش بازار جهانی فلزات خاکی کمیاب تا سال ۲۰۲۶ به ۷۳۶۲ میلیون دلار خواهد رسید. این پیش بینی معادل رشد مرکب سالانه ۸.۵ درصد است. انتظار می رود رشد تقاضا بر قیمت ها فشار وارد کند.
اکثریت قریب به اتفاق عناصر خاکی کمیاب در چین استخراج می شوند، جایی که ۳۶٪ از ذخایر تخمینی جهان در آن قرار دارد. تغییرات در قیمت گذاری می تواند سیاسی باشد، همانطور که محدودیت های استخراج و صادرات نیز می تواند سیاسی باشد. چین علاوه بر اینکه تولیدکننده اصلی است، مصرف کننده اصلی عناصر خاکی کمیاب نیز هست.
فلزات خاکی کمیاب (Rare Earth Elements یا REEs) مجموعه عناصر کمیاب زمین شامل نئودیمیم، لانتانیم، سریم، پراسئودیمیم، گادولینیم، ایتریم، تربیوم و یوروپیم است. نئودیمیم از سال ۱۹۸۲ در ساخت آهنرباهای با استحکام بالا مورد استفاده قرار گرفته است. با پیشرفت های تکنولوژیکی، آهنرباهای نئودیمیم قوی تر شده اند.
تقاضا برای نئودیمیوم همچنان با نرخ بالایی در حال افزایش است. در سال ۲۰۱۶، نئودیمیوم ۳۸ درصد از فروش کل عناصر خاکی کمیاب را به خود اختصاص داد و انتظار نمی رود این روند تغییر کند. نئودیمیوم برای ساخت آهنرباهای قدرتمند عناصر خاکی کمیاب استفاده می شود که در بلندگوها و هارد دیسک های کامپیوتر استفاده می شوند. آهنرباهای نئودیمیوم همچنین در فناوری های سبز مانند ساخت توربین های بادی استفاده می شود.
نئودیمیم همچنین یکی از چندین عنصر کمیاب زمین (همراه با لانتانیم، سریم و پرازئودیمیم) است که به عنوان ترکیب بین فلزی تشکیل دهنده الکترود منفی در باتری NiMH که به طور فزاینده ای در خودروهای هیبریدی و برقی کاربرد دارد، استفاده می شود.
تقاضا عمدتاً از گذار به انرژی پاک و فناوری های پیشرفته ناشی می شود:
آهنرباهای دائمی NdFeB (نئودیمیوم-آهن-بور) برای موتورهای الکتریکی ضروری اند. هر خودرو الکتریکی حدود ۱-۲ کیلوگرم REE نیاز دارد.
توربین های بادی (به ویژه offshore) صدها کیلوگرم REE (مانند دیسپروزیوم و تربیوم) برای آهنرباهای مقاوم در دمای بالا مصرف می کنند.
در گوشی های هوشمند، لپ تاپ ها، هدفون ها و نمایشگرها (برای فسفرها و آهنرباها).
در موشک ها، رادارها، لیزرها و تجهیزات نظامی.
کاتالیزورها در خودروها، پالایش نفت، شیشه و سرامیک، و باتری ها.
طبق گزارش های مختلف، بخش انرژی پاک و EVs بیش از ۳۵-۴۰% تقاضای فعلی را تشکیل می دهند و سریع ترین رشد را دارند.
آهنرباهای نئودیمیوم با استحکام بالا پس از شارژ شدن، به هیچ نیرویی نیاز ندارند. متعاقباً، بسیاری از طراحان محصول در تلاشند تا از این «انرژی رایگان» استفاده کنند. همچنین، انتظار می رود حرکت جهانی به سمت حمل و نقل الکتریکی، جایی که عناصر خاکی کمیاب نقش حیاتی در توسعه باتری دارند، تقاضا را افزایش دهد.
دامنه کاربردهای بالقوه آهنرباها بسیار گسترده است. تنها نکته منفی این است که آیا امکان پاسخگویی به تقاضا وجود دارد یا خیر. پروژه هایی مانند پروژه SUSMAGPRO که توسط اتحادیه اروپا تأمین مالی می شود ، بر توسعه تکنیک هایی برای بازیابی، استفاده مجدد و بازیافت موفقیت آمیز آهنرباهای خاکی کمیاب از لوازم الکترونیکی، وسایل نقلیه و سایر فناوری ها تمرکز دارند. این اقدام پس از آن صورت می گیرد که اتحادیه اروپا خطر وابستگی مداوم به فلزات و آهنرباهای خاکی کمیاب عرضه شده توسط چین را شناسایی کرده است.
هنوز دیدگاهی ثبت نشده است.
آهنرباهای عناصر کمیاب مانند نئودیمیوم (NdFeB) و ساماریوم کبالت (SmCo) به دلیل قدرت مغناطیسی بالا و عملکرد قابل اعتماد، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار میگیرند. با این حال، چسباندن این آهنرباهای قدرتمند به سطوح مختلف نیازمند انتخاب صحیح چسب، آمادهسازی مناسب سطح و توجه به عواملی مانند مقاومت حرارتی، شرایط محیطی و میزان بار وارد شده است. در این مقاله، بهترین روشهای چسباندن آهنرباهای عناصر کمیاب، انواع چسبهای مناسب شامل اپوکسی، سیانواکریلات، چسبهای ساختاری دو جزئی و پلییورتان، همچنین نکات مهم برای ایجاد اتصالی محکم و بادوام بررسی میشود. انتخاب روش مناسب اتصال میتواند عمر مفید آهنربا و عملکرد آن را در کاربردهای صنعتی و تخصصی افزایش دهد.
آهنربا چگونه کار میکند؟ با ساختار اتم، نقش الکترونها، حوزههای مغناطیسی و انواع آهنرباهای نئودیمیومی، فریتی، آلنیکو و ساماریوم کبالت آشنا شوید.
گشتاور مغناطیسی یکی از مهمترین شاخصهایی است که برای بررسی و تأیید کیفیت آهنربا استفاده میشود. این ویژگی، معیاری برای سنجش توان کلی مغناطیسی آهنربا است و در صنعت آهنربا، کنترل کیفیت و تولید قطعات مغناطیسی کاربرد زیادی دارد.
آهنربا چگونه کار میکند؟ در این مقاله با نحوه عملکرد آهنربای دائمی، گرید نئودیمیوم، قدرت آهنربا، افزایش کشش و عوامل کاهش عمر آن آشنا شوید.
آهنرباها همهی فلزات را جذب نمیکنند. فقط برخی فلزات مانند آهن، نیکل، کبالت و بسیاری از آلیاژهای آهنی مانند فولاد، جذب قوی نسبت به آهنربا دارند. در مقابل، فلزاتی مانند آلومینیوم، مس، طلا، نقره و سرب معمولاً جذب آهنربا نمیشوند.
