නියෝඩියමියම් චුම්බක තාක්ෂණයේ නවෝත්පාදන

පෘථිවියේ ශක්තිමත්ම ස්ථිර චුම්බක වන නියෝඩියමියම් චුම්බක (NdFeB) පිරිසිදු බලශක්තියේ සිට පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ දක්වා කර්මාන්ත විප්ලවීය වෙනසක් සිදු කර ඇත. නමුත් විදුලි වාහන (EV), සුළං ටර්බයින සහ දියුණු රොබෝ තාක්ෂණය සඳහා ඉල්ලුම ඉහළ යන විට, සාම්ප්‍රදායික NdFeB චුම්බක අභියෝගවලට මුහුණ දෙයි: දුර්ලභ-පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය (REE) මත යැපීම, ආන්තික තත්වයන් තුළ කාර්ය සාධන සීමාවන් සහ පාරිසරික ගැටළු.

අති නවීන තාක්ෂණයට පිවිසෙන්නනියෝඩියමියම් චුම්බක තාක්ෂණයේ නවෝත්පාදන. ද්‍රව්‍ය විද්‍යාත්මක ඉදිරි ගමනේ සිට AI-ධාවනය වන නිෂ්පාදනය දක්වා, මෙම දියුණුව අප මෙම තීරණාත්මක සංරචක සැලසුම් කරන, නිෂ්පාදනය කරන සහ යෙදවීමේ ආකාරය නැවත සකස් කරයි. මෙම බ්ලොගය නවතම ඉදිරි ගමන සහ හරිත සංක්‍රාන්තිය වේගවත් කිරීමේ ඒවායේ විභවය ගවේෂණය කරයි.

1. දුර්ලභ පෘථිවි යැපීම අඩු කිරීම

ගැටලුව: ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායිතාව සඳහා අත්‍යවශ්‍ය ඩිස්ප්‍රොසියම් සහ ටර්බියම් මිල අධික, හිඟ සහ භූ දේශපාලනික වශයෙන් අවදානම් සහිතයි (90% චීනයෙන් ලබා ගන්නා ලදී).

නවෝත්පාදන:

• ඩිස්ප්‍රෝසියම්-නිදහස් චුම්බක:

ටොයෝටා සහ ඩයිඩෝ වානේ විසින් සංවර්ධනය කරන ලදීධාන්‍ය මායිම් විසරණයක්‍රියාවලිය, ආතතියට ලක්වන ප්‍රදේශවල පමණක් ඩිස්ප්‍රෝසියම් සමඟ චුම්බක ආලේප කිරීම. මෙය කාර්ය සාධනය පවත්වා ගනිමින් ඩිස්ප්‍රෝසියම් භාවිතය 50% කින් අඩු කරයි.

• ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත සීරියම් මිශ්‍ර ලෝහ:

ඕක් රිජ් ජාතික රසායනාගාරයේ පර්යේෂකයන් දෙමුහුන් චුම්බකවල නියෝඩියමියම් වෙනුවට සීරියම් (වඩා බහුල REE) ආදේශ කර, සාක්ෂාත් කර ගත්තේසාම්ප්‍රදායික ශක්තියෙන් 80% ක්වියදමෙන් අඩකට.

 

2. උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය වැඩි කිරීම

ගැටලුව: සම්මත NdFeB චුම්බක 80°C ට වැඩි උෂ්ණත්වයකදී ශක්තිය අඩු වන අතර, එමඟින් EV මෝටර සහ කාර්මික යන්ත්‍රෝපකරණවල භාවිතය සීමා වේ.

නවෝත්පාදන:

• HiTREX චුම්බක:

හිටාචි මෙටල්ස්'හයිට්‍රෙක්ස්මාලාව ක්‍රියාත්මක වන්නේ200°C උෂ්ණත්වය+ ධාන්‍ය ව්‍යුහය ප්‍රශස්ත කිරීම සහ කොබෝල්ට් එකතු කිරීම මගින්. මෙම චුම්බක දැන් ටෙස්ලා හි මොඩල් 3 මෝටර බලගන්වන අතර, දිගු පරාස සහ වේගවත් ත්වරණය සක්‍රීය කරයි.

• ආකලන නිෂ්පාදනය:

ත්‍රිමාණ මුද්‍රිත චුම්බක සහිතනැනෝ පරිමාණ දැලිස් ව්‍යුහයන්තාපය වඩාත් කාර්යක්ෂමව විසුරුවා හැරීම, තාප ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කිරීම මගින්30%.

 

3. තිරසාර නිෂ්පාදනය සහ ප්‍රතිචක්‍රීකරණය

ගැටලුව: පතල් කැණීම් REEs විෂ සහිත අපද්‍රව්‍ය ජනනය කරයි; NdFeB චුම්බක වලින් 1% කටත් වඩා අඩු ප්‍රමාණයක් ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කෙරේ.

නවෝත්පාදන:

• හයිඩ්‍රජන් ප්‍රතිචක්‍රීකරණය (HPMS):

එක්සත් රාජධානිය පදනම් කරගත් HyProMag භාවිතා කරයිචුම්බක සීරීම් (HPMS) හයිඩ්‍රජන් සැකසීම ගුණාත්මක බව නැතිවීමකින් තොරව විද්‍යුත් අපද්‍රව්‍ය වලින් චුම්බක නිස්සාරණය කර නැවත සැකසීමට. මෙම ක්‍රමය බලශක්ති භාවිතය අඩු කරයි90%සාම්ප්‍රදායික පතල් කැණීමට එරෙහිව.

• හරිත පිරිපහදු කිරීම:

Noveon Magnetics වැනි සමාගම් භාවිතා කරන්නේද්‍රාවක-නිදහස් විද්‍යුත් රසායනික ක්‍රියාවලීන් REE පිරිපහදු කිරීමට, අම්ල අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමට සහ ජල භාවිතය අඩු කිරීමට70%.

 

4. කුඩාකරණය සහ නිරවද්‍යතාවය

ගැටලුව: සංයුක්ත උපාංග (උදා: පැළඳිය හැකි උපකරණ, ඩ්‍රෝන යානා) කුඩා, ශක්තිමත් චුම්බක අවශ්‍ය වේ.

නවෝත්පාදන:

• බන්ධිත චුම්බක:

NdFeB කුඩු පොලිමර් සමඟ මිශ්‍ර කිරීමෙන් AirPods සහ වෛද්‍ය බද්ධ කිරීම් සඳහා අතිශය තුනී, නම්‍යශීලී චුම්බක නිර්මාණය වේ. Magnequench හි බන්ධිත චුම්බක සාක්ෂාත් කර ගනී40% වැඩි චුම්භක ප්‍රවාහයමිලිමීටර උප ඝණකමින්.

• AI-ප්‍රශස්ත නිර්මාණ:

උපරිම කාර්යක්ෂමතාව සඳහා චුම්බක හැඩතල අනුකරණය කිරීමට Siemens යන්ත්‍ර ඉගෙනීම භාවිතා කරයි. ඔවුන්ගේ AI-නිර්මාණය කරන ලද රොටර් චුම්බක සුළං ටර්බයින ප්‍රතිදානය වැඩි කළේය15%.

5. විඛාදන ප්‍රතිරෝධය සහ කල්පැවැත්ම
ගැටලුව: NdFeB චුම්බක තෙතමනය සහිත හෝ ආම්ලික පරිසරයකදී පහසුවෙන් විඛාදනයට ලක් වේ.

නවෝත්පාදන:

• දියමන්ති වැනි කාබන් (DLC) ආලේපනය:

ජපන් ආරම්භක සමාගමක් චුම්බක ආලේප කරයිඩීඑල්සී— තුනී, අතිශය දෘඩ තට්ටුවක් — අවම බරක් එකතු කරමින් විඛාදනය 95% කින් අඩු කරයි.

• ස්වයං-සුව කිරීමේ පොලිමර්:

MIT පර්යේෂකයන් චුම්බක ආලේපනවල සුව කිරීමේ කාරකවල ක්ෂුද්‍ර කැප්සියුල ඇතුළත් කළහ. සීරීමට ලක් වූ විට, කැප්සියුල ආරක්ෂිත පටලයක් නිකුත් කරන අතර, ආයු කාලය දීර්ඝ කරයි3x.

 

6. ඊළඟ පරම්පරාවේ යෙදුම්
නවෝත්පාදක චුම්බක අනාගතවාදී තාක්ෂණයන් විවෘත කරයි:

 

• චුම්භක සිසිලනය:

NdFeB මිශ්‍ර ලෝහ භාවිතා කරන චුම්බකකලෝරික් පද්ධති හරිතාගාර වායු ශීතකාරක ප්‍රතිස්ථාපනය කරයි. Cooltech යෙදුම්වල චුම්බක ශීතකරණ බලශක්ති භාවිතය අඩු කරයි40%.

• රැහැන් රහිත ආරෝපණය:

Apple හි MagSafe නිරවද්‍ය පෙළගැස්ම සඳහා නැනෝ-ස්ඵටිකරූපී NdFeB අරා භාවිතා කරයි, සාක්ෂාත් කර ගැනීම75% වේගවත් ආරෝපණයසාම්ප්‍රදායික දඟර වලට වඩා.

• ක්වොන්ටම් පරිගණනය:

අතිශය ස්ථායී NdFeB චුම්බක මඟින් ක්වොන්ටම් සකසනයන්හි කියුබිට් නිවැරදිව පාලනය කිරීමට හැකියාව ලැබෙන අතර එය IBM සහ Google සඳහා ප්‍රධාන අවධානයකි.

 

අභියෝග සහ අනාගත දිශාවන්

නවෝත්පාදනයන් බහුලව තිබුණත්, බාධක තවමත් පවතී:

• පිරිවැය:HPMS සහ AI නිර්මාණය වැනි දියුණු ශිල්පීය ක්‍රම තවමත් මහා පරිමාණයෙන් භාවිතා කිරීම සඳහා මිල අධිකය.
• ප්‍රමිතිකරණය:ප්‍රතිචක්‍රීකරණ පද්ධතිවලට එකතු කිරීම සහ සැකසීම සඳහා ගෝලීය යටිතල පහසුකම් නොමැත.

ඉදිරි මාවත:

1. සංවෘත-ලූප් සැපයුම් දාම:BMW වැනි මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයින් භාවිතා කිරීමට ඉලක්ක කරයි100% ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරන ලදී2030 වන විට චුම්බක.
2. ජෛව පාදක චුම්බක:පර්යේෂකයන් අපජලයෙන් REE නිස්සාරණය කිරීම සඳහා බැක්ටීරියා සමඟ අත්හදා බලමින් සිටිති.
3. අභ්‍යවකාශ කැණීම:ඇස්ට්‍රොෆෝර්ජ් වැනි ආරම්භක සමාගම් දුර්ලභ පෘථිවි සඳහා ග්‍රහක කැණීම් ගවේෂණය කරයි, නමුත් මෙය තවමත් සමපේක්ෂනයකි.

නිගමනය: හරිත, බුද්ධිමත් ලෝකයක් සඳහා චුම්බක

නියෝඩියමියම් චුම්බක තාක්ෂණයේ නවෝත්පාදනයන් යනු ශක්තිමත් හෝ කුඩා නිෂ්පාදන ගැන පමණක් නොවේ - ඒවා තිරසාරභාවය නැවත සිතා බැලීම ගැන ය. හිඟ සම්පත් මත යැපීම අඩු කිරීම, විමෝචනය අඩු කිරීම සහ පිරිසිදු බලශක්තිය සහ පරිගණකකරණයේ ඉදිරි ගමනක් සක්‍රීය කිරීම මගින්, මෙම දියුණුව ගෝලීය දේශගුණික ඉලක්ක සපුරා ගැනීම සඳහා අත්‍යවශ්‍ය වේ.

ව්‍යාපාර සඳහා, ඉදිරියෙන් සිටීම යනු නවෝත්පාදකයින් සමඟ හවුල් වීම සහ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන කටයුතු සඳහා ආයෝජනය කිරීමයි. පාරිභෝගිකයින් සඳහා, කුඩාම චුම්බකයකට පවා අපගේ ග්‍රහලෝකයේ අනාගතයට විශාල බලපෑමක් ඇති කළ හැකි බව මතක් කිරීමකි.