تم تطوير مغناطيسات جديدة من سبائك السيريوم منخفضة التكلفة للمحركات والتوربينات

المغناطيسات الدائمة القائمة على النيوديميوم والحديد والبورون هي أقوى ما يمكن أن يشتريه المال. المشكلة الرئيسية معهم هي أنه من أجل العمل فوق درجة حرارة الغرفة ، تحتاج إلى إضافة كميات كبيرة من عنصر الديسبروسيوم النادر. مع ارتفاع الأسعار ، من المرجح أن يتغير هذا الوضع. الباحثون في قسم الطاقة معمل أميس اكتشفنا للتو أن أكثر أنواع التربة النادرة وفرة لدينا ، السيريوم ، يمكن أن تحل محل الديسبروسيوم عندما يتم خلطها بشكل صحيح مع الكوبالت.

في السابق ، فشلت محاولات استخدام السيريوم في المغناطيس لأنه خفض درجة حرارة كوري. هذه هي النقطة التي فوقها تُفقد الخصائص المغناطيسية للسبائك أو المعدن. ومع ذلك ، عند إضافة الكوبالت إلى المزيج ، تحصل على سبيكة تؤدي أداءً أفضل من أي شيء آخر أعلى من 150 درجة مئوية. تلعب العديد من المتغيرات المهمة دورًا عند تحديد المغناطيس ، ولكن الإكراه الجوهري في درجات حرارة مرتفعة هو مفتاح للعديد من التطبيقات الشائعة. هذه هي قدرة المادة على مقاومة قوى الشر لإزالة المغناطيسية.



بالإضافة إلى تأثيرات خرق المغناطيس لدرجات الحرارة المرتفعة ، تشمل القوى التي تحط من عمر مغناطيس المحرك وأدائه الاهتزازات و حتى الإشعاع. بالنسبة لشركات التعدين التي بالكاد تستطيع التخلي عن السيريوم ، فإن متانة سبائك السيريوم الجديدة هذه لهذه القوى هي أخبار رائعة. بالمقارنة مع المغناطيسات القائمة على الديسبروسيوم القياسية المستخدمة الآن في العديد من تطبيقات التوربينات والسيارات الكهربائية والمحركات المؤازرة ، يجب أن يقطع السيريوم 20 إلى 40 بالمائة من سعر الملصق.



محرك مغناطيسي

قد لا يبدو ذلك صفقة ضخمة ، ولكن مع زيادة الطلب على محركات المغناطيس الدائم الأكبر حجمًا ، قد يتمكن المصنعون من تلبيتها باستخدام السيريوم. لا تزال بعض السيارات الكهربائية تستخدم أسلوب الحث أو تصميمات محركات أخرى تفتقر إلى المغناطيس الدائم. ولكن فوق حجم معين ، يصبح تصنيع المغناطيسات الكبيرة بشكل تدريجي غير اقتصادي. من ناحية أخرى ، يصبح لف ملفات المحركات الكهرومغناطيسية أسهل عندما يصبح كل شيء أكبر. بالنسبة لتطبيقات مثل الأذرع الروبوتية ذات 10 درجات من الحرية ، فلن تتغلب أبدًا على ضغط وكثافة الطاقة لمحركات المغناطيس الدائم.



تشير التقديرات إلى أن محرك الدفع في الهجين يوفر عادة حوالي 80 حصانًا لكل كيلوغرام من النيوديميوم. مع وجود المزيد من تطبيقات النخبة مثل الطائرات الكهربائية التي تلوح في الأفق الآن ، فمن المحتمل أن يتم دفع المحركات إلى أقصى حدودها. إن إمكانيات درجات الحرارة العالية لمغناطيس السيريوم ستسمح للمحركات المصنوعة منها بالعمل في درجات حرارة أعلى مماثلة. هذا يعني أن التيارات التي يتم دفعها عبر ملفاتها يمكن أن تكون أعلى وأطول وأقوى.

في الوقت الذي تنظم فيه الصين بشكل صارم أكثر من 90 في المائة من إنتاج العالم من المعادن الأرضية النادرة ، فإن كونها أكثر استراتيجية قليلاً مع موادنا الاستراتيجية قد يبدو خطوة حكيمة. سيكون الانتقال إلى السيريوم الأكثر وفرة بالتأكيد إحدى الطرق للقيام بذلك.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com