金属镝的应用

永磁电机使用含镝的磁体。 图片来源:Machinedesign.com

到目前为止, 的最大消费者是永磁产业。 这种磁铁在混合动力和电动车辆,风力涡轮发电机和硬盘驱动器中使用的高效率牵引电机的市场中占据主导地位。

镝含有约3%-6%的钕铁硼(NdFeB)磁体(按重量计)用于特定的,通常是高温的应用。 在一定温度范围内保持稳定并减少90%的磁体重量,这种磁体对所有混合动力和电动汽车都至关重要。

永磁体部门的需求量占每年消耗的镝总量的约90%。

永磁体市场在2003年至2008年期间估计平均增长率约为13%,预计到2019年将持续扩大8%至10%。

根据Magneticsmagazine.com的统计,永久磁铁的全球销售额预计将从2012年的约150亿美元增长到2019年的280亿美元以上。

尽管努力减少高温永磁体中使用的镝的数量,但它仍然是每年全球生产的大约80公吨钕铁硼磁体的组成部分。

而且,尽管含镝钕铁硼磁体的主要市场是替代能源汽车,但这些磁体也可以在其他高温电动机和发电机,商用和工业用发电机,包括风力涡轮机,电动自行车和储能系统,磁悬浮列车系统,仪表,继电器和开关,磁分离工具,传感器,磁共振成像(MRI)以及各种其他应用中的磁制冷单元。

根据欧盟委员会对关键能源技术所需材料的研究,到2020年,镝的需求量将翻番,平均每年增长9%。 最终,该组织预测,到十年末,这将导致23%的供应短缺。

继2010年和2011年稀土供应短缺导致这些元素价格上涨之后,包括美国能源部(DOE)在内的许多组织预测镝的即将出现短缺。 其中一个结果是努力重新设计高温永磁体和取决于这种磁体的系统以减少所需的镝的量。

2012年,东芝宣布开发无镝钐高温磁体。

其他用于镝的应用包括金属陶瓷合金 Terfenol-D(这就是“D”代表的)。 Terfenol-D还含有铁和铽,已用于换能器,机械共振器和精密液体燃料喷射器。

已证明镝 - 氧化物 - 金属陶瓷具有高热中子吸收截面。

为什么这很重要? 那么,核反应堆需要一种具有这种性质的材料来制造用于吸收中子的控制棒,从而冷却核反应过程。 重要的是,在中子轰击下,金属陶瓷既不膨胀也不收缩,尽管它在磁场内形状改变。

作为镭的来源,镝 - 镉硫族化合物被用于研究不同的化学反应。

同时,氧化镝用作电子工业专用电容器中的掺杂剂。

稀土的磁化能力也使其成为硬盘和其他数据存储设备的理想选择。

结合了镝和钒的卤化物放电灯和激光材料,使用碘化镝(DyI3)产生非常强烈的白光。

掺有镝的硫酸钙和氟化钙晶体可用于剂量计,用于测量电离辐射的专用工具。 这是因为材料暴露于辐射时镝会发光。 发光水平指示周围的辐射水平。

最后,某些镝化合物的纳米纤维表现出很大的表面积并且非常坚固。

这些性能可能使其适用于催化剂成分或高强度, 耐腐蚀应用。

来源

阿诺德磁技术。 镝在现代永磁体中的重要作用 。 2012年1月17日。
金斯诺思,达德利教授。 “中国的稀土王朝能否幸存下来?” 中国工业矿物和市场会议。 介绍:2013年9月24日。