Primjene metal disprozijuma

Stalni magnetni motori koriste magnetove koji sadrže disprozijum. Izvor slike: Machinedesign.com

Dalje, najveći potrošač disprozijuma je industrija trajnog magneta . Takvi magneti dominiraju na tržištu za visoko efikasne vučne motore koji se koriste u hibridnim i električnim vozilima, generatorima vetroturbina i hard diskovima.

Disprozijum sadrži oko 3 do 6 procenata neodimijum- željeznih - bornih (NdFeB) magneta (po težini) koji se koriste u specifičnim, obično visokim temperaturama, primjenama. Budući da su stabilni u nizu temperatura i smanjuju težinu magneta do 90 odsto, takvi magneti su kritični za sva hibridna i električna vozila.

Potražnja od permanentnog magnetskog sektora čini oko 90% ukupnog disprozijuma potrošenog godišnje.

Tržište trajnog magneta raste po procenjenoj prosečnoj stopi od oko 13 procenata između 2003. i 2008. godine i predviđa se da će se nastaviti širiti između 8 i 10 procenata godišnje do 2019. godine.

Prema Magneticsmagazine.com, procenjuje se da će globalna prodaja trajnih magneta porasti sa oko 15 milijardi dolara u 2012. na preko 28 milijardi dolara do 2019. godine.

Uprkos naporima da se smanji količina disprozijuma koji se koristi u trajnim magnetima visoke temperature, i dalje je sastavni dio približno 80 metričkih tona NdFeB magneta proizvedenih širom sveta svake godine.

I dok je primarno tržište magnetima NdFeB koji sadrže disprozij alternativni energetski automobili, ovi magneti mogu se naći i kod drugih visokotemperaturnih motora i generatora, komercijalnih i industrijskih generatora, uključujući vjetroturbine, električne bicikle i sisteme za skladištenje energije, maglev vlak sistemi, merači, releji i prekidači, alati za magnetnu separaciju, senzori, MRI i magnetske rashladne jedinice među različitim drugim aplikacijama.

Prema istraživanjima koja su urađena u Evropskoj komisiji za materijale potrebne za kritične energetske tehnologije, potražnja za disprozijumom će se udvostručiti do 2020. godine, u kojoj se procenjuje godišnja stopa rasta od 9%. Na kraju, grupa predviđa da će to dovesti do nedostatka ponude za 23 odsto do kraja decenije.

Zbog nedostatka snabdevanja siromašnim zemljama koje su dovele do povećanja cijena ovih elemenata u 2010. i 2011. godini, mnoge organizacije, uključujući Ministarstvo energetike SAD-a (DOE), predviđale su predstojeći nedostatak disprozijuma. Jedan od rezultata ovoga bio je nastojanje da se ponovo dizajniraju stalne magnetske i visokotemperaturne magneti i sistemi koji zavise od takvih magneta kako bi se smanjila potreba disprozijuma.

Tokom 2012. godine, Toshiba je najavila razvoj visokotemperaturnih magnetskih sijalica i kobalta bez disprozijuma.

Druge aplikacije za disprozijum uključuju u cermet leguru Terfenol-D (to je ono što se označava "D"). Terfenol-D, koji takođe sadrži gvožđe i terbijum, korišćen je u pretvaračima, mehaničkim resonatorima i preciznim injektorima tečnog goriva.

Dokazano je da su kermeti disperdijuma-oksid- nikla imali visok poprečni presjek apsorpcije toplotnog neutrona.

Zašto je ovo važno? Pa, nuklearnim reaktorima je potreban materijal sa takvim svojstvima kako bi se kontrolne šipke pretvorile u apsorbovanje neutrona i, hajdeći, hlađenje procesa nuklearne reakcije. Važno je, da se kermeti ne razvijaju niti se svode pod neutronsko bombardovanje, iako menja oblik unutar magnetnog polja.

Kao izvor radijuma, disprozij-kadmijum halkogenidi, koriste se za proučavanje različitih hemijskih reakcija.

U međuvremenu, disprozijum oksid se koristi kao dopant u specijalizovanim kondenzatorima za elektronsku industriju.

Mogućnost magnetizacije retke zemlje čini ga idealnim za komponente na tvrdim diskovima i drugim skladištima podataka.

Lampe za pražnjenje halida i laserski materijali koji kombinuju disprozijum i vanadijum koji koriste disprozijum jodid (DyI3) proizvode veoma intenzivno belo svetlo.

Kristali kalcijum-sulfata i kalcijum-fluorida dopirani disprozijumom mogu se koristiti u dozimetrima, specijalizovanim alatima za merenje jonizujućeg zračenja. To je zato što će disprozijum sjajiti kad je materijal izložen zračenju. Nivo luminiscencije ukazuje na nivo okoline zračenja.

Konačno, nanofiberi određenih spojeva disprozijuma pokazali su da imaju veliku površinu i da budu izuzetno jaki.

Ova svojstva mogu ih učiniti pogodnim za sastojke katalizatora ili aplikacije visoke otpornosti na koroziju .

Izvori

Arnold Magnetic Technologies. Važna uloga disprozijuma u savremenim permanentnim magnetima . 17. januar 2012.
Kingsnorth, prof. Dudley. "Može li preživeti dinastija kineskih retkih zemalja?" Kineska konferencija o industrijskim mineralima i tržištima. Prezentacija: 24. septembra 2013. godine.