Anvendelser af Metal Dysprosium

Den største forbruger af dysprosium er langt den permanente magnetindustri. Sådanne magneter dominerer markedet for højeffektive trækkraftmotorer, der anvendes i hybrid- og elbiler, vindmøllegeneratorer og harddiskdrev.

Dysprosium omfatter ca. 3-6 procent neodym-jern-bor (NdFeB) magneter (efter vægt) anvendt i specifikke, sædvanligvis høje temperaturer, applikationer. At være stabil over en række temperaturer og reducere magnetvægt med op til 90 procent, er sådanne magneter kritiske for alle hybrid- og elbiler.

Efterspørgslen fra permanentmagnetsektoren tegner sig for en anslået 90 procent af alle dysprosier, der forbruges årligt.

Markedet for permanentmagnet voksede til en anslået gennemsnitlig andel på ca. 13 procent mellem 2003 og 2008 og forventes at fortsætte med at vokse mellem 8 og 10 procent om året gennem 2019.

Ifølge Magneticsmagazine. com, forventes det globale salg af permanente magneter at vokse fra omkring 15 milliarder dollar i 2012 til over 28 milliarder dollar i 2019.

På trods af bestræbelserne på at reducere mængden af ​​dysprosium, der anvendes i permanente magneter med høj temperatur, er det stadig en integreret del af de ca. 80 tons NdFeB magneter produceret over hele verden hvert år. Selv om det primære marked for dysprosiumholdige NdFeB-magneter er alternative energibiler, kan disse magneter også findes i andre højmotorer og generatorer, kommercielle og industrielle generatorer, herunder vindmøller, elektriske cykler og energilagringssystemer , maglev togsystemer, måleinstrumenter, relæer og switche, magnetiske separationsværktøjer, sensorer, MRI'er og magnetiske køleenheder blandt forskellige andre applikationer.

Ifølge forskning, der udføres i materialer, der er nødvendige for kritisk energiteknologi fra Europa-Kommissionen, vil efterspørgslen efter dysprosium fordoble i 2020, idet den gennemsnitlige årlige vækst på 9 procent vil være. I sidste ende forudser gruppen, at dette vil føre til en forsyningstab på 23 procent inden udgangen af ​​tiåret.

Efter de manglende priser på sjældne jordarters forsyninger, der kørte priserne for disse elementer i 2010 og 2011, forudsagde mange organisationer, herunder US Department of Energy (DOE), en forestående mangel på dysprosium. Et resultat af dette har været bestræbelser på at omforme permanente magneter og systemer af høj temperatur, der er afhængige af sådanne magneter, for at mindske mængden af ​​dysprosium, der kræves.

I 2012 annoncerede Toshiba udviklingen af ​​en dysprosiumfri samarium-kobolt højtemperaturmagneter.

Andre anvendelser til dysprosium indbefatter i cermetlegeringen Terfenol-D (det er hvad "D" står for). Terfenol-D, som også indeholder jern og terbium, er blevet anvendt i transducere, mekaniske resonatorer og præcisionsvæskeformige brændstofinjektorer.

Dysprodiumoxid-nikkelcermets har vist sig at have et højt termisk neutronabsorptionssnit.

Hvorfor er dette vigtigt? Nå har atomreaktorer brug for et materiale med sådanne egenskaber til at gøre kontrolstænger til absorption af neutroner og derved afkøling af atomreaktionsprocessen. Det er vigtigt, at cermetsne ikke svulmer eller kontrakter under neutronbombardement, selvom det ændrer form inden for et magnetfelt.

Som kilde til radium, dysprosium-cadmium chalcogenides, bruges til at studere forskellige kemiske reaktioner.

Dysprosiumoxid anvendes i mellemtiden som dopemiddel i specialkondensatorer til elektronikindustrien.

Den sjældne jordarts evne til at blive magnetiseret gør den også ideel til komponenter i harddiske og anden datalagring.

Halidudladningslamper og lasermaterialer, der kombinerer dysprosium og vanadium, der gør brug af dysprosiumiodid (DyI3), giver et meget intens hvidt lys.

Kalsiumsulfat og calciumfluoridkrystaller, der er doteret med dysprosium, kan anvendes i dosimetre, specialiserede værktøjer til måling af ioniserende stråling. Dette skyldes, at dysprosiet vil gløde, når materialet er udsat for stråling. Niveauet af luminescens angiver det omgivende niveau af stråling.

Endelig har nanofibre af visse dysprosiumforbindelser vist sig at besidde et stort overfladeareal og være ekstremt stærke.

Disse egenskaber kan gøre dem egnede til katalysatorbestanddele eller højstyrke, korrosionsbestandige anvendelser.

Kilder

Arnold Magnetic Technologies.

Dysprosiums vigtige rolle i moderne permanente magneter . 17. januar 2012. Kingsnorth, Prof. Dudley. "Kan Kinas sjældne jorddynastin overleve". Kinas industrielle mineraler og markeder konference. Præsentation: 24. september 2013.