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外媒:德國使用稀土較少的材料開發(fā)電動機
更新時間:2018-09-05 10:22   來源:內(nèi)蒙古自治區(qū)科技廳   瀏覽次數(shù):9373 | 文字大?。?span id="ndO3" onclick="setFos(3)">大
摘要:【中金網(wǎng)】稀土是德國工業(yè)最具戰(zhàn)略重要性的原材料之一,為了更有效地利用這些有價值的元素,弗勞恩霍夫研究所在一個現(xiàn)已完成的聯(lián)合項目中開發(fā)了新的解決方案。弗勞恩霍夫?qū)<冶硎?,對稀土的需求可以減少到目前基準電動機價值的五分之一。

  【中金網(wǎng)稀土是德國工業(yè)最具戰(zhàn)略重要性的原材料之一,因為它們是許多高科技產(chǎn)品的重要組成部分。為了更有效地利用這些有價值的元素,弗勞恩霍夫研究所在一個現(xiàn)已完成的聯(lián)合項目中開發(fā)了新的解決方案。這些包括優(yōu)化的制造工藝,回收方法和開發(fā)可替代稀土的新材料。弗勞恩霍夫?qū)<冶硎荆瑢ο⊥恋男枨罂梢詼p少到目前基準電動機價值的五分之一。

  中國約有90%的世界稀土生產(chǎn),然后實施出口停止,稀土價格飆升,德國工業(yè)在這些原材料供應安全方面的脆弱性變?yōu)槊黠@。

  因此,研究人員的目標是更明智地使用現(xiàn)有的稀土,尋找替代材料,尤其是鏑和釹元素。例如,對于磁鐵,例如電動機中使用的磁鐵,需要這些磁鐵。作為參考,弗勞恩霍夫團隊因此選擇了兩臺電動機。結(jié)合項目中開發(fā)的所有選項來減少或替代稀土,這些發(fā)動機中對鏑和釹的需求可以減少到最初所需數(shù)量的20%。

  “我們的目標是將這些基準發(fā)動機對稀土的需求減半。Ralf B. Wehrspohn教授說:“我們的表現(xiàn)明顯好于將不同的技術(shù)方法結(jié)合在一起。”弗勞恩霍夫材料和系統(tǒng)微觀結(jié)構(gòu)研究所的負責人,也是該項目的發(fā)言人。他強調(diào)了所選擇的例子的相關(guān)性:“在今天的普通汽車中,有幾十個這樣的引擎在移動窗口、雨刷或油泵。這些發(fā)動機中有許多是用含有稀土的永久磁鐵工作的。

  弗勞恩霍夫研究人員分析了稀土的全球市場,同時開發(fā)了關(guān)于如何在電動機設計中考慮未來稀土再利用或再循環(huán)的概念。他們還針對磁鐵制造流程尋找減少浪費的方法。這例如通過注射成型是可能的,其中磁性材料與塑料粘合劑一起直接形成所需形狀,然后燒結(jié)。這也消除了精心改造的時間。

  在另一個項目中,開發(fā)了一種方法來回收永久磁鐵,例如從不再使用的電子設備、風力渦輪機或汽車中回收。它們通過純氫氣處理而分解,然后再將產(chǎn)生的顆粒重新倒入或燒結(jié)。再循環(huán)磁體的容量達到新磁體容量的96%。通過結(jié)合等離子體燒結(jié)(sps)和熱壓,將銫引入晶界相,從而產(chǎn)生各向異性磁鐵在電動機中的廣泛應用。

  基準電動機的設計也經(jīng)過了優(yōu)化:如果電動機在運行過程中沒有變得這么熱,則可以使用溫度穩(wěn)定性較低的磁鐵,從而可以使用較低比例的銫。最后但并非最不重要的是,我們搜索了一些材料,發(fā)現(xiàn)這些材料也可以用作磁鐵,但不含稀土。在高通量的程序中,研究人員已經(jīng)測試了多種材料的組合,并展示了取代稀土的新合金,除其他外,其中含有銫。作為薄片,這些新化合物已經(jīng)有了很好的磁性。分析了所有已鑒定的替代材料的當前和預期供應安全。

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