Een nieuwe grens voor zeldzame-aardemagneten? Kan gallium een milieuvriendelijk alternatief zijn voor dysprosium en terbium?
In de wereld van permanente magneten van zeldzame aardmetalen wint een revolutionaire discussie over prestatieverbetering en duurzaam grondstoffengebruik stilletjes aan momentum. Traditioneel worden dysprosium- en terbiuminfiltratietechnieken veelvuldig gebruikt om de coërciviteit en demagnetisatieweerstand van neodymium-ijzer-boor (NdFeB)-magneten te versterken. De winning van deze zware zeldzame aardmetalen brengt echter enorme uitdagingen met zich mee, waaronder hoge kosten, milieubelasting, beperkte totale reserves en lage benuttingsgraden. Geconfronteerd met deze dringende problemen is de zoektocht naar efficiënte en milieuvriendelijke alternatieven een dringende noodzaak geworden binnen de industrie.
Volgens recente berichten hebben nationale ministeries en commissies in 2023 diverse bijeenkomsten georganiseerd om zich te richten op het efficiënt benutten van zeldzame aardmetalen en milieubescherming. Daarbij werd de strategische richting voor het verminderen van het gebruik van zware zeldzame aardmetalen duidelijk uiteengezet. In deze context is het element gallium, vanwege zijn unieke fysische eigenschappen en overvloedige reserves, steeds meer in de belangstelling komen te staan van onderzoekers en industriëlen.
Gallium: een nieuw baken voor zeldzame-aardemagneten?
Gallium, dat ook een uitzonderlijke temperatuurbestendigheid en demagnetisatiebestendigheid vertoont, heeft een aanzienlijk lagere marktprijs dan terbium en een marginaal lagere prijs dan dysprosium, wat een opmerkelijk economisch voordeel oplevert. Belangrijker nog, de totale minerale reserves van gallium zijn veel groter dan die van dysprosium en terbium, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor grootschalige toepassingen. Nu het Ministerie van Industrie en Informatietechnologie pleit voor "energiebesparing, emissiereductie en een krachtige ontwikkeling van de nieuwe-energie-motorenindustrie", zijn de hoge prestaties en lange levensduur van permanente magneten van zeldzame aardmetalen onmisbaar geworden voor deze industrie. Regelgeving schrijft voor dat de demagnetisatiegraad van permanente magneten van zeldzame aardmetalen de komende tien jaar strikt binnen 1% moet blijven, wat strengere eisen stelt aan materiaalkeuze en -toepassing.
Het tijdperk na de permanente magneet: gallium zou wel eens de trend kunnen bepalen.
Tegen deze achtergrond wordt gallium, met zijn unieke eigenschappen en gunstige beschikbaarheid, geprezen als een cruciaal alternatief voor traditionele zeldzame aardmetalen zoals dysprosium en terbium. Deze transitie biedt de mogelijkheid om de schaarste aan zeldzame aardmetalen te verlichten, milieuvervuiling tijdens de mijnbouw te verminderen en economischer en milieuvriendelijkere oplossingen te bieden voor de nieuwe energie-industrie. Experts suggereren dat, met voortdurende technologische doorbraken en een uitbreiding van de toepassingsmogelijkheden, de toepassing van gallium in permanente magneten van zeldzame aardmetalen een enorm potentieel heeft en mogelijk een nieuw tijdperk van materiaalinnovatie inluidt.
Conclusie
Geconfronteerd met de dubbele uitdagingen van wereldwijde grondstoffenschaarste en milieubescherming, dragen de innovatie en ontwikkeling van duurzame materialen op basis van zeldzame aardmetalen een aanzienlijke verantwoordelijkheid. De opkomst van gallium als een levensvatbare optie geeft dit vakgebied nieuwe vitaliteit en hoop. We verwachten in de toekomst meer baanbrekende prestaties met behulp van gallium, die samen de industrie van duurzame materialen op basis van zeldzame aardmetalen een groenere, efficiëntere en duurzamere koers zullen varen.
Referentie:
De 12e SMM Small Metals Industry Conference 2024 is succesvol afgesloten! Een uitgebreid overzicht van de ontwikkelingsvooruitzichten en sleuteltechnologieën van de sector!