金属ジスプロシウムの応用

永久磁石モータは、ジスプロシウム含有磁石を利用する。 画像ソース:Machinedesign.com

ジスプロシウムの最大の消費者は永久磁石産業である。 このような磁石は、ハイブリッドおよび電気自動車、風力タービン発電機およびハードディスクドライブに使用される高効率トラクションモーターの市場を支配しています。

ジスプロシウムは、特定の通常の高温用途に使用される約3〜6%のネオジム - - ホウ素 (NdFeB)磁石(重量)を含む。 ある範囲の温度で安定し、磁石の重量を最大90%まで減らすことができるこのような磁石は、すべてのハイブリッドおよび電気自動車にとって重要です。

永久磁石部門の需要は、毎年消費されるジスプロシウムの推定90%を占めています。

永久磁石市場は、2003年から2008年にかけて約13%の平均成長率で推移し、2019年まで年間8~10%の伸びを続けると予測されています。

Magneticsmagazine.comによると、永久磁石の世界的な売上高は、2012年に約150億ドルから2019年には280億ドル以上に増加すると推定されています。

高温永久磁石に使用されるジスプロシウムの量を減らす努力にもかかわらず、それは毎年世界中で生産される約80メートルトンのNdFeB磁石の不可欠な部分である。

また、ジスプロシウム含有NdFeB磁石の主な市場は代替エネルギー自動車であるが、これらの磁石は、他の高温モーターおよび発電機、風力タービン、電気自転車およびエネルギー貯蔵システムを含む商業および産業発電機、磁気浮上列車システム、ゲージ、リレーおよびスイッチ、磁気分離ツール、センサ、MRI、および磁気冷凍ユニットなど、さまざまな用途に使用できます。

欧州委員会による重要なエネルギー技術に必要な材料について行った研究によれば、ジスプロシウムの需要は2020年に倍増し、年間平均成長率は9%になります。 最終的に、このグループは、これが10年後の23%の供給不足につながると予測している。

2010年および2011年にこれらの要素の価格を高騰させた希土類供給の不足の後、米国エネルギー省(DOE)を含む多くの組織が、ディスプラシウムの切迫した不足を予測しました。 この結果の1つは、必要とされるジスプロシウムの量を減らすために、このような磁石に依存する高温永久磁石およびシステムを再設計する努力であった。

東芝は、2012年にジスプロシウムフリーサマリウムコバルト高温マグネットの開発を発表しました。

ジスプロシウムの他の用途には、サーメット合金 Terfenol-D(これは「D」の略語である)に含まれる。 鉄とテルビウムも含まれているTerfenol-Dは、トランスデューサ、機械共振器、および精密液体燃料インジェクタに使用されています。

酸化ジスプロシウム - ニッケルサーメットは、高い熱中性子吸収断面積を有することが証明されている。

何でこれが大切ですか? まあ、原子炉は、中性子を吸収し、それによって核反応プロセスを冷却するための制御棒を作るためのそのような特性を有する材料を必要とする。 重要なことに、サーメットは、磁場内で形状が変化するが、中性子照射によって膨張も収縮もしない。

ラジウムの供給源として、ジスプロシウム - カドミウムカルコゲナイドは、異なる化学反応を研究するために使用される。

一方、酸化ジスプロシウムは、エレクトロニクス産業向けの特殊なコンデンサのドーパントとして使用されています。

希土類の磁化能力は、ハードディスクやその他のデータストレージのコンポーネントにも理想的です。

ハロゲン化放電ランプおよびジスプロシウムとバナジウムを組み合わせてヨウ化ジスプロシウム(DyI3)を使用するレーザー材料は、非常に強い白色光を生成する。

ジスプロシウムでドープされた硫酸カルシウムおよびフッ化カルシウム結晶は、電離放射線を測定するための特別なツールである線量計に使用することができる。 これは、材料が放射線に曝されたときにジスプロシウムが輝くためです。 ルミネッセンスのレベルは、周囲の放射レベルを示す。

最後に、特定のジスプロシウム化合物のナノファイバーは、大きな表面積を有し、非常に強いことが示されている。

これらの特性は、それらを触媒成分または高強度の耐腐食性用途に適したものにすることができる。

ソース

アーノルド磁気技術。 最近の永久磁石におけるジスプロシウムの重要な役割 。 2012年1月17日
Kingsnorth、Dudley教授。 "中国の希土類は生き残ることができるか?" 中国の産業鉱物・市場会議。 プレゼンテーション:2013年9月24日。