Toepassingen van het Metal Dysprosium

Verreweg de grootste consument van dysprosium is de permanente magneetindustrie. Dergelijke magneten domineren de markt voor high-efficiency tractomotoren die worden gebruikt in hybride en elektrische voertuigen, windturbine generatoren en harde schijven.

Dysprosium bevat ongeveer 3 tot 6 procent van de magneten van neodymium-ijzer-boor (NdFeB) (in gewicht) gebruikt bij specifieke, meestal hoge temperatuur toepassingen. Stabiliteit over een temperatuurbereik en het verminderen van het magneetgewicht met tot 90 procent, zijn dergelijke magneten van cruciaal belang voor alle hybride en elektrische voertuigen.

De vraag naar de permanente magneetsector staat voor ongeveer 90 procent van alle dysprosium per jaar verbruik.

De permanente magneetmarkt groeide tussen 2003 en 2008 met een geschat gemiddeld percentage van ongeveer 13 procent en zal naar verwachting tussen 201 en 10 procent verder gaan groeien.

Volgens Magneticsmagazine. com, de wereldwijde omzet van permanente magneten zal naar verwachting groeien van ongeveer 15 miljard dollar in 2012 tot meer dan 28 miljard dollar in 2019.

Ondanks de inspanningen om het aantal dysprosium dat wordt gebruikt in permanente magnetische magneten te verminderen, is het nog steeds Een integraal onderdeel van de ongeveer 80 ton NdFeB magneten die wereldwijd jaarlijks worden geproduceerd.

En hoewel de belangrijkste markt voor dysprosiumbevattende NdFeB magneten alternatieve energieauto's zijn, kunnen deze magneten ook worden gevonden in andere hogedemperatuurmotoren en generatoren, commerciële en industriële generatoren, waaronder windturbines, elektrische fietsen en energieopslagsystemen , maglev treinsystemen, meters, relais en schakelaars, magnetische scheidingsgereedschappen, sensoren, MRI's en magnetische koelaggregaten onder diverse andere toepassingen.

Volgens onderzoek naar materialen die nodig zijn voor kritieke energietechnologieën door de Europese Commissie zal de vraag naar dysprosium in 2020 verdubbelen met een gemiddelde groei van 9 procent. Uiteindelijk voorspelt de groep dat dit aan het eind van het decennium zal leiden tot een tekort van 23 procent.

In sommige organisaties, waaronder het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE), zijn er sprake van zeldzame aardvoorzieningskortingen die in 2010 en 2011 luchtverliezen voor deze elementen deden. Voorspelde een aanstaande tekort aan dysprosium. Een gevolg hiervan is inspanningen om de permanente magneten en systemen van hoge temperatuur te herontwerpen die afhankelijk zijn van dergelijke magneten om de benodigde hoeveelheid dysprosium te verminderen.

In 2012 kondigde Toshiba de ontwikkeling aan van een dysprosiumvrije samarium-kobalt hoge temperatuurmagneten.

Andere toepassingen voor dysprosium bevatten in de cermetlegering Terfenol-D (dat is waar de "D" voor staat). Terfenol-D, die ook ijzer en terbium bevat, is gebruikt in transducers, mechanische resonatoren en precisie vloeibaar-brandstofinjectoren.

Dysprodium-oxide-nikkel cermets zijn bewezen een hoge thermische neutron absorptie doorsnede te hebben.

Waarom is dit belangrijk? Nou, kernreactoren hebben een materiaal met dergelijke eigenschappen nodig om controle staven te maken voor het absorberen van neutronen en daardoor het nucleaire reactie proces te koelen. Het is belangrijk dat de cermets niet zwellen of contracten onder neutronbombardement, hoewel het vorm verandert in een magnetisch veld.

Als bron van radium, dysprosium-cadmium chalcogeniden, worden verschillende chemische reacties bestudeerd.

Dysprosiumoxide wordt inmiddels gebruikt als dopmiddel in gespecialiseerde condensatoren voor de elektronica-industrie.

Het magnetische vermogen van de zeldzame aarde maakt het ook ideaal voor componenten in harde schijven en andere data-opslag.

Halide ontladingslampen en lasermaterialen die dysprosium en vanadium combineren die gebruik maken van dysprosiumjodide (DyI3) produceren een zeer intens wit licht.

Calciumsulfaat en calciumfluoride kristallen die gedoteerd zijn met dysprosium kunnen gebruikt worden in dosimeters, gespecialiseerde gereedschappen voor het meten van ioniserende straling. Dit komt doordat het dysprosium zal gloeien wanneer het materiaal blootgesteld wordt aan straling. Het niveau van luminescentie geeft het omringende niveau van de straling aan.

Ten slotte blijkt dat nanovezels van bepaalde dysprosiumverbindingen een groot oppervlak hebben en extreem sterk zijn.

Deze eigenschappen maken ze geschikt voor katalysator ingrediënten of corrosiebestendige toepassingen met hoge sterkte.

Bronnen

Arnold Magnetic Technologies. De belangrijke rol van dysprosium in moderne permanente magneten . 17 januari 2012.
Kingsnorth, Prof. Dudley. "Kan de zeldzame dynastie van China overleven". China's Industrial Minerals & Markets Conference. Presentatie: 24 september 2013.