იშვიათი დედამიწის ელემენტების გამოყენების ოთხი ძირითადი მიმართულება ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებებში

ბოლო წლებში, სიტყვები „იშვიათი მიწის ელემენტები„, „ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებები“ და „ინტეგრირებული განვითარება“ სულ უფრო ხშირად ჩნდება მედიაში. რატომ? ეს ძირითადად განპირობებულია ქვეყნის მიერ გარემოს დაცვისა და ენერგიის დაზოგვის ინდუსტრიების განვითარებისადმი მზარდი ყურადღებით და ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებების სფეროში იშვიათი დედამიწის ელემენტების ინტეგრაციისა და განვითარების უზარმაზარი პოტენციალით. რა არის იშვიათი დედამიწის ელემენტების ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებებში გამოყენების ოთხი ძირითადი მიმართულება?

△ იშვიათმიწა მუდმივი მაგნიტის ძრავა

I

იშვიათმიწა მუდმივი მაგნიტის ძრავა

იშვიათმიწა მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავა მუდმივი მაგნიტის ახალი ტიპია, რომელიც 1970-იანი წლების დასაწყისში გაჩნდა. მისი მუშაობის პრინციპი იგივეა, რაც ელექტრულად აღგზნებული სინქრონული ძრავისა, გარდა იმისა, რომ პირველი იყენებს მუდმივ მაგნიტს აღგზნების გრაგნილის შესაცვლელად. ტრადიციულ ელექტრო აღგზნების ძრავებთან შედარებით, იშვიათმიწა მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავებს აქვთ მნიშვნელოვანი უპირატესობები, როგორიცაა მარტივი სტრუქტურა, საიმედო მუშაობა, მცირე ზომა, მსუბუქი წონა, დაბალი დანაკარგები და მაღალი ეფექტურობა. გარდა ამისა, ძრავის ფორმა და ზომა შეიძლება მოქნილად იყოს დაპროექტებული, რაც მას მაღალ ღირებულებას ანიჭებს ახალი ენერგიის მქონე სატრანსპორტო საშუალებების სფეროში. ავტომობილებში იშვიათმიწა მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავები ძირითადად გარდაქმნიან აკუმულატორის ელექტრო ენერგიას მექანიკურ ენერგიად, რაც ძრავის მაქანას ბრუნავს და ძრავას რთავს.
II

იშვიათმიწა ენერგიის ბატარეა

იშვიათმიწა ელემენტები არა მხოლოდ მონაწილეობენ ლითიუმის აკუმულატორებისთვის მიმდინარე ძირითადი ელექტროდების მასალების მომზადებაში, არამედ წარმოადგენენ ნედლეულს ტყვიის მჟავას ან ნიკელ-ლითონის ჰიდრიდის აკუმულატორებისთვის დადებითი ელექტროდების მოსამზადებლად.

ლითიუმის აკუმულატორი: იშვიათმიწა ელემენტების დამატების გამო, მასალის სტრუქტურული სტაბილურობა მნიშვნელოვნად არის გარანტირებული და აქტიური ლითიუმის იონების მიგრაციის სამგანზომილებიანი არხებიც გარკვეულწილად ფართოვდება. ეს საშუალებას აძლევს მომზადებულ ლითიუმ-იონურ აკუმულატორს ჰქონდეს უფრო მაღალი დატენვის სტაბილურობა, ელექტროქიმიური ციკლის შექცევადობა და უფრო ხანგრძლივი ციკლის ვადა.

ტყვიის მჟავას აკუმულატორი: ადგილობრივი კვლევები აჩვენებს, რომ იშვიათმიწა ელემენტების დამატება ხელს უწყობს ელექტროდის ფირფიტის ტყვიაზე დაფუძნებული შენადნობის დაჭიმვის სიმტკიცის, სიმტკიცის, კოროზიისადმი მდგრადობის და ჟანგბადის გამოყოფის ზედმეტპოტენციის გაუმჯობესებას. აქტიურ კომპონენტში იშვიათმიწა ელემენტების დამატებამ შეიძლება შეამციროს დადებითი ჟანგბადის გამოყოფა, გააუმჯობესოს დადებითი აქტიური მასალის გამოყენების მაჩვენებელი და ამით გააუმჯობესოს აკუმულატორის მუშაობა და მომსახურების ვადა.

ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეა: ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდულ ბატარეას აქვს მაღალი სპეციფიკური ტევადობის, მაღალი დენის, კარგი დამუხტვის განმუხტვის მახასიათებლების და დაბინძურების არარსებობის უპირატესობები, ამიტომ მას „მწვანე ბატარეას“ უწოდებენ და ფართოდ გამოიყენება ავტომობილებში, ელექტრონიკასა და სხვა სფეროებში. ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეის შესანიშნავი მაღალსიჩქარიანი განმუხტვის მახასიათებლების შესანარჩუნებლად და ამავდროულად მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობის შემცირების თავიდან ასაცილებლად, იაპონური პატენტი JP2004127549 გვთავაზობს, რომ ბატარეის კათოდი შეიძლება შედგებოდეს იშვიათმიწა მაგნიუმ-ნიკელის ბაზაზე დაფუძნებული წყალბადის შესანახი შენადნობისგან.

△ ახალი ენერგომობილები

III

კატალიზატორები სამმაგი კატალიზატორებში

როგორც ცნობილია, ყველა ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილს არ შეუძლია ნულოვანი გამონაბოლქვის მიღწევა, მაგალითად, ჰიბრიდული ელექტრომობილები და პროგრამირებადი ელექტრომობილები, რომლებიც გამოყენებისას გარკვეული რაოდენობის ტოქსიკურ ნივთიერებებს გამოყოფენ. ავტომობილის გამონაბოლქვის ემისიების შესამცირებლად, ზოგიერთ ავტომობილს ქარხნიდან გამოსვლისას სამმხრივი კატალიზატორის დაყენება უწევს. როდესაც მაღალი ტემპერატურის ავტომობილის გამონაბოლქვი გადის, სამმხრივი კატალიზატორი გააძლიერებს CO, HC და NOx-ის აქტივობას ჩაშენებული გამწმენდი აგენტის მეშვეობით, რათა მათ შეძლონ რედოქს პროცესის დასრულება და უვნებელი აირების წარმოქმნა, რაც ხელს უწყობს გარემოს დაცვას.

სამმაგი კატალიზატორის მთავარი კომპონენტია იშვიათმიწა ელემენტები, რომლებიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მასალების შენახვაში, ზოგიერთი ძირითადი კატალიზატორის ჩანაცვლებაში და კატალიზური დამხმარე საშუალებების როლს ასრულებენ. კუდის აირის გამწმენდ კატალიზატორში გამოყენებული იშვიათმიწა ელემენტები ძირითადად ცერიუმის ოქსიდის, პრაზეოდიმიუმის ოქსიდის და ლანთანუმის ოქსიდის ნარევია, რომლებიც ჩინეთში მდიდარია იშვიათმიწა მინერალებით.

 
IV

კერამიკული მასალები ჟანგბადის სენსორებში

იშვიათმიწა ელემენტებს უნიკალური ელექტრონული სტრუქტურის გამო აქვთ ჟანგბადის შენახვის უნიკალური ფუნქციები და ხშირად გამოიყენება ელექტრონული საწვავის ინექციის სისტემებში ჟანგბადის სენსორებისთვის კერამიკული მასალების მომზადებაში, რაც იწვევს უკეთეს კატალიზურ მუშაობას. ელექტრონული საწვავის ინექციის სისტემა არის საწვავის ინექციის მოწინავე მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება კარბურატორის გარეშე ბენზინის ძრავებში და ძირითადად შედგება სამი ძირითადი ნაწილისგან: ჰაერის სისტემა, საწვავის სისტემა და მართვის სისტემა.

გარდა ამისა, იშვიათმიწა ელემენტები ასევე ფართოდ გამოიყენება ისეთ ნაწილებში, როგორიცაა გადაცემათა კოლოფი, საბურავები და კორპუსის ფოლადი. შეიძლება ითქვას, რომ იშვიათმიწა ელემენტები აუცილებელი ელემენტებია ახალი ენერგეტიკული ავტომობილების სფეროში.