Sajarah magnet permanen bumi jarang pikeun motor

Unsur tanah jarang (rare earth)magnet permanen bumi jarang) are 17 metallic elements in the middle of the periodic table (atomic numbers 21, 39, and 57-71) that have unusual fluorescent, conductive, and magnetic properties that make them incompatible with more common metals such as Iron) is very useful when alloyed or mixed in small amounts. Geologically speaking, rare earth elements are not particularly rare. Deposits of these metals are found in many parts of the world, and some elements are present in roughly the same amount as copper or tin. However, rare earth elements have never been found in very high concentrations and are often mixed with each other or with radioactive elements such as uranium. The chemical properties of rare earth elements make it difficult to separate from surrounding materials, and these properties also make They are difficult to purify. Current production methods require large amounts of ore and generate large amounts of hazardous waste to extract only small amounts of rare earth metals, with waste from processing methods including radioactive water, toxic fluorine and acids.

Magnet permanén pangheubeulna kapanggih nyaéta mineral nu nyadiakeun médan magnét stabil. Nepi ka awal abad ka-19, magnét rapuh, teu stabil, sarta dijieun tina baja karbon. Dina 1917, Jepang manggihan baja magnet kobalt, nu dijieun perbaikan. Kinerja magnét permanén terus ningkat saprak kapanggihna. Pikeun Alnicos (Al/Ni/Co alloy) dina 1930-an, évolusi ieu diwujudkeun dina jumlah maksimum ngaronjat produk énergi (BH) max, nu greatly ningkat faktor kualitas magnét permanén, sarta pikeun volume dibikeun magnet, kapadetan énergi maksimum bisa dirobah jadi kakuatan nu bisa dipaké dina mesin maké magnet.

Magnet ferrite munggaran teu kahaja kapanggih dina 1950 di laboratorium fisika milik Philips Industrial Research di Walanda. Asistén disintésis ku kasalahan - anjeunna sakuduna dituju nyiapkeun sampel séjén pikeun diajar salaku bahan semikonduktor. Ieu kapanggih yén éta sabenerna magnét, ku kituna disalurkeun ka tim panalungtikan magnét. Alatan kinerja alus na salaku magnet jeung ongkos produksi handap. Sapertos kitu, éta mangrupikeun produk anu dikembangkeun ku Philips anu nandaan awal paningkatan gancang dina panggunaan magnet permanén.

Dina taun 1960-an, magnet bumi jarang munggaran(magnet permanen bumi jarang)dijieun tina alloy tina unsur lantanida, yttrium. Éta mangrupikeun magnet permanén anu paling kuat kalayan magnetisasi jenuh anu luhur sareng résistansi anu hadé pikeun demagnetisasi. Sanaos aranjeunna mahal, rapuh sareng teu cekap dina suhu anu luhur, aranjeunna mimiti ngadominasi pasar nalika aplikasina janten langkung relevan. Kapamilikan komputer pribadi janten nyebar dina taun 1980-an, anu hartosna paménta tinggi pikeun magnet permanén pikeun hard drive.

Paduan sapertos samarium-kobalt dikembangkeun dina pertengahan 1960-an sareng generasi kahiji logam transisi sareng bumi jarang, sareng dina ahir 1970-an, harga kobalt naék parah kusabab pasokan anu teu stabil di Kongo. Dina waktos éta, pangluhurna samarium-kobalt magnét permanén (BH) max éta pangluhurna sarta komunitas panalungtikan kudu ngaganti magnet ieu. Sababaraha taun ti harita, taun 1984, pamekaran magnét permanén dumasar kana Nd-Fe-B munggaran diajukeun ku Sagawa dkk. Ngagunakeun téhnologi powder metalurgi di Sumitomo Special Metals, ngagunakeun prosés spinning lebur ti General Motors. Ditémbongkeun saperti dina gambar di handap ieu, (BH) max geus ningkat leuwih ampir abad, dimimitian dina ≈1 MGOe pikeun baja jeung ngahontal ngeunaan 56 MGOe pikeun magnet NdFeB leuwih 20 taun katukang.

Kelestarian dina prosés industri nembé janten prioritas, sareng unsur-unsur bumi jarang, anu diakui ku nagara-nagara salaku bahan baku konci kusabab résiko suplai anu luhur sareng pentingna ékonomi, parantos muka daérah pikeun panalungtikan ngeunaan magnet permanén bébas bumi jarang. Salah sahiji arah panalungtikan anu mungkin nyaéta ningali deui magnet permanén anu pangheubeulna, magnét ferrite, sareng diajar deui nganggo sadaya alat sareng metode énggal anu aya dina dasawarsa ayeuna. Sababaraha organisasi ayeuna nuju ngerjakeun proyék-proyék panilitian énggal anu ngaharepkeun ngagentos magnet bumi jarang ku alternatif anu langkung héjo, langkung éfisién.