Harvinaiset metallit elektroniikassa ja sähköteollisuudessa

Harvinaisia ​​ja erityisesti harvinaisia ​​maametalleja sisältäviä metalleja käytetään hyvin laajalti erilaisissa huipputekniikan aloilla. Koneenrakennus, metallurgia, kemianteollisuus, aurinkoenergia, ydin- ja vetyenergia, instrumenttien valmistus, elektroniikka - harvinaisia ​​maametallia käytetään kaikkialla. Harvinaisten maametallien kaikkia käyttöalueita on mahdollista luetella erittäin kauan, kuitenkin harkitaan osaa tästä valtavasta spektristä, jota sovelletaan suoraan elektroniikka- ja sähköteollisuuteen.

Tietotekniikan lisäksi myös taloudellisissa valonlähteissä käytettyjen harvinaisten maametallien määrä kasvaa vuosittain. Esimerkiksi Yhdysvalloissa tämän vuoksi he ennustavat valaistuksen energiankulutuksen vähentyvän 2-kertaisesti. Siellä on jo luotu terbiumia, yttriumia, ceriumia, europiumia sisältäviä fosforia sisältäviä valaisimia, jotka antoivat mahdolliseksi lisätä valotehoa jopa 3-kertaiseksi vastaavan talouden kanssa.

Niobiumpohjaiset suprajohtavat materiaalit ovat antaneet japanilaisille mahdollisuuden luoda niin vahvoja magneetteja, että nopeat ilmatyynyjunat, joiden nopeus on jopa 581 km / h, on jo rakennettu ja ne ovat toiminnassa.

Erittäin tärkeitä ovat rubidiumin ja cesiumin valosähköiset ominaisuudet, jotka määrittävät niiden merkityksen valomittarien, valosolujen ja muiden valosähköisten laitteiden rakentamisessa. Cesiumin ja rubidiumin ominaisuudet ovat samanlaiset, joten nämä metallit ovat suurelta osin vaihdettavissa.

Yleensä näitä metalleja käytetään melko laajasti radiossa ja sähkötekniikassa sekä elektroniikassa, niitä käytetään loistelamppujen valmistuksessa, ja cesium- ja rubidiumyhdisteet, kuten metallit itsekin, ovat käteviä katalysaattoreina ja valmisteina epäorgaanisessa ja orgaanisessa synteesissä.

Litiumia käytetään pääasiassa ydinvoimaloissa ja alumiinin elektrolyysin aikana. Litiumkarbonaatti lisäaineena alumiinille vähentää elektrolyytin sulamispistettä, vähentää anodin ja kryoliitin kulutusta, edistää energiansäästöä ja vähentää metallin kustannuksia.

Katodisädeputkien lasit, kuvaputket, lasit, joilla on eristäviä ominaisuuksia - litiumlisäaineilla on tärkeä rooli näillä alueilla. Tietysti litiumia käytetään laajalti kemiallisissa virran lähteissä.

Scandium on erityisen laajalle levinnyt korkean teknologian alalla: tiedonsiirtojärjestelmät, joilla on nopea tiedonvaihto; elohopealampussa lisättyä skandiumjodia, erittäin pieninä määrinä, tuo sen valon lähemmäksi luonnollista auringonvaloa. Skandiumkromidin elektrodit on valmistettu MHD-generaattorit. Scandium on myös osa aurinkopaneelien materiaaleja.

Tantaalia anodikalvojen materiaalina, jolla on erityiset dielektriset ominaisuudet, käytetään elektroniikassa. Elektrolyyttikondensaattorit perustuen siihen, parempi kuin alumiini, vaikka ne on suunniteltu toimimaan pienemmällä jännitteellä.

Titaanille, kuten sen seoksille, on ominaista lisääntynyt lujuus jopa korkeissa lämpötiloissa, korroosionkestävyys ja samalla matala tiheys. Siitä valmistetaan korkeissa lämpötiloissa toimivien sähköisten tyhjiölaitteiden verkko ja muut yksityiskohdat.

Lämmönkestävien seosten perusta on volframi. Volframia käytetään hehkulankojen ja muiden yksityiskohtien valmistamiseen sähköisissä tyhjiölaitteissa.

Molybdeeniseoksia, kuten itse molybdeeniä, käytetään sähköisten tyhjiölaitteiden osien valmistukseen, jotka on suunniteltu pitkäaikaiseen käyttöön lämpötilassa 1800 ° C asti tyhjiössä.

Molybdeenista on valmistettu lukuisia laitteita käytettäväksi aggressiivisissa ympäristöissä, mukaan lukien ydinreaktorien elementit. Korkean lämpötilan uunit, sähköholkit - käytä tässä molybdeeniteippiä.

Erityisen suurta kysyntää ovat neodyymi- ja dysprosiumoksidit, joita käytetään tuotantoon voimakkaita magneetteja.

Vismutti on mukana puolijohdemateriaalien, erityisesti lämpöelektristen laitteiden, tuotannossa. Tällaisia ​​materiaaleja ovat vismutti-telluridi ja selenidi, ja vismutti-cesium-telluuri tarjoaa mahdollisuuden tuottaa puolijohdekompressorijäähdyttimiä.

Erityisen puhtaan vismutin avulla voidaan saada käämiä magneettikentien mittaamiseksi, koska vismutin vastus on melkein lineaarisesti riippuvainen magneettikentästä, mittaamalla sellaisen käämin resistanssi voidaan tunnistaa ulkoisen magneettikentän voimakkuus. Vismutti on myös yksi lyijyttömien ja heikosti sulavien juotteiden komponenteista, joita käytetään herkkien mikroaaltouunien komponenttien asentamiseen.

Seleeni on reikäjohdin (p-tyyppi), puolijohteena seleeniä käytetään aurinkopaneeleissa, jotka toimivat sekä avoimessa tilassa että maassa. Seleeniseostettu lyijy on akkurestien materiaali.

Telluuria käytetään lisäaineena lyijyakkujen valmistuksessa. Telluuri-lyijyseoksilla on korkea taipuisuus ja samanaikaisesti vahvat, siksi myös niistä valmistetaan kaapeleita. Telluurin, cesiumin ja vismutin seos antoi asettaa ennätyksen puolijohdejääkaapille, lämpötilan ollessa -237 ° C.

Telluuripohjaiset lasit ovat puolijohteita, ja niiden johtavuuteen sisältyy sähkönjohtavuuden lisäksi sulavuus ja läpinäkyvyys. Tällaisia ​​laseja on löydetty sovelluksesta kemiallisten laitteiden rakentamiseen erityistarkoituksiin.