Zeldzame metalen in de elektronica- en elektriciteitsindustrie

Zeldzame, en met name zeldzame aarde, metalen worden zeer veel gebruikt in verschillende hightechindustrieën. Mechanische engineering, metallurgie, de chemische industrie, zonne-energie, nucleaire en waterstofenergie, instrumentengineering, elektronica - overal worden zeldzame aardmetalen gebruikt. Het is mogelijk om alle toepassingsgebieden van zeldzame aardmetalen voor een zeer lange tijd op te sommen, maar laten we een deel van dit enorme spectrum beschouwen dat rechtstreeks wordt toegepast op elektronica en elektrische energie.

Het volume zeldzame aardmetalen dat niet alleen in computertechnologie, maar ook in economische lichtbronnen wordt gebruikt, groeit elk jaar. In de VS voorspellen ze bijvoorbeeld een verlaging van het energieverbruik voor verlichting met 2 keer. Lampen met fosforen die terbium, yttrium, cerium, europium bevatten, zijn daar al gemaakt, waardoor het mogelijk was om de lichtopbrengst tot 3 keer te verhogen met de juiste efficiëntie.

Dankzij supergeleidende materialen op basis van niobium konden de Japanners zo sterk magneten maken dat hogesnelheidstreinen met luchtkussen met snelheden tot 581 km / u al zijn gebouwd en in bedrijf zijn.

Van groot belang zijn de foto-elektrische eigenschappen van rubidium en cesium, die hun relevantie bepalen voor de constructie van fotomultiplicatoren, fotocellen en andere foto-elektrische apparaten. De eigenschappen van cesium en rubidium zijn vergelijkbaar, daarom zijn deze metalen grotendeels uitwisselbaar.

Over het algemeen worden deze metalen op grote schaal gebruikt in radio, en in elektrotechniek en in elektronica, ze worden gebruikt bij de productie van fluorescentielampen, en cesium- en rubidiumverbindingen, zoals de metalen zelf, zijn geschikt als katalysatoren en preparaten bij anorganische en organische synthese.

Lithium wordt voornamelijk gebruikt in kernenergie en tijdens elektrolyse van aluminium. Lithiumcarbonaat verlaagt als additief voor aluminium het smeltpunt van de elektrolyt, vermindert het verbruik van de anode en cryoliet, draagt ​​bij aan energiebesparing en verlaagt de kosten van metaal.

Glas voor kathodestraalbuizen, beeldbuizen, glazen met elektrisch isolerende eigenschappen - in deze gebieden spelen lithiumadditieven een belangrijke rol. Natuurlijk wordt lithium veel gebruikt in chemische energiebronnen.

Scandium is vooral wijdverbreid op het gebied van hoogwaardige technologieën: gegevensopslagsystemen met een hoge snelheid van informatie-uitwisseling; scandiumjodide dat in een zeer kleine hoeveelheid aan de kwiklamp wordt toegevoegd, brengt zijn licht dichter bij natuurlijk zonlicht. Elektroden voor scandiumchromide zijn gemaakt voor MHD-generatoren. Scandium maakt ook deel uit van de materialen voor zonnepanelen.

Tantaal als materiaal van anodefilms met speciale diëlektrische eigenschappen wordt in de elektronica gebruikt. Elektrolytische condensatoren op basis hiervan is het beter dan aluminium, hoewel ze zijn ontworpen om met minder spanning te werken.

Titanium, net als zijn legeringen, wordt gekenmerkt door verhoogde sterkte, zelfs bij hoge temperaturen, corrosiebestendigheid en tegelijkertijd lage dichtheid. Gaas en andere details van elektrische vacuümapparaten die bij hoge temperaturen werken, zijn hiervan gemaakt.

De basis van hittebestendige legeringen is wolfraam. Gloeilampen en andere details van elektrische vacuümapparaten zijn gemaakt van wolfraam.

Molybdeenlegeringen, zoals molybdeen zelf, worden gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen van elektrische vacuümapparaten die zijn ontworpen voor langdurig gebruik bij temperaturen tot 1800 ° C in vacuüm.

Talrijke apparatuur is gemaakt van molybdeen voor gebruik in agressieve omgevingen, waaronder elementen van kernreactoren. Ovens op hoge temperatuur, elektrische bussen - gebruik hier molybdeentape.

Vooral in de hoge vraag zijn neodymium en dysprosiumoxiden, die worden gebruikt voor de productie krachtige magneten.

Bismuth is betrokken bij de productie van halfgeleidermaterialen, met name voor thermo-elektrische apparaten, dergelijke materialen omvatten telluride en bismuth-selenide en bismuth-cesium-tellurium biedt het vooruitzicht voor de productie van halfgeleider-superprocessor-koelkasten.

In het bijzonder zuivere bismut maakt het mogelijk om wikkelingen te verkrijgen voor het meten van magnetische velden, omdat de weerstand van bismut bijna lineair afhankelijk is van het magnetische veld, door de weerstand van een dergelijke wikkeling te meten kan men de sterkte van het externe magnetische veld herkennen. Bismuth is ook een van de componenten van loodvrije en laagsmeltende soldeerapparaten die worden gebruikt voor het monteren van gevoelige magnetroncomponenten.

Selenium is een gatgeleider (p-type), als halfgeleider wordt selenium gebruikt in zonnepanelen die zowel in open ruimte als op de grond werken. Selenium-gedoteerd lood is het materiaal van batterijroosters.

Tellurium wordt gebruikt als doteerstof bij de productie van loodzuurbatterijen. Tellurium-loodlegeringen hebben een hoge ductiliteit en zijn tegelijkertijd sterk, daarom worden er ook kabels van gemaakt. De legering van tellurium, cesium en bismut liet een record vestigen voor een halfgeleider-koelkast, de temperatuur bereikte -237 ° C.

Op Tellurium gebaseerde glazen zijn halfgeleiders en naast elektrische geleidbaarheid omvat hun verdienste ook smeltbaarheid en transparantie. Dergelijke glazen zijn toegepast bij de constructie van chemische apparatuur voor speciale doeleinden.