Metais raros na indústria de eletrônicos e energia elétrica

Os metais raros e, em particular, as terras raras, são amplamente utilizados em várias indústrias de alta tecnologia. Engenharia mecânica, metalurgia, indústria química, energia solar, energia nuclear e hidrogênio, fabricação de instrumentos, eletrônicos - metais de terras raras são usados ​​em todos os lugares. É possível enumerar todas as áreas de aplicação de metais de terras raras por um período muito longo, no entanto, consideremos parte desse vasto espectro aplicado diretamente à indústria de eletrônicos e energia elétrica.

O volume de metais de terras raras usado não apenas em tecnologia de computadores, mas também em fontes de luz econômicas está crescendo a cada ano. Por exemplo, nos EUA, devido a isso, eles prevêem uma redução no consumo de energia para iluminação em 2 vezes. Já foram criadas lâmpadas com fósforo contendo térbio, ítrio, cério e európio, o que possibilitou aumentar a emissão de luz em até 3 vezes com a economia correspondente.

Os materiais supercondutores à base de nióbio permitiram aos japoneses criar ímãs tão fortes que trens de alta velocidade com almofada de ar com velocidades de até 581 km / h já foram construídos e estão em operação.

De grande importância são as propriedades fotoelétricas do rubídio e césio, que determinam sua relevância para a construção de fotomultiplicadores, fotocélulas e outros dispositivos fotoelétricos. As propriedades do césio e do rubídio são semelhantes, portanto, esses metais são amplamente intercambiáveis.

Em geral, esses metais são amplamente utilizados no rádio, na engenharia elétrica e na eletrônica, na produção de lâmpadas fluorescentes e os compostos de césio e rubídio, como os próprios metais, são convenientes como catalisadores e preparações na síntese inorgânica e orgânica.

O lítio é usado principalmente em energia nuclear e durante eletrólise de alumínio. O carbonato de lítio, como aditivo ao alumínio, reduz o ponto de fusão do eletrólito, reduz o consumo do ânodo e da criolita, contribui para a economia de energia e reduz o custo do metal.

Vidro para tubos de raios catódicos, tubos de imagem, óculos com propriedades isolantes elétricas - os aditivos de lítio desempenham um papel importante nessas áreas. Obviamente, o lítio é amplamente utilizado em fontes de energia química.

O escândio é especialmente difundido no campo das altas tecnologias: sistemas de armazenamento de dados com alta velocidade de troca de informações; adicionado em uma lâmpada de mercúrio, o iodo escândio, em quantidades muito pequenas, aproxima sua luz da luz solar natural. Eletrodos para crometo de escândio são fabricados para Geradores MHD. O escândio também faz parte dos materiais para painéis solares.

O tântalo como material de filmes de ânodo com propriedades dielétricas especiais é usado na eletrônica. Capacitores eletrolíticos com base nele é melhor que o alumínio, embora sejam projetados para trabalhar com menos tensão.

O titânio, como suas ligas, é caracterizado pelo aumento da resistência, mesmo em altas temperaturas, resistência à corrosão e, ao mesmo tempo, baixa densidade. Malha e outros detalhes de dispositivos elétricos de vácuo operando em altas temperaturas são feitos a partir dele.

A base de ligas resistentes ao calor é o tungstênio. Filamentos incandescentes e outros detalhes de dispositivos de vácuo elétricos são feitos de tungstênio.

As ligas de molibdênio, como o próprio molibdênio, são usadas para a fabricação de peças de dispositivos de vácuo elétricos projetados para operação a longo prazo a temperaturas de até 1800 ° C no vácuo.

Vários equipamentos foram fabricados a partir de molibdênio para operação em ambientes agressivos, incluindo elementos de reatores nucleares. Fornos de alta temperatura, buchas elétricas - use fita de molibdênio aqui.

Os óxidos de neodímio e disprósio, utilizados na produção, têm uma demanda particularmente alta. ímãs poderosos.

O bismuto está envolvido na produção de materiais semicondutores, especialmente para dispositivos termoelétricos, tais materiais incluem telureto e seleneto de bismuto, e o bismuto-césio-telúrio oferece a perspectiva de produzir frigoríficos para superprocessadores semicondutores.

O bismuto particularmente puro permite obter enrolamentos para medir os campos magnéticos, uma vez que a resistência do bismuto é quase linearmente dependente do campo magnético. Ao medir a resistência de um enrolamento, é possível reconhecer a força do campo magnético externo. O bismuto também é um dos componentes das soldas sem chumbo e com baixo ponto de fusão usadas para montar componentes sensíveis a microondas.

O selênio é um condutor de orifício (tipo p); como semicondutor, o selênio é usado em painéis solares que operam tanto em espaço aberto quanto no solo. O chumbo dopado com selênio é o material das grades da bateria.

O telúrio é usado como dopante na produção de baterias de chumbo-ácido. As ligas de telúrio-chumbo têm alta ductilidade e são fortes ao mesmo tempo, razão pela qual também são feitos cabos. A liga de telúrio, césio e bismuto permitiu estabelecer um recorde para uma geladeira semicondutora, a temperatura atingiu -237 ° C.

Os vidros à base de telúrio são semicondutores e, além da condutividade elétrica, seu mérito inclui fusibilidade e transparência. Tais vidros têm aplicação na construção de equipamentos químicos para fins especiais.