Che cosa è utilizzato per il disperosio?

Di gran lunga, il più grande consumatore di disprosium è l'industria del magnete permanente. Tali magneti dominano il mercato dei motori a trazione ad alta efficienza che vengono utilizzati in veicoli ibridi e elettrici, generatori di turbine eoliche e dischi rigidi.

Dysprosium comprende circa il 3 al 6 per cento dei neodimio-ferro-boro (NdFeB) magneti (in peso) utilizzati in applicazioni specifiche, di solito ad alta temperatura. Essendo stabili su una gamma di temperature e riducendo il peso del magnete fino al 90 percento, tali magneti sono fondamentali per tutti i veicoli ibridi e elettrici.

La domanda del settore del magnete permanente rappresenta circa il 90 per cento di tutto il dispprosi consumato ogni anno.

Il mercato del magnete permanente è cresciuto a un tasso medio stimato di circa il 13% tra il 2003 e il 2008 e si prevede che continuerà ad aumentare tra il 8 e il 10% all'anno fino al 2019.

Secondo Magneticsmagazine. com, le vendite globali di magneti permanenti sono stimati a crescere da circa 15 miliardi di dollari nel 2012 a oltre 28 miliardi di dollari entro il 2019.

Nonostante gli sforzi per ridurre la quantità di dysprosium utilizzata nei magneti permanenti ad alta temperatura, è ancora parte integrante delle circa 80 tonnellate di magneti NdFeB prodotte in tutto il mondo ogni anno.

E mentre il mercato primario dei magneti NdFeB contenenti dispprosi sono automobili di energia alternativa, questi magneti possono essere trovati anche in altri motori ad alta temperatura e generatori, generatori commerciali e industriali, tra cui turbine eoliche, biciclette elettriche e sistemi di stoccaggio energetico , sistemi di treno maglev, calibri, relè e interruttori, strumenti di separazione magnetica, sensori, MRI e unità di refrigerazione magnetica tra le varie altre applicazioni.

Secondo la ricerca condotta sui materiali necessari per le tecnologie di energia critica da parte della Commissione europea, la domanda di dysprosium raddoppierà entro il 2020, mediando un tasso di crescita annuo del 9%. Infine, il gruppo prevede che questo porterà ad una mancanza di approvvigionamento del 23 per cento entro la fine del decennio.

A seguito della scarsità di approvvigionamento di terra rara che ha portato i prezzi a questi elementi verso il cielo nel 2010 e nel 2011, molte organizzazioni, tra cui il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), prevedevano una mancanza imminente di disprosi. Un risultato di questo è stato lo sforzo di ri-progettare magneti permanenti ad alta temperatura e sistemi dipendenti da tali magneti per ridurre la quantità di disprosi necessario.

Nel 2012 Toshiba ha annunciato lo sviluppo di magneti ad alta temperatura del samarium-cobalto privo di dispersione.

Altre applicazioni per il dysprosium includono nella lega cermet Terfenol-D (cioè che significa "D"). Terfenol-D, che contiene anche ferro e terbium, è stato utilizzato in trasduttori, resonatori meccanici e iniettori di precisione di carburante liquido.

Sono stati dimostrati i cermetti di nichel di ossido di ossido di ossido di ossidi di alta sezione trasversale di assorbimento termico-neutrone.

Perché questo è importante? Ebbene, i reattori nucleari necessitano di un materiale con tali proprietà per creare aste di controllo per assorbire i neutroni e, in tal modo, raffreddare il processo di reazione nucleare. Importante, i cermeti non si gonfiano né contraggono sotto il bombardamento di neutroni, anche se cambia forma all'interno di un campo magnetico.

Come fonte di radium, i calcogenidi di disprosium-cadmio sono usati per studiare diverse reazioni chimiche.

L'ossido di dispirazione, nel frattempo, viene utilizzato come addittivo in condensatori specializzati per l'industria elettronica.

La capacità della terra rara da magnetizzare rende anche l'ideale per i componenti in dischi rigidi e altri dati di memorizzazione.

Le lampade a scarica di alogenuri e materiali laser che combinano disprosium e vanadio che utilizzano il ioduro di disprosium (DyI3) producono una luce molto intensa e bianca.

I cristalli di solfato di calcio e di fluoruro di calcio drogati con disprosium possono essere usati in dosimetri, strumenti specializzati per la misura delle radiazioni ionizzanti. Ciò è dovuto al fatto che il disprosium si accenderà quando il materiale è esposto alla radiazione. Il livello di luminescenza indica il livello circostante della radiazione.

Infine, i nanofibri di alcuni composti disprosiali hanno dimostrato di possedere un'ampia superficie e risultano estremamente forti.

Queste proprietà possono renderle idonee per ingredienti catalitici o applicazioni ad elevata resistenza alla corrosione.

Fonti

Arnold Magnetic Technologies.

Il ruolo importante del disperosio nei magneti permanenti moderni . 17 gennaio 2012. Kingsnorth, Prof. Dudley "Può sopravvivere la dinastia rara della Cina". Conferenza mineraria e mercati industriali della Cina. Presentazione: 24 settembre 2013.