Роторы шумят на ветру и предоставляют сетям электричество. Чтобы гарантировать, чтобы заводы работали максимально без ошибок и достигли высокого энергетического урожая, последнее поколение все больше и больше снабжается сильным, постоянными магнитами мультитонны вместо коробки передач. Эти магниты делают хорошую работу в автомобилях, также: Они позволяют многочисленные электроприводы, которые заставляют стеклоочистители, например, быть меньшего и более легкого дизайна.
Электроприводы или сервоприводы расположены во многих положениях в автомобиле, везде, куда вещи должны быть определенно перемещены и помещены, ли для боковых окон или для регулирования места. Самые сильные магниты основаны на неодимии, железе и боре. Dysprosium также часто содержится.
Проблема: В то время как железо и бор легко доступны, поставка неодимия и dysprosium очень важна. Поскольку эти элементы редкоземельных элементов только получены при трудных условиях и с большим количеством энергетического входа. Они поэтому довольно дорогие в сравнении, и их приобретение оставляет экологический след. Кроме того, больше чем 90 процентов этих элементов прибывают из Китая.
Почти половина международных запасов расположена там.Превращение старого в новыйПоэтому ученые пытаются переработать магниты. Вплоть до сих пор это означает: Вы извлекаете элементы редкоземельных элементов из магнитов снова.
Это, однако, чрезвычайно трудоемкое и дорогое. Ученые Fraunhofer Project Group для Стратегий Переработки и Ресурса Материалов IWKS в Alzenau и Ханау Института Фраунгофера Исследования Силиката ISC теперь преследуют другой подход. «Вместо того, чтобы пытаться возвратить каждый отдельный тип редкоземельного элемента, мы сосредотачиваемся на переработке всего материала, имея в виду полный магнит – и это только в нескольких шагах», Оливер Диль, объясняет ученый в IWKS Project Group. «Этот процесс намного легче и более эффективен, потому что состав материала уже почти, как это должно быть».Для переработки ученые полагаются на расплавить процесс вращения – метод, уже проверенный на практике для других сплавов, также известных как «быстрое отвердевание».
Имя показывает метод: исследователи сжижают магнит в смешении. Сжижаемый материал, нагретый больше чем до 1 000 градусов Цельсия, направлен через носик на охлажденное водой медное колесо, которое вращается со скоростью 10 – 35 метров в секунду. Как только расплавленная капелька входит в контакт с медью, это передает свое тепло металлу в рамках долей секунды и укрепляется. Ученые называют появляющиеся существенные формирования «хлопьями».
Характерная особенность – структура, сформированная в хлопьях. Если бы расплавленному материалу позволили укрепиться нормальным способом, атомы «выстроились бы в линию в рядах» в кристаллической решетке. В расплавить процедуре вращения, однако, избегают кристаллизации: Или аморфная структура сформирована, в котором атомы полностью нерегулярно устроены, или нанокристаллическая структура, в которой атомы устраиваются в зерне размера миллимикрона, чтобы сформировать прозрачную структуру. Преимущество: размеры зерна – значение областей с той же самой прозрачной структурой – может быть определенно различно.
Они могут использоваться, чтобы изменить свойства постоянного магнита. В дальнейшем шаге исследователи мелют хлопья в порошок, который может тогда быть далее обработан. «Мы вжимаем его в его заключительную форму», говорит Диль.Первый магнит успешно переработанУченые уже создали опытный завод и сумели переработать магниты там. «Демонстрационная система может обработать до половины килограмма литого материала и где-нибудь между лабораторией и крупномасштабным заводом», Diehl продолжает определять.
Исследователи теперь оптимизируют свойства переработанных магнитов, изменяя расплавить процесс вращения – таких как скорость медного колеса, например, или температура расплавленного материала во время быстрого процесса отвердевания. Оба влияют на скорость охлаждения и последовательно также прозрачную структуру укрепленного материала.Во многих случаях магниты чрезвычайно трудно удалить из двигателей.
Ученые поэтому развивают потенциальные способы создать цикл коллекции для используемых двигателей, и также дизайна, более подходящего для разборки: Как двигатели могли быть альтернативно разработаны, чтобы облегчить удалять магниты позднее? То, какие затраты будут понесены, является вопросом, на который в настоящее время трудно ответить: «Ожидаемое финансовое преимущество в переработке магнитов зависит не только от процесса переработки, но также и от ценового развития для элементов редкоземельных элементов», говорит Диль. «Чем выше цены на сырье за редкие земли, тем больше это окупится уже, чтобы переработать существующие материалы».