Motorrentzako lur arraroen iman iraunkorren historia

Lur arraroen elementuak (lur arraroen iman iraunkorrak) taula periodikoaren erdian dauden 17 elementu metaliko dira (21, 39 eta 57-71 zenbaki atomikoak) eta ezohiko propietate fluoreszente, eroale eta magnetikoak dituztenak, burdina bezalako metal arruntagoekin bateraezinak egiten dituztenak) oso erabilgarria da. aleatuak edo kantitate txikietan nahastuta. Geologikoki hitz eginez, lur arraroen elementuak ez dira bereziki arraroak. Metal horien gordailuak munduko leku askotan aurkitzen dira, eta elementu batzuk kobrea edo eztainuaren kopuru berean daude gutxi gorabehera. Hala ere, lur arraroen elementuak ez dira inoiz kontzentrazio oso altuetan aurkitu eta askotan elkarren artean edo uranioa bezalako elementu erradioaktiboekin nahasten dira. Lur arraroen elementuen propietate kimikoek zaila egiten dute inguruko materialetatik bereiztea, eta propietate horiek, gainera, zailak dira arazteko. Gaur egungo produkzio-metodoek mineral kantitate handiak behar dituzte eta hondakin arriskutsu kopuru handiak sortzen dituzte lur arraroen metalen kantitate txikiak soilik ateratzeko, ur erradioaktiboa, fluoro toxikoa eta azidoak barne prozesatzeko metodoetako hondakinekin.

Aurkitutako lehen iman iraunkorrak eremu magnetiko egonkorra ematen zuten mineralak izan ziren. mende hasierara arte, imanak hauskorrak, ezegonkorrak eta karbono-altzairuz eginak ziren. 1917an, Japoniak kobalto iman altzairua aurkitu zuen, eta horrek hobekuntzak egin zituen. Iman iraunkorren errendimendua hobetzen joan da aurkitu zutenetik. Alnicos-entzat (Al/Ni/Co aleazioak) 1930eko hamarkadan, bilakaera hori energia-produktu handitu (BH)max-en kopuru maximoan agertu zen, horrek iman iraunkorren kalitate-faktorea asko hobetu zuen, eta iman bolumen jakin baterako, energia-dentsitate maximoa imanak erabiltzen dituzten makinetan erabil daitekeen potentzia bihur liteke.

Lehen ferrita imana 1950ean aurkitu zuten ustekabean, Herbehereetako Philips Industrial Research-eko fisika laborategian. Laguntzaile batek akatsez sintetizatu zuen: beste lagin bat prestatu behar zuen material erdieroale gisa aztertzeko. Benetan magnetikoa zela aurkitu zen, beraz, ikerketa-talde magnetikoari pasatu zioten. Iman gisa duen errendimendu ona eta ekoizpen kostu txikiagoa dela eta. Hori dela eta, Philips-ek garatutako produktua izan zen, iman iraunkorren erabileraren hazkunde azkarraren hasiera markatu zuena.

1960ko hamarkadan, lehen lur arraroen imanak(lur arraroen iman iraunkorrak)lantanidoaren, itrioaren, aleazioz egin ziren. Iman iraunkor indartsuenak dira, saturazio handiko magnetizazioarekin eta desmagnetizazioarekiko erresistentzia ona dutenak. Tenperatura altuetan garestiak, hauskorrak eta eraginkorrak ez diren arren, merkatuan nagusitzen hasi dira, haien aplikazioak garrantzi handiagoa hartzen duten heinean. Ordenagailu pertsonalen jabetza 1980ko hamarkadan hedatu zen, eta horrek iman iraunkorren eskaera handia ekarri zuen disko gogorretan.

Samario-kobaltoa bezalako aleazioak 1960ko hamarkadaren erdialdean garatu ziren trantsizio-metalen eta lur arraroen lehen belaunaldiarekin, eta 1970eko hamarkadaren amaieran, kobaltoaren prezioa izugarri igo zen Kongoko hornikuntza ezegonkorra zela eta. Garai hartan, samario-kobaltoko iman iraunkorrik (BH)max altuena zen eta ikerketa komunitateak iman horiek ordezkatu behar izan zituen. Urte batzuk geroago, 1984an, Nd-Fe-B-n oinarritutako iman iraunkorren garapena proposatu zuten lehen aldiz Sagawa et al. Sumitomo Special Metals-en hauts-metalurgia teknologia erabiliz, General Motors-en urtze-biraketa-prozesua erabiliz. Beheko irudian erakusten den moduan, (BH)max ia mende batean hobetu da, ≈1 MGOe-tik hasita altzairuarentzat eta 56 MGOe ingurura iritsi arte NdFeB imanentzat azken 20 urteetan.

Prozesu industrialen jasangarritasuna lehentasuna bihurtu da azkenaldian, eta herrialdeek lehengai nagusitzat aitortu dituzten lur arraroen elementuek, hornikuntza arrisku handiagatik eta garrantzi ekonomikoagatik, lur arrarorik gabeko iman iraunkor berriak ikertzeko eremuak ireki dituzte. Ikerketaren norabide posible bat da lehen garatutako iman iraunkorrei, ferrita-imanei, atzera begiratu eta gehiago aztertzea azken hamarkadetan eskuragarri dauden tresna eta metodo berri guztiak erabiliz. Hainbat erakunde ikerketa-proiektu berrietan ari dira lanean, lur arraroen imanak alternatiba berdeago eta eraginkorragoekin ordezkatzea espero dutenak.