Vzácné kovy v elektronice a elektroenergetice

Vzácné, a zejména vzácné zeminy, kovy jsou velmi široce používány v různých high-tech průmyslových odvětvích. Strojírenství, hutnictví, chemický průmysl, sluneční energie, jaderná a vodíková energie, přístrojová technika, elektronika - kovy vzácných zemin se používají všude. Je možné vyjmenovat všechny oblasti aplikace kovů vzácných zemin po velmi dlouhou dobu, nicméně uvažujme část tohoto obrovského spektra jako přímo aplikovanou na elektroniku a elektrickou energii.

Objem kovů vzácných zemin používaných nejen v výpočetní technice, ale také v úsporných světelných zdrojích každoročně roste. Například v USA díky tomu předpovídají snížení spotřeby energie na osvětlení dvakrát. Byly zde již vytvořeny lampy s fosfory obsahujícími terbium, yttrium, cer, europium, což umožnilo zvýšit světelný výkon až třikrát s odpovídající účinností.

Supravodivé materiály na bázi niobu umožnily Japoncům vytvořit magnety tak silné, že vysokorychlostní vzduchové polštáře s rychlostí až 581 km / h již byly postaveny a jsou v provozu.

Velmi důležité jsou fotoelektrické vlastnosti rubidia a cesia, které určují jejich význam pro konstrukci fotonásobičů, fotobuněk a dalších fotoelektrických zařízení. Vlastnosti cesia a rubidia jsou podobné, proto jsou tyto kovy do značné míry zaměnitelné.

Obecně jsou tyto kovy poměrně často používány v rádiu a v elektrotechnice a v elektronice, používají se při výrobě zářivek a sloučeniny cesia a rubidia, jakož i samotné kovy, jsou vhodné jako katalyzátory a přípravky v anorganické a organické syntéze.

Lithium se používá hlavně v jaderné energii a během elektrolýzy hliníku. Uhličitan lithný jako přísada do hliníku snižuje teplotu tání elektrolytu, snižuje spotřebu anody a kryolitu, přispívá k úspoře energie a snižuje náklady na kov.

Sklo pro katodové trubice, obrazové trubice, sklenice s elektrickými izolačními vlastnostmi - v těchto oblastech hrají důležitou roli lithiové přísady. Samozřejmě se lithium široce používá v chemických zdrojích energie.

Scandium je zvláště rozšířeno v oblasti vyspělých technologií: systémy ukládání dat s vysokou rychlostí výměny informací; skandium jodid přidaný do rtuťové lampy ve velmi malém množství přiblíží své světlo přirozenému slunečnímu světlu. Elektrody pro skandium chromid jsou vyráběny pro Generátory MHD. Skandium je také součástí materiálů pro solární panely.

Tantal jako materiál anodových filmů se zvláštními dielektrickými vlastnostmi se používá v elektronice. Elektrolytické kondenzátory na základě toho je lepší než hliník, i když jsou navrženy pro práci s menším napětím.

Titan, stejně jako jeho slitiny, se vyznačuje zvýšenou pevností i při vysokých teplotách, odolností proti korozi a současně nízkou hustotou. Síť a další detaily elektrických vakuových zařízení pracujících při vysokých teplotách jsou z toho vyrobeny.

Základem žáruvzdorných slitin je wolfram. Žárovka a další detaily elektrických vakuových zařízení jsou vyrobeny z wolframu.

Slitiny molybdenu, stejně jako samotný molybden, se používají k výrobě částí elektrických vakuových zařízení určených pro dlouhodobý provoz při teplotách do 1800 ° C ve vakuu.

Četné zařízení bylo vyrobeno z molybdenu pro provoz v agresivním prostředí, včetně prvků jaderných reaktorů. Vysokoteplotní pece, elektrická pouzdra - použijte zde molybdenovou pásku.

Zejména ve vysoké poptávce jsou oxidy neodýmu a dysprosia, které se používají pro výrobu silné magnety.

Bismuth se podílí na výrobě polovodičových materiálů, zejména pro termoelektrická zařízení, mezi které patří například telurid bismutitý a selenid, a bismut-cesium-telur nabízí vyhlídku na výrobu polovodičových supravodičových chladniček.

Zejména čistý bizmut umožňuje získat vinutí pro měření magnetických polí, protože odpor vizmutu je téměř lineárně závislý na magnetickém poli, měřením odporu takového vinutí lze rozeznat sílu vnějšího magnetického pole. Vizmut je také jednou ze složek bezolovnatých a nízkotavitelných pájek používaných k montáži citlivých mikrovlnných součástí.

Selen je dirigent (typ p), jako polovodič se selen používá v solárních panelech, které fungují jak v otevřeném prostoru, tak na zemi. Olovo dotované selenem je materiál mřížek baterie.

Tellurium se používá jako dopant při výrobě olověných baterií. Slitiny s obsahem telurů mají vysokou tažnost a současně jsou silné, proto jsou z nich také vyrobeny kabely. Slitina telurů, cesia a bizmutu umožnila nastavit rekord pro polovodičovou lednici, teplota dosáhla -237 ° C.

Brýle na bázi teluru jsou polovodiče a kromě elektrické vodivosti jsou jejich zásluhou také tavitelnost a průhlednost. Tato skla našla uplatnění při konstrukci chemických zařízení pro zvláštní účely.