Retie metāli elektronikā un elektroenerģijā

Retos un it īpaši retzemju metālus ļoti plaši izmanto dažādās augsto tehnoloģiju nozarēs. Mašīnbūve, metalurģija, ķīmiskā rūpniecība, saules enerģija, kodolenerģija un ūdeņraža enerģija, instrumentu inženierija, elektronika - visur tiek izmantoti retzemju metāli. Ir iespējams ļoti ilgi uzskaitīt visas retzemju metālu pielietojuma jomas, tomēr ņemsim vērā daļu no šī plašā spektra, ko tieši piemēro elektronikai un elektroenerģijas nozarei.

Ne tikai datortehnoloģijās, bet arī ekonomiskos gaismas avotos izmantoto retzemju metālu apjoms katru gadu pieaug. Piemēram, ASV šī iemesla dēļ viņi prognozē, ka apgaismojuma enerģijas patēriņš samazināsies divas reizes. Tajā jau ir izveidotas lampas ar fosforiem, kas satur terbiju, itriju, ceriju, europiju, kas ļāva palielināt gaismas izstarojumu līdz 3 reizēm ar atbilstošu ekonomiju.

Uz niobija bāzes iegūtie supravadošie materiāli ļāva japāņiem radīt tik spēcīgus magnētus, ka jau ir uzbūvēti un darbojas ātrgaitas gaisa spilvenu vilcieni ar ātrumu līdz 581 km / h.

Liela nozīme ir rubīdija un cēzija fotoelektriskajām īpašībām, kas nosaka to atbilstību fotoelektrisko virpotāju, fotoelementu un citu fotoelektrisko ierīču uzbūvei. Cēzija un rubīdija īpašības ir līdzīgas, tāpēc šie metāli lielākoties ir savstarpēji aizstājami.

Parasti šos metālus diezgan plaši izmanto radio, elektrotehnikā un elektronikā, tos izmanto dienasgaismas spuldžu ražošanā, un cēzija un rubīdija savienojumi, kā arī paši metāli ir ērti kā katalizatori un preparāti neorganiskā un organiskā sintēzē.

Litiju galvenokārt izmanto kodolenerģijā un alumīnija elektrolīzes laikā. Litija karbonāts kā piedeva alumīnijam samazina elektrolīta kušanas temperatūru, samazina anoda un kriolīta patēriņu, veicina enerģijas taupīšanu un samazina metāla izmaksas.

Stikls katodstaru lampām, attēlu lampas, brilles ar elektriski izolējošām īpašībām - šajās vietās litija piedevām ir liela loma. Protams, litijs tiek plaši izmantots ķīmiskajos enerģijas avotos.

Scandium ir īpaši plaši izplatīts augsto tehnoloģiju jomā: datu glabāšanas sistēmas ar lielu informācijas apmaiņas ātrumu; dzīvsudraba lampā pievienotais skandija jods, ļoti mazos daudzumos, tuvina tā gaismu dabiskajai saules gaismai. Ir izgatavoti skandija hromīda elektrodi MHD ģeneratori. Scandium ir arī daļa no saules paneļu materiāliem.

Tantals kā anoda plēvju materiāls ar īpašām dielektriskām īpašībām tiek izmantots elektronikā. Elektrolītiskie kondensatori pamatojoties uz to, ir labāks nekā alumīnijs, lai gan tie ir paredzēti darbam ar mazāku spriegumu.

Titānam, tāpat kā tā sakausējumiem, ir raksturīga paaugstināta izturība pat augstā temperatūrā, izturība pret koroziju un vienlaikus zems blīvums. No tā tiek izgatavotas acs un citas detaļas elektriskām vakuuma ierīcēm, kas darbojas augstā temperatūrā.

Karstumizturīgu sakausējumu pamats ir volframs. Kvēlspuldzes un citas elektrisko vakuuma ierīču detaļas ir izgatavotas no volframa.

Molibdēna sakausējumus, tāpat kā pašu molibdēnu, izmanto elektrisko vakuuma ierīču detaļu ražošanai, kas paredzētas ilgstošai darbībai vakuumā temperatūrā līdz 1800 ° C.

No molibdēna ir izgatavotas daudzas iekārtas darbībai agresīvā vidē, ieskaitot kodolreaktoru elementus. Augstas temperatūras krāsnis, elektriskās bukses - šeit izmantojiet molibdēna lenti.

Īpaši liels pieprasījums ir neodīmam un disprosija oksīdiem, kurus izmanto ražošanā spēcīgi magnēti.

Bismuts ir iesaistīts pusvadītāju materiālu ražošanā, jo īpaši termoelektrisko ierīču ražošanā, pie šādiem materiāliem pieder bismuta tellurīds un selenīds, un bismuta-cēzija-tellūrs piedāvā iespēju ražot pusvadītāju superprocesoru ledusskapjus.

Īpaši tīrs bismuts ļauj iegūt tinumus magnētiskā lauka mērīšanai, jo bismuta pretestība ir gandrīz lineāri atkarīga no magnētiskā lauka, izmērot šāda tinuma pretestību, var atpazīt ārējā magnētiskā lauka stiprumu. Bismuts ir arī viens no bezsvina un zemu kušanas lodmetālu komponentiem, ko izmanto jutīgu mikroviļņu komponentu montāžai.

Selēns ir caurumu vadītājs (p-veida), kā pusvadītājs selēnu izmanto saules paneļos, kas darbojas gan atklātā telpā, gan uz zemes. Ar selēnu leģēts svins ir akumulatoru režģu materiāls.

Telūrijs tiek izmantots kā palīgviela svina-skābes akumulatoru ražošanā. Telūra un svina sakausējumiem ir augsta elastība un vienlaikus tie ir spēcīgi, tāpēc arī kabeļi ir izgatavoti no tiem. Telūra, cēzija un bismuta sakausējums ļāva uzstādīt pusvadītāju ledusskapja rekordu, temperatūra sasniedza –237 ° C.

Brilles, kuru pamatā ir tellūrs, ir pusvadītāji, un papildus elektrības vadītspējai to nopelni ietver arī kausējamību un caurspīdīgumu. Šādas brilles ir atradušas izmantojumu ķīmisku iekārtu ražošanā īpašiem mērķiem.