ケンブリッジ大学の研究者は、希土類磁石の可能な代替品を作成する新しい方法を発見しました。
オーストリアの同僚と協力して、ケンブリッジ大学の研究者は、希少地球の磁石の代わりに潜在的に使用できる「宇宙の磁石」であるテトラタエナイトが潜在的に使用できることを発見しました。
以前は、実験室でテトラタエナイトを作ろうとする試みは、極端かつ非現実的な方法に依存していましたが、これは研究者が一般的な要素リンを使用することで変化するように設定されています。リンを使用することにより、特殊な治療法や高価な技術なしに、人工的に大規模にテトラタエナイトを生産する可能性があります。
「」というタイトルの記事バルク合金鋳物におけるハードマグネティックテトラタエナイトの直接形成、 ’はジャーナルに掲載されています高度な科学。ケンブリッジエンタープライズ、大学の商業化部門、オーストリア科学アカデミーは、テクノロジーの特許出願を提出しました。
なぜ希土類磁石の交換を求めなければならないのですか？
ゼロ炭素経済を構築するには、高性能磁石の供給が必要です。現在、市場で利用可能な最高の恒久的な磁石には、その名前にもかかわらず、地球の地殻には豊富に存在する希土類要素が含まれています。
しかし、希土類の信頼できる供給を確保することには問題があります。遊雅堂 カジノレアアース生産における循環経済の確保。世界中の希土類の81％が2017年に中国から調達されたことが報告されています。オーストラリアなど、採掘する他の国もありますが、中国との地政学的な緊張が高まっているため、現在の希土類供給は危険にさらされる可能性があります。
ケンブリッジ材料科学福祉省のリンゼイグリア教授は、「希土類堆積物は他の場所に存在しますが、鉱業作業は非常に破壊的です。地球。
「環境への影響と中国への依存の間に、希土類を必要としない代替材料の緊急の検索がありました。」
テトラタエナイト生産の現在の問題は何ですか？
永久磁石の最も有望な選択肢の1つは、秩序ある原子構造を持つ鉄ニッケル合金であるテトラタエナイトです。材料は、met石がゆっくりと冷却されるため、数百万年以上にわたって形成されます。
1960年代、テトラタエナイトは、中性子で鉄ニッケル合金を爆破することによって人為的に形成され、原子が望ましい順序付けられたスタッキングを形成できるようにしました。ただし、この手法は大量生産に適していません。
「それ以来、科学者はその秩序だった構造を得ることに魅了されてきましたが、それは常に非常に遠いもののように感じられています」と、研究を率いたグリアは言いました。
長年にわたり、多くの科学者は産業規模でテトラタエンを作ろうとしましたが、これは不可能です。
テトラタエナイト生産の潜在的な代替品としてリンを使用
今、グリアと彼の同僚、オーストリア科学アカデミー、およびレーベンのモンタヌニバーシタトは、これらの極端な方法を回避する潜在的な代替手段を見つけました。
チームは、met石に存在する少量のリンを含む鉄ニッケル合金の機械的特性を研究しました。これらの材料の内部には、樹状突起と呼ばれる予想される木のような成長構造を示す段階のパターンがありました。
「ほとんどの人にとって、それはそこで終わるでしょう：樹状突起で見るのは面白いことは何もありませんでしたが、私が近づいたとき、私は秩序ある原子構造を示す興味深い回折パターンを見ました」ケンブリッジにいる間、現在はジェノヴァのイタリア工科大学に拠点を置いています。
最初に、テトラタエナイトの回折パターンは、鉄ニッケル合金に期待される構造のように見えます。 Ivanovのよく見て、テトラタエナイトが識別されました。
チームによると、リンは鉄とニッケル原子がより速く動くことを許可し、何百万年も待たずに必要な秩序型のスタッキングを形成できるようにします。彼らは、鉄、ニッケル、およびリンを適切な量で混合することにより、テトラタエナイトの形成を11〜15桁加速することができました。
「非常に驚くべきことは、特別な治療が必要ではないということでした。合金を溶かし、型に注ぎ、テトラタエナイトを持っていました」とグリアは言いました。
マグネットメーカーとの将来の作業
この方法は有望ですが、高性能磁石に適しているかどうかを決定するには、より多くの作業が必要です。チームは、これを決定するために主要なマグネットメーカーと協力したいと考えています。
この研究の結果は、テトラタエナイトの発達の期間に関する見解を変える可能性があります。
