Masa depan telah tiba, dan masyarakat secara bertahap telah mendekati masyarakat hijau dan rendah karbon.Tanah langkaelemen memainkan peran penting dalam pembangkit listrik tenaga angin, kendaraan energi baru, robot cerdas, pemanfaatan hidrogen, penerangan hemat energi, dan pemurnian gas buang.
Tanah langkaadalah istilah kolektif untuk 17 logam, termasukyttrium, skandium, dan 15 unsur lantanida. Motor penggerak adalah komponen inti robot cerdas, dan aktivitas gabungannya terutama dicapai oleh motor penggerak. Motor servo sinkron magnet permanen adalah yang utama, membutuhkan rasio daya terhadap massa yang tinggi dan rasio inersia torsi, torsi awal yang tinggi, inersia rendah, dan rentang kecepatan yang lebar dan halus. Magnet permanen boron besi neodymium berkinerja tinggi dapat membuat pergerakan robot lebih mudah, lebih cepat, dan lebih kuat.
Ada juga banyak aplikasi rendah karbontanah jarangdi bidang otomotif tradisional, seperti kaca pendingin, pemurnian knalpot, dan motor magnet permanen. Untuk waktu yang lama,cerium(Ce) telah digunakan sebagai bahan tambahan pada kaca otomotif, yang tidak hanya mencegah sinar ultraviolet tetapi juga menurunkan suhu di dalam mobil, sehingga menghemat listrik untuk AC. Tentu yang terpenting adalah pemurnian gas buang. Saat ini, sejumlah besarceriumagen pemurnian gas buang tanah jarang secara efektif mencegah sejumlah besar gas buang kendaraan dibuang ke udara. Ada banyak penerapan tanah jarang dalam teknologi ramah lingkungan rendah karbon.
Tanah jarangbanyak digunakan karena memiliki sifat termoelektrik, magnet, dan optik yang sangat baik. Struktur elektronik khusus memberikan unsur tanah jarang dengan sifat yang kaya dan berwarna-warni, terutama sejak saat itutanah jarangunsur mempunyai sublapisan elektron 4f, kadang-kadang juga dikenal sebagai “tingkat energi”. Sublapisan elektron 4f tidak hanya memiliki 7 tingkat energi yang menakjubkan, tetapi juga memiliki dua penutup pelindung “tingkat energi” 5d dan 6s di pinggirannya. 7 tingkat energi ini seperti boneka labu berlian, beragam dan menarik. Elektron yang tidak berpasangan pada tujuh tingkat energi tidak hanya berputar sendiri, tetapi juga mengorbit mengelilingi inti, menghasilkan momen magnet yang berbeda dan menghasilkan magnet dengan sumbu berbeda. Medan magnet mikro ini didukung oleh dua lapisan penutup pelindung sehingga sangat bersifat magnetis. Para ilmuwan menggunakan daya tarik logam tanah jarang untuk membuat magnet berperforma tinggi, yang disingkat “magnet permanen tanah jarang”. Sifat misterius daritanah jarangmasih aktif dieksplorasi dan ditemukan oleh para ilmuwan hingga saat ini.
Magnet neodymium perekat memiliki kinerja sederhana, biaya rendah, ukuran kecil, akurasi tinggi, dan medan magnet stabil. Mereka terutama digunakan di bidang-bidang seperti teknologi informasi, otomasi kantor, dan elektronik konsumen. Magnet neodymium yang ditekan panas memiliki keunggulan kepadatan tinggi, orientasi tinggi, ketahanan korosi yang baik, dan koersivitas tinggi.
Di masa depan, logam tanah jarang akan memainkan peran yang lebih penting dalam proses membangun kecerdasan rendah karbon bagi umat manusia.
Sumber: Pemasyarakatan Sains Tiongkok
Waktu posting: 24 Oktober 2023