Header ads

Header ads
» »

Làm sao để tạo ra nam châm mạnh mà không cần tới đất hiếm?

Miếng nam châm không phải là một món đồ gì quá quan trọng so với thép, chip và dầu mỏ khi để lên bàn đàm phán giữa các nước với nhau. Nhưng vào ngày 4/4, nhằm trả đũa chính sách thuế của Mỹ, Trung Quốc đã hạn chế xuất khẩu một loại nam châm đất hiếm rất mạnh và cần thiết vốn rất cần cho những ngành công nghiệp hiện đại bây giờ.

Lệnh cấm của Trung Quốc chắn chắn sẽ có tác động lớn. Nam châm đất hiếm chắc chắn và nhỏ gọn hiện diện gần như khắp nơi vào thời điểm hiện tại, từ ô tô điện và tua bin gió đến máy MRI và hệ thống dẫn đường tên lửa. Và giống như ngành công nghiệp đất hiếm nói chung, các công ty Trung Quốc thống trị thị trường. Người ta ước tính vào năm 2022 rằng Trung Quốc sản xuất 92% trong số 100.000 tấn nam châm đất hiếm được sản xuất mỗi năm.

nam-cham-khong-dat-hiem-1.jpg
Các hạn chế của Trung Quốc vô hình chung sẽ thúc đẩy nỗ lực tìm ra các loại nam châm mới không phụ thuộc vào đất hiếm. Vấn đề này đã nhận được rất nhiều sự quan tâm trong những năm gần đây. Trong 40 năm qua, các nhà khoa học vẫn chưa có cách nào để cải thiện được hiệu năng của những loại nam châm này.

Nam châm đất hiếm được đánh giá cao vì chúng chưa rất nhiều lực từ trong một khối nhỏ. Một con số thường được sử dụng để đánh giá giá trị của nam châm là "tích năng lượng tối đa", hay còn gọi là BH(max). Một nam châm đất hiếm chất lượng cao làm từ hợp kim sắt, neodymium và bo có thể có (BH)max hơn 400 kilojoule (kJ)/m3; gấp mười lần so với nam châm tủ lạnh ferit giá rẻ, thậm chí còn hơn thế nữa.

Nam châm đất hiếm cũng sẽ giữ nguyên từ tính của chúng ngay cả khi có từ trường bên ngoài mạnh. Đây là điều quan trọng đối với động cơ và máy phát điện, vốn dựa vào sự tương tác giữa hai hoặc nhiều từ trường để hoạt động. Với việc bổ sung các nguyên tố đất hiếm khác như dysprosi, chúng có thể hoạt động ở nhiệt độ hơn 200°C.

nam-cham-khong-dat-hiem-4.jpg

Các đặc tính này khiến nam châm đất hiếm trở thành vô đối. Một giải pháp thay thế là thay thế các nguyên tố đất hiếm bằng các nguyên tố khác có thành phần hóa học tương tự. Bạch kim là một lựa chọn mặc dù nó hiếm và đắt. Trong khi đó, nam châm làm từ nhôm, niken và coban sử dụng vật liệu tương đối rẻ và hoạt động tốt ở nhiệt độ cao, nhưng sức mạnh chỉ bằng một phần nhỏ so với nam châm đất hiếm.

Các nhà khoa học không chỉ nhìn vào lòng đất mà còn nhìn lên bầu trời. Tetrataenite là một khoáng chất được tìm thấy trong một số thiên thạch, bao gồm các lớp sắt và niken mỏng như nguyên tử xếp chồng lên nhau. Với (BH)max lý thuyết vào khoảng 335kJ/m3, nam châm làm từ vật liệu này sẽ mạnh gần bằng nam châm neodymium tốt nhất, đồng thời còn chịu nhiệt tốt hơn. Và các thành phần của nó rất phổ biến.

Khó khăn nằm ở việc tạo ra nó. Tetrataenite tự nhiên được hình thành khi niken và sắt bên trong thiên thạch nguội dần trong hàng triệu năm. Các nhà khoa học đã có thể tạo ra tetrataenite trong phòng thí nghiệm từ những năm 1960, nhưng quy trình này quá chậm để sản xuất hàng loạt.

nam-cham-khong-dat-hiem-3.jpg

Niron Magnetics, một công ty có trụ sở tại Minnesota, được thành lập dựa trên công trình nghiên cứu về sắt và nitơ của Jian-Ping Wang, một nhà vật lý tại Đại học Minnesota. Về mặt lý thuyết, (BH)max của nitrua sắt có thể đạt tới hơn 1.000kJ/m3, cao hơn nhiều so với ngay cả những nam châm đất hiếm tốt nhất, mặc dù chúng dễ bị xáo trộn bởi các từ trường khác hơn. Và nitơ thường ở dạng bùn: nó có thể được sàng lọc hoặc chưng cất trực tiếp từ không khí bằng thiết bị tương đối đơn giản. Nhưng cho đến gần đây, không ai có thể sản xuất nitrua sắt ở quy mô lớn.

Tuy nhiên, Niron cho rằng họ đã giải quyết được vấn đề đó. Họ có kế hoạch khởi công một nhà máy thí điểm vào cuối năm nay với công suất khoảng 1.500 tấn một năm và mong muốn xây dựng một nhà máy thương mại lớn hơn, công suất 10.000 tấn vào năm 2027. Hiện tại, nam châm của công ty vẫn còn kém xa hiệu suất lý thuyết, khoảng 273kJ/m3, chỉ bằng một nửa so với nam châm neodymium tốt.

Quảng cáo


Nhưng những cải tiến trong sản xuất sẽ nâng cao con số này hơn nữa. Ngay cả khi mọi việc diễn ra suôn sẻ, sẽ không có nam châm mới nào đến kịp để khắc phục tình trạng thiếu hụt hiện tại nên lúc này cần nhất là nỗ lực ngoại giao để cân bằng nhu cầu về nam châm đất hiếm của các ngành công nghiệp.

Theo Economist.

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI
==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==
Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng
Hacker mũ trắng
KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay
Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.



Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu


Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ
Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi
Khoa hoc hay
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!
Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học


Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!


Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 
kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio
Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP
Xây dựng website​​​​
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA
Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍
Khoa hoc hay
MICROSOFT ACCESS



GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng
Khoa hoc hay
Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo
Nhấn vào đây để bắt đầu học
Nhấn vào đây để bắt đầu học


Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khoa hoc hay

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử
Khoa hoc hay
Design Website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 
Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công
==***==
Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột
Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

About Học viện đào tạo trực tuyến

Xinh chào bạn. Tôi là Đinh Anh Tuấn - Thạc sĩ CNTT. Email: dinhanhtuan68@gmail.com .
- Nhận đào tạo trực tuyến lập trình dành cho nhà quản lý, kế toán bằng Foxpro, Access 2010, Excel, Macro Excel, Macro Word, chứng chỉ MOS cao cấp, IC3, tiếng anh, phần mềm, phần cứng .
- Nhận thiết kế phần mềm quản lý, Web, Web ứng dụng, quản lý, bán hàng,... Nhận Thiết kế bài giảng điện tử, số hóa tài liệu...
HỌC VIỆN ĐÀO TẠO TRỰC TUYẾN:TẬN TÂM-CHẤT LƯỢNG.
«
Next
Bài đăng Mới hơn
»
Previous
Bài đăng Cũ hơn