Где пригодятся? Топ-10 направлений применения редкоземельных металлов

Институт статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ с помощью системы анализа больших данных iFORA определил наиболее перспективные направления применения редкоземельных металлов (РЗМ) в мире в текущем десятилетии. На основе этих элементов производят критически важные для высокотехнологичных индустрий магниты, а также новые материалы и компоненты с улучшенными свойствами.

Справочно: значимость РЗМ (к ним относят скандий, иттрий, лантан и 14 лантаноидов) определяют прежде всего сложность и дороговизна их добычи и переработки (эти металлы не встречаются сами по себе в крупных концентрированных месторождениях, а находятся среди других элементов). В эпоху массового распространения электронных устройств важность РЗМ возросла многократно и приобрела геополитический оттенок: РЗМ стали одним из мощных инструментов торгово-экономической конфронтации США и Китая (фактически глобальный монополист на этом рынке, занимает около 70% всей добычи РЗМ и 90% обработки).

Главные выводы:

Почти треть всех используемых в мире РЗМ приходится на постоянные магниты (№1). Они намного мощнее других видов магнитов, обладают высокой устойчивостью к размагничиванию и имеют широкий спектр применения — от микроэлектроники до нового транспорта и медицины. Так, без неодимовых магнитов невозможно создать ни один аппарат МРТ. Магниты на основе РЗМ в виде добавок в полупроводниковых материалах (№2) улучшают генерацию звука в смартфонах, считывание и записывание данных на жесткие диски; обеспечивают чистоту и целостность готовых устройств. Постоянные магниты поддерживают в поездах нового типа (на магнитной подушке) технологию бесконтактной левитации. В автомобильной индустрии РЗМ используют для выпуска целого ряда автокомпонентов (№9), включая автомобильные двигатели, трансмиссию, нейтрализаторы. В электромобилях и гибридных автомобилях используют никель-металлогидридные аккумуляторные батареи (№8) на основе лантана.

РЗМ добавляют в качестве легирующих компонентов в металлические сплавы (№3), тем самым улучшают свойства железа, алюминия, кобальта и других металлов; также с их помощью легируют различные элементы лазеров (№4); используют в стекольной промышленности (№5), в частности для производства листового, медицинского стекла, оптических линз, мониторов с плоским экраном и др.

РЗМ играют роль стабилизаторов и вспомогательных веществ в производстве сверхпроводящих и термостойких керамических изделий (№6), например топливных элементов, термозащитных покрытий, режущих инструментов и зубных протезов. РЗМ являются важными компонентами функциональной керамики (из нее изготавливают оборудование для обработки сигналов, датчики, полупроводниковые устройства и др.).

В традиционных отраслях промышленности РЗМ также продолжают активно использовать, эксплуатируя такие их свойства, как высокая термическая и химическая стабильность и взаимозаменяемость с другими элементами. Значительные объемы РЗМ приходятся на производство катализаторов (№7), используемых в нефтепереработке, фильтрах очистки выхлопных газов и др., а также полировальных порошков (№10), необходимых для производства линз, полупроводниковых материалов и жидкокристаллических экранов.

Источник: НИУ ВШЭ

Фото: skupkaradiodetali.ru