ന്യൂ എനർജി വാഹനങ്ങളിൽ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ നാല് പ്രധാന പ്രയോഗ ദിശകൾ

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, "" എന്ന വാക്കുകൾഅപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ", "പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾ", "സംയോജിത വികസനം" എന്നിവ മാധ്യമങ്ങളിൽ കൂടുതൽ കൂടുതൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. എന്തുകൊണ്ട്? പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണത്തിന്റെയും ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ വ്യവസായങ്ങളുടെയും വികസനത്തിന് രാജ്യം നൽകുന്ന വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ശ്രദ്ധയും പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ മേഖലയിൽ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ സംയോജനത്തിനും വികസനത്തിനുമുള്ള വലിയ സാധ്യതകളുമാണ് ഇതിന് പ്രധാന കാരണം. പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളിൽ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ നാല് പ്രധാന പ്രയോഗ ദിശകൾ ഏതൊക്കെയാണ്?

△ അപൂർവ ഭൂമി സ്ഥിരമായ കാന്ത മോട്ടോർ

I

അപൂർവ ഭൂമി സ്ഥിരമായ കാന്ത മോട്ടോർ

1970 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ഉയർന്നുവന്ന ഒരു പുതിയ തരം സ്ഥിരം കാന്ത മോട്ടോറാണ് റെയർ എർത്ത് പെർമനന്റ് മാഗ്നറ്റ് മോട്ടോർ. ഇതിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം ഒരു വൈദ്യുതമായി ഉത്തേജിത സിൻക്രണസ് മോട്ടോറിന്റേതിന് സമാനമാണ്, എന്നാൽ ആദ്യത്തേത് എക്‌സൈറ്റേഷനായി എക്‌സൈറ്റേഷൻ വൈൻഡിംഗ് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ ഒരു സ്ഥിരം കാന്തം ഉപയോഗിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത ഇലക്ട്രിക് എക്‌സൈറ്റേഷൻ മോട്ടോറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, റെയർ എർത്ത് പെർമനന്റ് മാഗ്നറ്റ് മോട്ടോറുകൾക്ക് ലളിതമായ ഘടന, വിശ്വസനീയമായ പ്രവർത്തനം, ചെറിയ വലിപ്പം, ഭാരം കുറഞ്ഞ, കുറഞ്ഞ നഷ്ടങ്ങൾ, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത തുടങ്ങിയ കാര്യമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. മാത്രമല്ല, മോട്ടോറിന്റെ ആകൃതിയും വലുപ്പവും വഴക്കമുള്ള രീതിയിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും, ഇത് പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ മേഖലയിൽ അതിനെ വളരെയധികം വിലമതിക്കുന്നു. ഓട്ടോമൊബൈലുകളിലെ റെയർ എർത്ത് പെർമനന്റ് മാഗ്നറ്റ് മോട്ടോറുകൾ പ്രധാനമായും പവർ ബാറ്ററിയുടെ വൈദ്യുതോർജ്ജത്തെ മെക്കാനിക്കൽ എനർജിയാക്കി മാറ്റുന്നു, എഞ്ചിൻ ഫ്ലൈ വീലിനെ എഞ്ചിൻ കറങ്ങാനും ആരംഭിക്കാനും പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു.
II

അപൂർവ ഭൂമിയിൽ നിന്നുള്ള പവർ ബാറ്ററി

ലിഥിയം ബാറ്ററികൾക്കായുള്ള നിലവിലുള്ള മുഖ്യധാരാ ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ മാത്രമല്ല, ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററി അല്ലെങ്കിൽ നിക്കൽ-മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡ് ബാറ്ററി എന്നിവയ്ക്കുള്ള പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായും അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾക്ക് പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും.

ലിഥിയം ബാറ്ററി: അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ചേർക്കുന്നതിനാൽ, മെറ്റീരിയലിന്റെ ഘടനാപരമായ സ്ഥിരത വളരെയധികം ഉറപ്പുനൽകുന്നു, കൂടാതെ സജീവമായ ലിഥിയം അയോൺ മൈഗ്രേഷനുള്ള ത്രിമാന ചാനലുകളും ഒരു പരിധി വരെ വികസിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത് തയ്യാറാക്കിയ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിക്ക് ഉയർന്ന ചാർജിംഗ് സ്ഥിരത, ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ സൈക്ലിംഗ് റിവേഴ്‌സിബിലിറ്റി, ദീർഘമായ സൈക്കിൾ ആയുസ്സ് എന്നിവ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററി: ഇലക്ട്രോഡ് പ്ലേറ്റിന്റെ ലെഡ് അധിഷ്ഠിത അലോയ്യുടെ അമിതശേഷി, ടെൻസൈൽ ശക്തി, കാഠിന്യം, നാശന പ്രതിരോധം, ഓക്സിജൻ പരിണാമം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് അപൂർവ ഭൂമി ചേർക്കുന്നത് സഹായകമാണെന്ന് ആഭ്യന്തര ഗവേഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. സജീവ ഘടകത്തിൽ അപൂർവ ഭൂമി ചേർക്കുന്നത് പോസിറ്റീവ് ഓക്സിജന്റെ പ്രകാശനം കുറയ്ക്കുകയും പോസിറ്റീവ് ആക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപയോഗ നിരക്ക് മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും അതുവഴി ബാറ്ററിയുടെ പ്രകടനവും സേവന ജീവിതവും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും.

നിക്കൽ-മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡ് ബാറ്ററി: നിക്കൽ-മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡ് ബാറ്ററിക്ക് ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ശേഷി, ഉയർന്ന കറന്റ്, നല്ല ചാർജ് ഡിസ്ചാർജ് പ്രകടനം, മലിനീകരണമില്ല എന്നീ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അതിനാൽ ഇതിനെ "ഗ്രീൻ ബാറ്ററി" എന്ന് വിളിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഓട്ടോമൊബൈൽ, ഇലക്ട്രോണിക്സ്, മറ്റ് മേഖലകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിക്കൽ-മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡ് ബാറ്ററിയുടെ മികച്ച ഹൈ-സ്പീഡ് ഡിസ്ചാർജ് സവിശേഷതകൾ നിലനിർത്തുന്നതിനും അതിന്റെ ആയുസ്സിന്റെ ക്ഷയം തടയുന്നതിനും, ജാപ്പനീസ് പേറ്റന്റ് JP2004127549 അവതരിപ്പിക്കുന്നത് ബാറ്ററി കാഥോഡ് അപൂർവ എർത്ത് മഗ്നീഷ്യം നിക്കൽ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ ​​അലോയ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കാമെന്നാണ്.

△ പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾ

മൂന്നാമൻ

ടെർനറി കാറ്റലറ്റിക് കൺവെർട്ടറുകളിലെ കാറ്റലിസ്റ്റുകൾ

അറിയപ്പെടുന്നതുപോലെ, എല്ലാ പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾക്കും പൂജ്യം ഉദ്‌വമനം കൈവരിക്കാൻ കഴിയില്ല, ഉദാഹരണത്തിന് ഹൈബ്രിഡ് ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, പ്രോഗ്രാമബിൾ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, ഉപയോഗ സമയത്ത് ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ വിഷ പദാർത്ഥങ്ങൾ പുറത്തുവിടുന്നു. അവയുടെ ഓട്ടോമൊബൈൽ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റിന്റെ ഉദ്‌വമനം കുറയ്ക്കുന്നതിന്, ചില വാഹനങ്ങൾ ഫാക്ടറിയിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകുമ്പോൾ ത്രീ-വേ കാറ്റലറ്റിക് കൺവെർട്ടറുകൾ സ്ഥാപിക്കാൻ നിർബന്ധിതരാകുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഓട്ടോമൊബൈൽ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് കടന്നുപോകുമ്പോൾ, ത്രീ-വേ കാറ്റലറ്റിക് കൺവെർട്ടറുകൾ ബിൽറ്റ്-ഇൻ ശുദ്ധീകരണ ഏജന്റിലൂടെ ഗോയിലെ CO, HC, NOx എന്നിവയുടെ പ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കും, അങ്ങനെ അവയ്ക്ക് റെഡോക്സ് പൂർത്തിയാക്കാനും ദോഷകരമല്ലാത്ത വാതകങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും കഴിയും, ഇത് പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണത്തിന് സഹായകമാണ്.

ടെർനറി കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ പ്രധാന ഘടകം അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളാണ്, അവ വസ്തുക്കൾ സംഭരിക്കുന്നതിലും, ചില പ്രധാന ഉൽപ്രേരകങ്ങളെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിലും, ഉൽപ്രേരക സഹായികളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിലും പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ടെയിൽ ഗ്യാസ് ശുദ്ധീകരണ ഉൽപ്രേരകത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അപൂർവ ഭൂമി പ്രധാനമായും സീരിയം ഓക്സൈഡ്, പ്രസിയോഡൈമിയം ഓക്സൈഡ്, ലാന്തനം ഓക്സൈഡ് എന്നിവയുടെ മിശ്രിതമാണ്, ഇവയിൽ ചൈനയിൽ അപൂർവ ഭൂമി ധാതുക്കളാൽ സമ്പന്നമാണ്.

 
IV

ഓക്സിജൻ സെൻസറുകളിലെ സെറാമിക് വസ്തുക്കൾ

അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾക്ക് അവയുടെ സവിശേഷമായ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടന കാരണം സവിശേഷമായ ഓക്സിജൻ സംഭരണ ​​പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോണിക് ഇന്ധന ഇഞ്ചക്ഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളിലെ ഓക്സിജൻ സെൻസറുകൾക്കുള്ള സെറാമിക് വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കാൻ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് മികച്ച കാറ്റലറ്റിക് പ്രകടനത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഇലക്ട്രോണിക് ഇന്ധന ഇഞ്ചക്ഷൻ സിസ്റ്റം കാർബറേറ്ററുകളില്ലാത്ത ഗ്യാസോലിൻ എഞ്ചിനുകൾ സ്വീകരിക്കുന്ന ഒരു നൂതന ഇന്ധന ഇഞ്ചക്ഷൻ ഉപകരണമാണ്, പ്രധാനമായും മൂന്ന് പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: എയർ സിസ്റ്റം, ഇന്ധന സംവിധാനം, നിയന്ത്രണ സംവിധാനം.

ഇതിനുപുറമെ, ഗിയറുകൾ, ടയറുകൾ, ബോഡി സ്റ്റീൽ തുടങ്ങിയ ഭാഗങ്ങളിലും അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾക്ക് വിപുലമായ പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ മേഖലയിൽ അപൂർവ എർത്ത് അവശ്യ ഘടകങ്ങളാണെന്ന് പറയാം.