电动汽车经常因使用稀土而受到批评,但科学家们开发出了一种新材料,可以使它们更具可持续性。
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电动汽车和风力涡轮机需要强大的磁铁才能工作。问题是这些磁铁是由稀土金属、具有特殊性能的特殊元素制成的。这些很难从地下找到和提取。最糟糕的是他们大多数情况下,在提取和加工过程中会对环境和人口造成危害。
因此,科学家们经常寻找不使用稀土来制造磁铁的其他方法。其中之一是使用氮化铁,一种由铁和氮组成的材料。这些都是常见且便宜的物品,很容易获得。氮化铁可以制造非常强大的磁铁,甚至比稀土制造的磁铁还要强大。它的使用寿命也更长,耐热性和防锈性更好。最后他没有不需要钴,另一种经常受到批评的金属。
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这种新型磁铁可以减少电动汽车中稀土的使用
明尼苏达州一家名为 Niron Magnetics 的公司正在致力于制造氮化铁磁铁。这家公司是由一位教授创办的,他发现了如何制造薄层氮化铁。他使用了一种称为“氮离子注入”的方法,该方法涉及将氮原子注入铁中。结果一层氮化铁具有高能量,可以产生强磁场。
但仅生产薄层氮化铁是不够的。该公司还必须将其制成大块,然后将其分解成小块,然后将它们压在一起制成磁铁。这很困难,因为氮化铁在太热时会分解。然后,该公司必须找到正确的方法来制造氮化铁,而无需过度加热。在希望能够为制造商建立制造流程之前,它还必须使其更加耐用并且更适合不同的用途。
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氮化铁磁铁可以帮助汽车公司减少稀土的使用。这不仅有利于环境,也有利于居住在矿山和工厂附近的人们,也有利于消费者,因为他们不会因为购买电动汽车而对环境造成伤害而感到内疚。特斯拉是承诺停止使用稀土的公司之一在它的引擎中。
氮化铁并不是神奇的解决方案
然而研究人员指出,氮化铁并不是制造不含稀土金属的磁铁的唯一方法。还有其他方法,例如回收、使用不同材料或发明新产品。氮化铁是一个不错的选择,但它仍然需要证明自己。
寻找稀土的替代品变得越来越紧迫,科学家们很可能在氮化铁方面走上了正确的道路。突破研究所气候与能源团队联席主任Seaver Wang表示,到2050年,某些稀土化学元素的供应将需要增加七倍,才能满足风力涡轮机的需求。到 2040 年,电动汽车对钕和镝等稀土金属的需求可能会增加 15 倍。
最终,氮化铁的使用很可能提供一种更便宜、更容易找到的稀土金属替代品。这也将允许减少汽车制造商对中国的依赖,主导稀土金属的生产和出口。
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