لماذا يُطلق على مغناطيسات الساماريوم كوبالت والنيوديميوم اسم مغناطيسات "الأرض النادرة"؟

هناك سبعة عشر عنصرًا أرضيًا نادرًا - خمسة عشر منها من اللانثانيدات واثنان منها من المعادن الانتقالية، الإيتريوم والسكانديوم - التي توجد مع اللانثانيدات وهي متشابهة كيميائيًا. يعد السماريوم (Sm) والنيوديميوم (Nd) من العناصر الأرضية النادرة الأكثر استخدامًا في التطبيقات المغناطيسية. وبشكل أكثر تحديدًا، يعتبر السماريوم والنيوديميوم من العناصر الأرضية النادرة الخفيفة (LREE) في مجموعة أتربة السيريوم. توفر مغناطيسات سبائك ساماريوم كوبالت والنيوديميوم بعضًا من أفضل نسب القوة إلى الوزن للتطبيقات الصناعية والتجارية.

وعادة ما توجد العناصر الأرضية النادرة معًا في نفس الرواسب المعدنية، وهذه الرواسب وفيرة. باستثناء البروميثيوم، لا يعتبر أي من العناصر الأرضية النادرة نادرًا بشكل خاص. على سبيل المثال، السماريوم هو العنصر الأربعين الأكثر وفرة الموجود في الرواسب المعدنية للأرض. النيوديميوم، مثل العناصر الأرضية النادرة الأخرى، يتواجد في رواسب خام صغيرة يصعب الوصول إليها. ومع ذلك، فإن هذا العنصر الأرضي النادر يكاد يكون شائعًا مثل النحاس وأكثر وفرة من الذهب.

بشكل عام، أعطيت العناصر الأرضية النادرة اسمها لسببين مختلفين، لكن مهمين. يعتمد أول اشتقاق تسمية محتمل على الندرة الأولية الملحوظة لجميع العناصر الأرضية النادرة السبعة عشر. وينبع أصل الكلمة المقترح الثاني من العملية الصعبة المتمثلة في فصل كل عنصر أرضي نادر عن خامه المعدني.

مربع مغناطيس الأرض النادرة النيوديميوم ساهمت رواسب الخام الصغيرة نسبيًا والتي يصعب الوصول إليها والتي تحتوي على عناصر أرضية نادرة في التسمية الأولية للعناصر السبعة عشر. يشير مصطلح "الأرض" ببساطة إلى الرواسب المعدنية التي تحدث بشكل طبيعي. إن الندرة التاريخية لهذه العناصر جعلت اسمها أمراً لا مفر منه. وفي الوقت الحالي، تلبي الصين ما يقرب من 95% من الطلب العالمي على العناصر الأرضية النادرة ــ حيث تقوم باستخراج وتكرير حوالي 100 ألف طن متري من العناصر الأرضية النادرة سنوياً. تمتلك الولايات المتحدة وأفغانستان وأستراليا واليابان أيضًا احتياطيات كبيرة من العناصر الأرضية النادرة.

التفسير الثاني لتصنيف العناصر الأرضية النادرة على أنها "أتربة نادرة" كان بسبب صعوبة عمليتي التعدين والتكرير، والتي تتم عادةً عن طريق البلورة. مصطلح "نادر" مرادف تاريخيًا لكلمة "صعب". ونظرًا لأن عمليات التعدين والتكرير لم تكن بسيطة، يقترح بعض الخبراء أن مصطلح "الأرض النادرة" تم تطبيقه على هذه العناصر السبعة عشر نتيجة لذلك.

مغناطيسات ساماريوم كوبالت مغناطيسات ساماريوم كوبالت الأرضية النادرة ومغناطيسات نيوديميوم الأرضية النادرة ليست باهظة الثمن ولا تعاني من نقص في المعروض. لا ينبغي أن يكون تصنيفها على أنها مغناطيسات "أتربة نادرة" سببًا رئيسيًا لاختيار هذه المغناطيسات أو استبعادها من التطبيقات الصناعية أو التجارية. يجب قياس الاستخدام المحتمل لأي من هذه المغناطيسات بعناية وفقًا للاستخدامات المقصودة، ووفقًا لمتغيرات مثل تحمل الحرارة. يسمح أيضًا تصنيف المغناطيس على أنه "أتربة نادرة" بتصنيف عام لكل من مغناطيس SmCo ومغناطيس Neo معًا عند ذكره جنبًا إلى جنب مع مغناطيس النيكو التقليدي أو مغناطيس الفريت.


وقت النشر: 22 أبريل 2020