إلى حد بعيد ، فإن أكبر مستهلك للديسبروسيوم هو صناعة المغناطيس الدائم. تهيمن هذه المغناطيسات على السوق لمحركات الجر ذات الكفاءة العالية التي تستخدم في السيارات الهجينة والكهربائية ومولدات توربينات الرياح ومحركات الأقراص الصلبة.
يحتوي الديسبروسيوم على حوالي 3 إلى 6 في المائة من مغنطيس النيوديميوم - الحديد - البورون (NdFeB) (بالوزن) المستخدم في تطبيقات محددة ذات درجة حرارة عالية عادة. كونه مستقرًا على مجموعة من درجات الحرارة ويقلل من وزن المغناطيس بنسبة تصل إلى 90٪ ، تعتبر هذه المغنطيسات حاسمة بالنسبة لجميع السيارات الهجينة والكهربائية.
ويمثل الطلب من قطاع المغناطيس الدائم ما يقدر بنحو 90 في المائة من جميع الديسبروسيوم المستهلكة سنويا.
نما سوق المغناطيس الدائم بمعدل متوسط يقدر بحوالي 13 في المائة بين عامي 2003 و 2008 ، ومن المتوقع أن يستمر في التوسع بين 8 إلى 10 في المائة سنويا حتى عام 2019.
ووفقًا لموقع Magneticsmagazine.com ، من المتوقع أن تنمو المبيعات العالمية للمغناطيس الدائم من حوالي 15 مليار دولار أمريكي في عام 2012 إلى أكثر من 28 مليار دولار بحلول عام 2019.
على الرغم من الجهود المبذولة للحد من كمية الديسبروسيوم المستخدمة في مغناطيس دائم درجة الحرارة العالية ، فإنه لا يزال جزءا لا يتجزأ من ما يقرب من 80 طن متري من مغناطيس ندفيب تنتج في جميع أنحاء العالم في كل عام.
وعلى الرغم من أن السوق الأساسي لمغناطيسات NdFeB المحتوية على الديسبروسيوم هي سيارات طاقة بديلة ، إلا أنه يمكن العثور على هذه المغناطيسات في المحركات والمولدات الأخرى ذات درجات الحرارة العالية والمولدات التجارية والصناعية ، بما في ذلك التوربينات الهوائية والدراجات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة وقطار ماجليف الأنظمة ، وأجهزة القياس ، والمرحلات والمفاتيح ، وأدوات الفصل المغناطيسي ، وأجهزة الاستشعار ، وأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي ، ووحدات التبريد المغناطيسية بين مختلف التطبيقات الأخرى.
وفقا للبحوث التي أجريت في المواد اللازمة لتكنولوجيات الطاقة الحيوية من قبل المفوضية الأوروبية ، سوف يتضاعف الطلب على الديسبروسيوم بحلول عام 2020 ، بمعدل نمو سنوي يبلغ 9 في المائة. في نهاية المطاف ، تتوقع المجموعة أن يؤدي ذلك إلى نقص العرض بنسبة 23 بالمائة بحلول نهاية العقد.
بعد النقص النادر في إمدادات الأرض التي دفعت أسعار هذه العناصر إلى الارتفاع في عامي 2010 و 2011 ، تنبأت العديد من المنظمات ، بما في ذلك وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) ، بنقص وشيك في الديسبروسيوم. وكانت إحدى نتائج ذلك هي الجهود المبذولة لإعادة تصميم مغناطيسات وأنظمة دائمة ذات درجة حرارة عالية تعتمد على هذه المغناطيسات لتقليل كمية الديسبروسيوم المطلوبة.
في عام 2012 ، أعلنت شركة Toshiba عن تطوير مغنطيسات عالية الحرارة خالية من الديسبروزيوم الكوبالت .
وتشمل التطبيقات الأخرى ل dysprosium في سبيكة سيرميت Terfenol-D (وهذا هو ما يرمز لـ "D"). Terfenol-D ، الذي يحتوي أيضا على الحديد والتيربيوم ، وقد استخدم في المحولات ، الرنانات الميكانيكية ، والحاقنات الدقيقة للوقود السائل.
وقد ثبت أن سيرميت Dysprodium-oxide- nickel يحتوي على مقطع عرضي عالي الامتصاص الحراري النيوتروني.
لماذا هذا مهم؟ حسنًا ، تحتاج المفاعلات النووية إلى مادة بها مثل هذه الخصائص لجعل قضبان التحكم لاستيعاب النيوترونات ، وبالتالي تبريد عملية التفاعل النووي. والأهم من ذلك ، أن الأسطح الخزفية لا تنتفخ ولا تنكمش تحت قصف نيتروني ، رغم أنها تغير شكلها في المجال المغناطيسي.
كمصدر للراديوم ، يتم استخدام chalcodiumides الديسبوسيوم - الكادميوم لدراسة التفاعلات الكيميائية المختلفة.
في هذه الأثناء ، يستخدم أكسيد الديسبروسيوم كمشتخٍ في المكثفات المتخصصة لصناعة الإلكترونيات.
كما أن قدرة الأرض النادرة على التمغنط تجعلها مثالية للمكونات في الأقراص الصلبة وتخزين البيانات الأخرى.
مصابيح هاليد التفريغية والمواد الليزرية التي تجمع بين الديسبروسيوم والفاناديوم والتي تستخدم ديودبروسيوم يوديد (DyI3) تنتج ضوء أبيض شديد الكثافة.
يمكن استخدام بلورات كبريتات الكالسيوم وكالسيوم الفلوريد التي يتم تعاطيها مع الديسبروسيوم في أجهزة قياس الجرعات ، وأدوات متخصصة لقياس الإشعاعات المؤينة. هذا لأن الديسبروسيوم سوف يتوهج عندما تتعرض المادة للإشعاع. يشير مستوى التلألؤ إلى مستوى الإشعاع المحيط.
وأخيرا ، أظهرت ألياف النانو من مركبات الديسبوسيوم معينة لامتلاك مساحة سطح كبيرة وتكون قوية للغاية.
هذه الخصائص قد تجعلها مناسبة لمكونات المحفز أو عالية القوة ، تطبيقات مقاومة للتآكل .
مصادر
أرنولد المغناطيسي تكنولوجيز. دور هام من الديسبروسيوم في المغناطيس الدائم الحديث . 17 يناير 2012.
Kingsnorth ، البروفيسور دادلي. "هل تستطيع الصين سلالة الأرض النادرة البقاء على قيد الحياة." مؤتمر الصين للمعادن الصناعية والأسواق. العرض التقديمي: 24 أيلول (سبتمبر) 2013.